Fluviální geomorfologie
                                              Lekce 5

             Morfologie koryta:  mikroformy říčního dna, příčný profil, spádová křivka

                                          Osnova přednášky

n     Vztah tvaru koryta a charakteru povodí

n     Klasifikace koryt vodních toků

n     Vodní toky se sklaním korytem

n     Příčný profil a hydraulická geometrie koryta

n     Mikroformy říčního dna

n     Sekvence mělčin a tůní v říčních korytech

n     Tvar podélného profilu řek

n     Faktory ovlivňující sklon koryta



                               Základní charakteristiky tvaru koryta

n     Koryto řeky je trojrozměrný objekt, který lze popsat pomocí následujících proměnných:

  n    příčný profil

  n    tvar dna (mikroformy říčního dna)

  n    půdorysný tvar (říční vzor – přímé, meandrující, divočící a rozvětvené toky)

  n    podélný profil

n     V povodí dochází ke vzájemnému přizpůsobení morfologie koryta, svahů a údolní sítě tak, aby
byl zajištěn odtok vody a transport sedimentů.

                    Morfologie koryta – příčný profil, půdorys a podélný profil

n     Příčný profil – šířka, hloubka a omočený obvod.

n     Půdorys – rádius zákrutů, šířka meandrového pásu a vlnová délka zákrutů.

n     Podélný profil – sklon a tvar podélného profilu.

                          Vztahy mezi geomorfologií povodí a tvarem koryta

n      Silná korelace mezi maximálním sklonem údolních svahů a sklonem koryta u toků nižších řádů.

n      Spád řeky pod soutokem roven cca 1/3 ze součtu spádu řek nad soutokem; šířka koryta pod
soutokem cca rovna 2/3 ze součtu šířek řek nad soutokem.

n      Šířka údolí se zpravidla zvětšuje směrem po proudu, narušení trendu často způsobeno rozdíly v
litologii.  

                                   Klasifikace koryt vodních toků

n     Klasifikace na základě zastoupení prachu a jílu v materiálu dna a břehů koryta (M):

  n    řeky s převahou dnových splavenin (M ≤ 5),

  n    řeky se smíšeným materiálem (5 < M < 20),

  n    řeky s převahou plavenin (M ≥ 20).

n     Klasifikace na základě stability koryta:

  n    erodující řeky,

  n    stabilní řeky ,

  n    akumulující řeky.



                                           Ledovcové toky

                      Klasifikace koryt podle materiálu tvořícího dno a břehy

n     A. Kohezivní materiály

  n    A1. Skalní koryta

  n    A2. Prachovito-jílovitá koryta

n     B. Sypké materiály

  n    B1. Písčitá koryta

  n    B2. Štěrkovitá koryta

  n    B3. Kamenitá koryta

                                   Vodní toky se skalním korytem

n      Rychlost odnosu sedimentů převyšuje jejich přínos.

n      Oblasti s výskytem skalních říčních koryt:

  n     horské oblasti,

  n     předledovcové oblasti s odolnými horninami,

  n     oblasti s rychlým tektonickým zdvihem.

n       Různě velké toky – Grand Canyon až malé toky 1. řádu.

                           Charakteristické tvary řek se skalním korytem

n      Obří hrnce

n      Peřeje

n      Vodopády



                                      Rychlost ústupu vodopádů

Vývoj kanadské strany Niagarských vodopádů.

                                           Příčný profil

Proměnné popisující morfologii říčního koryta:

  n    VELIKOST

    n   Kapacita koryta

    n   Šířka koryta

    n   Průměrná hloubka koryta

    n   Omočený obvod

  n    TVAR

    n   Poměr šířky ku hloubce

    n   Asymetrie koryta

  n    EFEKTIVITA

    n   Hydraulický rádius

                                    Hydraulická geometrie koryta

n     Hydraulická geometrie popisuje změny tvaru koryta v závislosti na průtoku:

  ^n      W = aQ^b

  n      d = cQ^f

  n      v = kQ^m

    W.d.v = Q, b + f + m = 1, a.c.k = 1

  W … šířka koryta,

  d … hloubka koryta,

  v … rychlost proudění vody.

                   Vztahy mezi hydraulickou geometrií koryta a vlastnostmi povodí

                       Rozdíly v hydraulické geometrii pro různé říční vzory

n      Rozdíly v hodnotě exponentu b mezi řekami se sypkým korytem - divočícími (b > 0,25)
a kohezivním korytem - meandrujícími (b < 0,15).

                                       Mikroformy říčního dna

n     Štěrkopískové lavice

  n    jesepní lavice

  n    střídavé lavice

  n    soutokové lavice

  n    příčné lavice

  n    centrální lavice

n     Čeřiny

n     Duny

n     Ploché dno

n     Antiduny

                   Štěrkopískové lavice v korytě řeky Moravy (Hornomoravský úval)

                        Vymezení dnových mikroforem na základě energie toku

    Režim pomalého prudění

n     Čeřiny: 0.052 ≤ ff ≤ 0,13

n     Duny: 0,042 ≤ ff ≤ 0,16

    Režim rychlého proudění

n     Ploché dno: 0,02 ≤ ff ≤ 0,03

n     Antiduny: 0,02 ≤ ff 0,07

n     ff … Darcyho-Weisbachův frikčního faktor (=8gRs/v^2)

                             Řady mělčin a tůní (riffle-pool sequences)

n      Střídání mělčin a tůní v přímých i meandrujících řekách.

n      Zrnitost dnových splavenin v intervalu 2 – 256 mm.

n      Pravidelné rozestupy mezi následujícími mělčinami a tůněmi, vzdálenost rovna 5 až 7 násobku
šířky koryta.



                                 Rozestupy mezi mělčinami a tůněmi

                                    Spád koryta a podélný profil

n      Matematecké vyjádření podélného profilu:

     H = f(L)

n      Podélný profil má tendenci získat postupem času konkávní tvar.

n      Charakteristickým rysem podélného profilu jsou lomy spádu.

                                   Faktory ovlivňující spád toku

n      Při konstantním průřezu koryta je spád přímo závislý na množství transportovaných sedimentů
(Qs) a jejich zrnitosti (M) a nepřímo na na průtoku (Q).

n      Spád koreluje spíše koreluje s zrnitostními frakcemi o velikosti větší než je medián.

n      Spád koryta požadovaný pro transport určitých zrnitostních frakcí.