Zdeněk Máčka
Z8308 Fluviální geomorfologie (17)
Změny a vývoj říčních systémů
– filozofie fluviální evoluce
Řeky se neustále mění (změna, vývoj)
Řeky se mění, protože se mění faktory (kontrolní
proměnné) určující chování a podobu řek
Nevstoupíš dvakrát
do téže řeky.
Kenická smuha, Litovelské Pomoraví
jarní a letní aspekt
I kontrolní proměnné fluviálního systému podléhají
změnám …
ČASOVÉ MĚŘÍTKO VE FLUVIÁLNÍCH SYSTÉMECH
geologické (>103 roků)
moderní (101 – 103 roků)
současné (1 až 10 roků)
Proměnná fluviálního systému Status proměnné v časových obdobích
Geologické
(>103 roků)
Moderní
(101 až 103 roků)
Současné
(1 až 10 roků)
Čas nezávislá nevýznamná nevýznamná
Geologie nezávislá nezávislá nezávislá
Klima nezávislá nezávislá nezávislá
Vegetace (typ a hustota) závislá nezávislá nezávislá
Převýšení závislá nezávislá nezávislá
Paleohydrologie závislá nezávislá nezávislá
Rozměry údolí (šířka, hloubka, spád) závislá nezávislá nezávislá
Průměrný průtok vody a sedimentů neurčitá nezávislá nezávislá
Morfologie říčního koryta (šířka, hloubka, sklon, tvar, půdorys)
neurčitá závislá nezávislá
Okamžitý průtok vody a sedimentů neurčitá neurčitá závislá
Okamžité charakteristiky proudění (vodní stav, hloubka, rychlost,
turbulence, …)
neurčitá neurčitá závislá
Alometrická povaha změn
Tendence k uspořádanému přizpůsobení mezi geomorfologickými procesy,
litosférou (horninami) a tvary reliéfu propojenými v otevřeném
geomorfologickém systému
Alometrickou změnu lze zpravidla popsat mocninnou funkcí
PŘÍKLAD:
w = aQb
a, b = koeficienty (a > 0)
w = šířka vodní hladiny
Q = průtok
Typy alometrické změny:
• dynamická: popisuje vzájemné vztahy procesů a/nebo tvarů v čase
• statická: popisuje vzájemné vztahy procesů a/nebo tvarů v jednom
časovém okamžiku
Komplexní odezva fluviálního systému
Reakce fluviálního systému, při které jediné primární narušení způsobí celou
škálu druhotných odezev
primární narušení: jednorázový pokles erozní báze
Stav rovnováhy ve fluviálních systémech
negativní zpětná vazba
pozitivní zpětná vazba
Jak se pozná rovnováhy ve vodních tocích?
… dost těžko
• změny tvaru koryta v čase
• kontinuita transportu sedimentů
• efektivita tvaru koryta
• korelace mezi proměnnými fluviálního systému
Tvary reliéfu nesměřující ke stavu rovnováhy
Důvody nerovnovážného stavu v reliéfu:
• Nezávislé (kontrolní) proměnné nezůstávají konstantní po
dostatečně dlouhou dobu reliéf ve stavu neustálého
přizpůsobování
• Nezávislé proměnné zůstávají konstantní – nerovnováha je
inherentní vlastností tvaru reliéfu (zejména akumulační tvary)
Příklad rovnováhy a nerovnováhy ve
svahovém systému
Čas odezvy
Reakční čas = doba, která uplyne než systém začne reagovat na
narušení
Relaxační čas = doba potřebná k přizpůsobení novým podmínkám
Čas odezvy = reakční + relaxační čas
Čas trvání rovnovážného stavu = období po které existují indikativní
tvary reliéfu
Geomorfologické prahy
Geomorfologický práh = bod nebo perioda v čase, kdy existuje
rovnováha mezi protichůdnými tendencemi, hranice mezi
různými stavy systému
Kategorie geomorfologických prahů:
vnější prahy /extrinsic thresholds/
vnitřní prahy /intrinsic thresholds/
Teorie geomorfologických prahů v sobě zahrnuje i koncepci stavu
rovnováhy
Geomorfologické prahy a stav rovnováhy ve vývoji
fluviálního systému
PRÁH EROZE-DEPOZICE V TOCÍCH
kontrolní proměnné