TVARY VYTVOŘENÉ TEKOUCÍ VODOU Literatura Strahler, A. – Strahler, A. (1999): Introducing Physical Geography. Wiley, New York, 575 s. Kapitola: Landforms Made by Running Water, s. 380 – 405. 1. Úvod • většina zemského povrchu byla během geomorfologického vývoje modelována činností proudící vody • proudící voda je jeden ze čtyř způsobů jak můžou být zvětraliny erodovány, transportovány a nakonec uloženy – dalšími způsoby jsou: mořské vlnění a proudy, vítr a ledovce • pokud by nepůsobily endogenní pochody, povrch kontinentů by se snížil na úroveň blízkou hladině oceánu a reliéf by neměl takřka žádnou členitost 2. Fluviální procesy a tvary • fluviální tvary = tvary zemského povrchu které jsou svým vznikem spjaty s činností proudící vody • povrchový odtok má dvě podoby: a. plošný odtok, b. liniový odtok • tekoucí voda je nejdůležitějším exogenním činitelem na kontinentech a fluviální tvary a procesy dominují reliéfu souše 2.1 Erozní a akumulační tvary • exogenní činitelé vykonávají na zemském povrchu tři druhy geomorfologické práce: a. eroze, b. transport, c. akumulace • Exogenní činitelé vytváří dvě kategorie tvarů: a. erozní tvary, b. akumulační tvary Strahler&Strahler obr. 15.1 s. 383 3. Eroze půdy • fluviální procesy začínají na svazích erozí půdy • geologická eroze = přirozená eroze půdy probíhající na všech svazích; její rychlost je zpravidla menší než rychlost zvětrávání a tvorba půdy 3.1 Akcelerovaná eroze půdy • eroze urychlená (akcelerovaná) = rychlost eroze je zvýšena činností člověka; půda je erodována rychleji než se stačí tvořit a dochází k odnosu svrchních půdních horizontů • příčina urychlené eroze půdy: - změna charakteru vegetačního krytu (např. odlesnění pro získání nové zemědělské půdy) - změna fyzikálních vlastností půdy (např. zhutnění půdy těžkou mechanizací) Strahler&Strahler obr. 15.2 s. 384 • pluviální eroze – je vyvolána dopadem dešťových kapek přímo na povrch obnažené půdy pluviální eroze má dva účinky: - pomalé posunování částic půdy dolů po svahu - rozrušování agregátové struktury půdy a uzavírání pórů → snížení infiltrační kapacity půdy • důsledkem odstranění vegetace na svahu je zmenšení drsnosti povrchu a tím zvýšení erozních účinků povrchového odtoku • urychlená eroze je nejsilnější v humidních zemědělských oblastech s vysokým podílem orné půdy 3.2 Plošný splach a stružková eroze • plošný splach = eroze půdy v tenkých vrstvách působením plošného povrchového odtoku • stružková eroze = koncentrovaná, liniová podoba odtoku a eroze • strže Strahler&Strahler obr. 15.3 s. 385 3.3 Koluvium a aluvium • koluvium = úpatní sedimenty nanesené erozně-akumulační činností proudící vody • aluvium = materiál přemisťovaný a uložený vodním tokem 3.4 Eroze půdy v semiaridních a aridních oblastech • přirozená geologická eroze dosahuje v suchých oblastech vysokých hodnot • vysokou míru eroze podmiňuje: - řídká vegetace nedostatečně chránící povrch půdy - srážky přicházející často v podobě prudkých přívalových dešťů • badlands = povrchy bez vegetace, na jílovitých substrátech, silně rozčleněné stržovou erozí Strahler&Strahler obr. 15.4 s. 386 4. Činnost vodních toků • činnost vodních toků zahrnuje tři vzájemně související procesy: erozi, transport a akumulaci 4.1 Říční eroze • proudící voda v korytě řeky působí na dno a břehy dvěma způsoby: - proudění vody vyvolává smykové napětí, které strhává částice ze dna a břehů - částice které voda unáší naráží do dna a břehů a uvolňují další částice • řícení břehů – dochází k němu v důsledku bočné eroze, významný zdroj sedimentů pro vodní tok • abraze (obrušování) - dochází k ní při pohybu sedimentu po dně, kdy unášené částice na sebe navzájem narážejí, tříští se a obrušují; abrazí se unášené úlomky zaoblují a vznikají valouny • obří hrnce = výsledek abraze; kruhové nebo elipsovité prohlubně ve skalním dně nebo na povrchu skalních bloků ležících v korytě Strahler&Strahler obr. 15.5 s. 387 • koroze = chemická eroze v korytě vodního toku; koroze působí nejsnáze v lehce rozpustných horninách, zejména vápencích 4.2 Transport sedimentů řekami • pevné látky unášené vodními toky se označují jako sedimentární břemeno a jsou transportovány ve třech podobách: - rozpuštěné látky - dnové sedimenty - suspendované sedimenty Strahler&Strahler obr. 15.6 s. 387 • způsoby transportu dnových sedimentů: - valení - posunování - saltace • největší objemy materiálu jsou v řekách transportovány v podobě suspendovaných sedimentů 4.3 Unášecí schopnost vodních toků • unášecí schopnost = maximální množství pevných látek, které je schopen vodní tok transportovat za daného průtoku; vyjadřuje se ve váhových jednotkách za jednotku času (např. t/den) • unášecí schopnost řeky se zvyšuje se zvyšováním rychlosti proudění vody v korytě • schopnost transportovat dnové sedimenty roste se třetí až čtvrtou mocninou rychlosti proudění (zdvojnásobení průtoku znamená nárůst transportu sedimentů osmkrát až šestnáctkrát) 5. Vývoj vodních toků a související tvary georeliéfu • vodní toky prodělávají v průběhu svého vývoje postupné změny, kterými se přizpůsobují podmínkám (kontrolním proměnným) panujícím v jejich povodí – přizpůsobení průtoku a přísunu sedimentů • spád toku se v čase postupně mění tak, aby se řeka dostala do rovnovážného stavu, kdy je schopna transportovat všechny sedimenty pryč z povodí → dosažení profilu rovnováhy Strahler&Strahler obr. 15.8 s. 389 5.1 Vývoj údolí vodního toku směrem k profilu rovnováhy 5.1.1 Počáteční stadia vývoje • vodopády, peřeje • soutěsky, kaňony • růst říční sítě zpětnou erozí Strahler&Strahler obr. 15.9 s. 389 5.1.2 Dosažení profilu rovnováhy • první známkou dosažení profilu rovnováhy je vznik údolní nivy • údolní niva – široká plošina budovaná aluviálními sedimenty; vzniká rozšiřováním údolního dna bočnou erozí řeky, která začala meandrovat Strahler&Strahler obr. 15.11 s. 392 • geometrie meandru: nárazový konkávní (výsepní) břeh – probíhá na něm bočná eroze (břehová nátrž); nánosový konvexní (jesepní) břeh – probíhá na něm akumulace (jesepní lavice) Strahler&Strahler obr. 15.12 s. 393 • dosažení profilu rovnováhy trvá jednotky až desítky milionů let 5.2 Vodopády • vznik vodopádů má dvě základní příčiny: - strukturně-geologické: říční dno tvořeno různě tvrdými horninami - morfologické: zlomové svahy nebo visutá údolí v dříve zaledněných oblastech • vodopády ustupují zpětnou erozí směrem proti proudu Strahler&Strahler obr. 15.14 s. 394 Strahler&Strahler obr. 15.15 s. 394 5.3 Vývoj reliéfu modelovaného říční erozí • erozní báze = rovina splývající s hladinou světového oceánu, spodní hranice po kterou může probíhat fluviální denudace • parovina (peneplain, zarovnaný povrch) = mírně zvlněný povrch s malými výškovými rozdíly, konečné stadium vývoje georeliéfu • vznik paroviny vyžaduje dlouhé období tektonického klidu, kdy nedochází k žádným zdvihům zemské kůry a stabilní hladinu světového • zmlazení reliéfu – dojde k němu po tektonickém zdvihu paroviny do vyšší nadmořské výšky, začátek nového erozního cyklu Strahler&Strahler obr. 15.16 s. 395 5.4 Agradace a říční terasy • změna kontrolních proměnných (klima, vegetace, …) způsobí narušení profilu rovnováhy a změnu morfologie koryta řeky • agradace = ukládání sedimentů v korytě vedoucí ke zvýšení jeho polohy a zvětšení spádu; reakce na zvýšený přínos materiálu do koryta řeky • divočící toky = agradující toky ve kterých se tvoří štěrkové lavice a jsou rozvětveny do ramen; koryto je široké a mělké Strahler&Strahler obr. 15.17 s. 396 • divočící toky vznikaly na našem území v chladných obdobích pleistocénu, kdy vyšší intenzita fyzikálního zvětrávání vedla k zanesení údolních den mocnými polohami sedimentů • říční terasa = stupeň v údolním svahu indikující původní polohu údolní dna; výsledek zahloubení řeky do sedimentární výplně údolního dna • etapovité zahlubování vede k vytvoření stupňoviny říčních teras na údolních svazích Strahler&Strahler obr. 15.18 s. 397 Strahler&Strahler obr. 15.19 s. 397 5.5 Aluviální vodní toky a údolní niva • vodní toky mají dvě podoby, podle toho do jakého materiálu je zahloubeno jejich koryto: - toky se skalním korytem – koryto zahloubeno přímo do skalního podloží - aluviální toky – koryto je zahloubeno do říčních náplavů • vývoj meandru v údolní nivě: zužování meandrové šíje vede k zaškrcení meandru a vzniku mrtvého ramene Strahler&Strahler obr. 15.20 s. 398 • agradační valy – vznikají při povodních sedimentací suspendovaného materiálu podél říčních břehů; agradační val má v příčném řezu asymetrický tvar – směrem od řeky má mírnější a delší svah Strahler&Strahler obr. 15.22 s. 399 6. Fluviální procesy v aridních oblastech • specifika fluviálního reliéfu suchých oblastí: - chybí vegetační kryt → silná eroze - nepravidelné srážky → vodní toky protékány pouze občasně Strahler&Strahler obr. 15.24 s. 400 • rozdílný vztah povrchového odtoku a podzemní vody v humidních a aridních oblastech: humidní oblasti – hladina podzemní vody je vysoko, podzemní voda napájí řeku v sušších obdobích aridní oblasti – hladina podzemní vody je hluboko pod povrchem, řeky jsou protékány pouze občasně a rychle ztrácí vodu infiltrací a výparem Strahler&Strahler obr. 15.25 s. 400 • v pouštních oblastech se často vyskytují divočící řeky 6.1 Náplavové (aluviální) kužely • aluviální kužel – akumulační tvar vznikající při ústí údolí do roviny, řeka náhle ztrácí spád a dochází k poklesu unášecí schopnosti Strahler&Strahler obr. 15.27 s. 401 • vnitřní stavba aluviálního kuželu: materiál je v kuželu vytříděný – nejdále jsou unášeny jemné částice; občasné bahnotoky vytváří nepropustné polohy, nad kterými se hromadí podzemní voda Strahler&Strahler obr. 15.26 s. 401 6.2 Reliéf pohoří v pouštích • fluviální procesy se v pouštích často omezují na krátký transport zvětralin z horského hřbetu do nejbližší pánve, která se postupně zaplňuje • playas = pouštní pánve s plochým povrchem tvořeným solnými kůrami • pediment = mírně ukloněný skalnatý povrch (úpatní zarovnaný povrch); vzniká rovnoběžným ústupem svahu • bahada = mírně ukloněný povrch zahrnující aluviální kužely a přilehlý pediment Strahler&Strahler obr. 15.28 s. 402