Fluviální geomorfologie
Lekce 5
Morfologie koryta: mikroformy říčního dna, příčný profil, spádová křivka
titulnístrana1

Osnova přednášky
nVztah tvaru koryta a charakteru povodí
nKlasifikace koryt vodních toků
nVodní toky se sklaním korytem
nPříčný profil a hydraulická geometrie koryta
nMikroformy říčního dna
nSekvence mělčin a tůní v říčních korytech
nTvar podélného profilu řek
nFaktory ovlivňující sklon koryta
n

Základní charakteristiky tvaru koryta
nKoryto řeky je trojrozměrný objekt, který lze popsat pomocí následujících proměnných:
npříčný profil
ntvar dna (mikroformy říčního dna)
npůdorysný tvar (říční vzor – přímé, meandrující, divočící a rozvětvené toky)
npodélný profil
nV 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
nPříčný profil – šířka, hloubka a omočený obvod.
nPůdorys – rádius zákrutů, šířka meandrového pásu a vlnová délka zákrutů.
nPodélný profil – sklon a tvar podélného profilu.
Scan0001

Vztahy mezi geomorfologií povodí a tvarem koryta
nSilná korelace mezi maximálním sklonem údolních svahů a sklonem koryta u toků nižších řádů.
nSpád 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.
nŠířka údolí se zpravidla zvětšuje směrem po proudu, narušení trendu často způsobeno rozdíly v
litologii.
Scan0002 Scan0003

Klasifikace koryt vodních toků
nKlasifikace na základě zastoupení prachu a jílu v materiálu dna a břehů koryta (M):
nřeky s převahou dnových splavenin (M ≤ 5),
nřeky se smíšeným materiálem (5 < M < 20),
nřeky s převahou plavenin (M ≥ 20).
nKlasifikace na základě stability koryta:
nerodující řeky,
nstabilní řeky ,
nakumulující řeky.
n

Ledovcové toky
Scan0028 Scan0029


Klasifikace koryt podle materiálu tvořícího dno a břehy
nA. Kohezivní materiály
nA1. Skalní koryta
nA2. Prachovito-jílovitá koryta
nB. Sypké materiály
nB1. Písčitá koryta
nB2. Štěrkovitá koryta
nB3. Kamenitá koryta

Vodní toky se skalním korytem
nRychlost odnosu sedimentů převyšuje jejich přínos.
nOblasti s výskytem skalních říčních koryt:
nhorské oblasti,
npředledovcové oblasti s odolnými horninami,
noblasti s rychlým tektonickým zdvihem.
n Různě velké toky – Grand Canyon až malé toky 1. řádu.
Scan0027

Charakteristické tvary řek se skalním korytem
nObří hrnce
nPeřeje
nVodopády
n
sejmout0001 Viktoriinyvodopády

Rychlost ústupu vodopádů
Scan0005
nVývoj kanadské strany Niagarských vodopádů.

Příčný profil
nProměnné popisující morfologii říčního koryta:
nVELIKOST
nKapacita koryta
nŠířka koryta
nPrůměrná hloubka koryta
nOmočený obvod
nTVAR
nPoměr šířky ku hloubce
nAsymetrie koryta
nEFEKTIVITA
nHydraulický rádius

Hydraulická geometrie koryta
nHydraulická geometrie popisuje změny tvaru koryta v závislosti na průtoku:
nW = aQb
nd = cQf
nv = kQm
n W.d.v = Q, b + f + m = 1, a.c.k = 1
nW … šířka koryta,
nd … hloubka koryta,
nv … rychlost proudění vody.
Scan0006

Vztahy mezi hydraulickou geometrií koryta a vlastnostmi povodí
Scan0007 Scan0009 Scan0010 Scan0008 Scan0011


Rozdíly v hydraulické geometrii pro různé říční vzory
nRozdíly v hodnotě exponentu b mezi řekami se sypkým korytem - divočícími (b > 0,25) a kohezivním
korytem - meandrujícími (b < 0,15).
sejmout0002

Mikroformy říčního dna
nŠtěrkopískové lavice
njesepní lavice
nstřídavé lavice
nsoutokové lavice
npříčné lavice
ncentrální lavice
nČeřiny
nDuny
nPloché dno
nAntiduny
sejmout0062

Štěrkopískové lavice v korytě řeky Moravy (Hornomoravský úval)
Scan0025 Scan0026


Vymezení dnových mikroforem na základě energie toku
n Režim pomalého prudění
nČeřiny: 0,052 ≤ ff ≤ 0,13
nDuny: 0,042 ≤ ff ≤ 0,16
n Režim rychlého proudění
nPloché dno: 0,02 ≤ ff ≤ 0,03
nAntiduny: 0,02 ≤ ff 0,07
nff … Darcyho-Weisbachův koeficient drsnosti (=8gRs/v2)
Scan0016

realAntidunes antidune_basics antiduny
ANTIDUNY
Kennetcook River, proudění zleva doprava
proudění zleva do prava
n
duny
DUNY
duny2
Srpovité duny v písku a štěrku, Kennetcook River
Hřebenaté duny (písečné vlny), Kennetcook River
Estuárium řeky Kennetcook, Nova Scotia
duny3
Duny, jižní Louisiana, proudění zleva
doprava

Image59 Image56 PICT0176 PICT0177 přímé čeřiny
Přímočaré čeřiny, kambrium, Moraine Lake, Alberta


Řady mělčin a tůní (riffle-pool sequences)
nStřídání mělčin a tůní v přímých i meandrujících řekách.
nZrnitost dnových splavenin v intervalu 2 – 256 mm.
nPravidelné rozestupy mezi následujícími mělčinami a tůněmi, vzdálenost rovna 5 až 7 násobku šířky
koryta.
n
Scan0013

Rozestupy mezi mělčinami a tůněmi
Scan0017


Spád koryta a podélný profil
nMatematecké vyjádření podélného profilu:
n H = f(L)
nPodélný profil má tendenci získat postupem času konkávní tvar.
nCharakteristickým rysem podélného profilu jsou lomy spádu.

Faktory ovlivňující spád toku
nPři konstantním průřezu koryta je sklon přímo závislý na množství transportovaných sedimentů (Qs)
a jejich zrnitosti (M) a nepřímo na na průtoku (Q).
nSklon koreluje spíše se zrnitostními frakcemi o velikosti větší než je medián.
nSklon koryta požadovaný pro transport určitých zrnitostních frakcí.
Scan0019