Detailní morfologie koryta:
říční úsek
Zdeněk Máčka
Z8308 Fluviální geomorfologie (6)
Tvar koryta
• Utváření dna (mikroformy)
• Příčný profil
• Říční vzor
• Podélný profil
Vztah morfologie údolí –
morfologie koryta
• Silná korelace mezi maximálním
sklonem údolních svahů a sklonem
koryta u toků nižších řádů
• Sklon dna pod soutokem roven cca
1/3 součtu sklonu nad soutokem;
šířka koryta pod soutokem cca 2/3
součtu šířek nad soutokem
• Šířka údolí se zpravidla roste
směrem po proudu, narušení
způsobeno rozdíly v litologii
Dominantní průtok
• Morfologie koryta reaguje
na změny v hodnotě tzv.
dominantního průtoku.
• Dominantní průtok –průtok
který v korytě vykonává
nejvíce práce; práce =
transport sedimentů.
• Dominantní průtok ≈
korytotvorný průtok ≈ 1 až
2-letá povodeň.
Snake River (Wyoming)
– průměrný roční průtok = 14,6 m3.s-1
– dominantní průtok = 113 m3.s-1
– korytotvorný průtok = 114 m3.s-1
Srovnání dominantního a kapacitního průtoku
Příčný profil
– VELIKOST
• Šířka koryta
• Průměrná hloubka koryta
• Omočený obvod
• Kapacita koryta
– TVAR
• Poměr šířky ku (průměrné) hloubce
• Asymetrie koryta
– EFEKTIVITA
• Hydraulický rádius
Hydraulická geometrie koryta
Hydraulická geometrie popisuje změny
tvaru koryta v závislosti na průtoku:
w = aQb
d = cQf
v = kQm
w.d.v = Q,
b + f + m = 1
a . c . k = 1
S = tQz
n = rQy
at-a-station
downstream
Vztahy mezi hydraulickou geometrií koryta a
vlastnostmi povodí
Rozdíly v hydraulické geometrii pro různé říční vzory
Rozdíly v hodnotě exponentu b mezi řekami se sypkým korytem - divočícími (b>0,25)
a kohezivním korytem - meandrujícími (b< 0,15)
Tvar koryt podle materiálu dna a břehů
• Klasifikace na základě zastoupení prachu a jílu (kalu) na omočeném obvodu (M):
– převaha dnových splavenin (M ≤ 5),
– smíšený materiál (5 < M < 20),
– převaha plavenin (M ≥ 20)
• Klasifikace na základě materiálu tvořícího dno a břehy:
A. Kohezivní materiály
A1. Skalní koryta
A2. Prachovitá/jílovitá (kalová) koryta
B. Sypké materiály
B1. Písčitá koryta
B2. Štěrkovitá koryta
B3. Kamenitá koryta
Vývoj kanadské strany Niagarských vodopádů
Stabilita koryta – příklady korytových morfologií
nadměrně zahloubená koryta
Schumm et al. (1984)
Morávka – příklad akcelerovaného zahlubování
3. RVM
dnešek3. RVM
• Tvorba náplavů (lavic)
• Depozice jemnozrnných frakcí (zanášení tůní, zabahňování /siltation/)
Stabilita koryta – příklady korytových morfologií
koryta s akumulací
Aktivní a stabilizované břehy (Svratka)
Řady mělčin a tůní (riffle-pool sequences)
• Střídání mělčin a tůní v přímých i meandrujících řekách.
• Zrnitost dnových splavenin v intervalu 2 – 256 mm.
• Pravidelné rozestupy mezi následujícími mělčinami a
tůněmi, vzdálenost rovna 5 až 7 násobku šířky koryta
Rozestupy mezi mělčinami a tůněmi
Sklon koryta
H = f(L)
• Faktory ovlivňující podélný sklon:
– množství transportovaných splavenin (Qs)
– zrnitosti splavenin (M)
– průtok (Q) (nepřímá závislost)
• Sklon koreluje spíše se zrnitostními frakcemi o velikosti větší než je medián
• Sklon koryta požadovaný pro transport určitých zrnitostních frakcí???
Rubey (1952)
𝑠𝑠3 = 𝑘𝑘
𝑄𝑄𝑠𝑠
2
𝑀𝑀
𝑄𝑄2 𝑋𝑋
𝑋𝑋 = 𝑑𝑑 𝑤𝑤⁄
stream length-gradient index (Hack ,1973)
rezistentní litologie, hrubozrnné dnové splaveniny, zlomy →
vyšší hodnoty SL