MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Geografický ústav
Klára LEŢÍKOVÁ
DYNAMIKA FLUVIÁLNÍCH PROCESŮ V NIVĚ SPOJENÉ ORLICE
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Vedoucí práce: Mgr. Zdeněk Máčka, Ph.D.
Brno 2010
Jméno a příjmení autora:
Klára LEŢÍKOVÁ
Název bakalářské práce:
Dynamika fluviálních procesů v nivě spojené Orlice
Název v angličtině:
Fluvial processes dynamics in the floodplain of the Orlice River
Vedoucí bakalářské práce:
Mgr. Zdeněk Mačka, Ph.D.
Studijní obor (směr):
B-GK Fyzická geografie
Rok obhajoby:
2010
Anotace Předkládaná bakalářská práce se zabývá studiem fluviálních tvarů a krajinné pokrývky nivy spojené Orlice. Na základě terénního mapování byla zhodnocena současná dynamika fluviálních procesů (projevy meandrování). Mapování probíhalo na území přírodního parku Orlice mezi Týništěm nad Orlicí a Krňovicemi. V závěru práce byla vytvořena mapa znázorňující současný stav vyuţití nivy a mapa morfologie nivy a koryta Orlice.
Annotation My bachelor thesis deals with the study of fluvial forms and landcover of floodplain of the Orlice River. On the basis of the field mapping the current dynamics of fluvial processes (meandering) has been evaluated. The mapping took place in territory of the Natural park of the Orlice River between Týniště nad Orlicí and Krňovice. In conclusion of the survey was created a map showing the current state of use of Orlice‘s floodplain and map of channel and floodplain morphology.
Klíčová slova: Orlice, fluviální tvary, fluviální procesy, niva Key words: the Orlice River, fluvial forms, fluvial processes, floodplain
Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Student: Studijní program: Studijní obor:
Klára Leţíková Geografie a kartografie Geografie
Ředitel Geografického ústavu Přírodovědecké fakulty MU Vám ve smyslu Studijního a zkušebního řádu MU určuje bakalářskou práci s tématem:
Dynamika fluviálních procesů v nivě spojené Orlice Fluvial processes dynamics in the floodplain of the Orlice River
Zásady pro vypracování:
1. Zpracujte literární rešerši k problematice níţinných meandrujících toků. 2. Proveďte terénní mapování korytové morfologie Orlice v úseku od Týniště po Krňovice. 3. Sestavte mapu vyuţití ploch v zájmovém úseku nivy a vyznačte řekou podmíněné biotopy (mrtvá ramena). 4. Na základě terénních prací a analýzy leteckých snímků vyhodnoťte současnou dynamiku fluviálních procesů.
Rozsah grafických prací:
podle potřeby - příčné profily, mapa vyuţití ploch
Rozsah průvodní zprávy:
cca 30-40 stran
Seznam odborné literatury: Kondolf, G. M., Piégay, H. (2003): Tools in fluvial geomorphology. Wiley, Chichester, 688 s. Knighton, D. (1998): Fluvial forms and processes: a new perspective. Arnold, London, 383 s. Petts, G. E., Amoros, C. (1996): Fluvial hydrosystems. Chapman & Hall, London, 322 s.
Vedoucí bakalářské práce:
Mgr. Zdeněk Máčka, Ph.D.
Podpis vedoucího práce:
..............................................................
Datum zadání bakalářské práce: Datum odevzdání bakalářské práce:
září 2009 do 14. května 2010
RNDr. Vladimír Herber, CSc. pedagogický zástupce ředitele ústavu
Zadání práce převzal(a): ............................................................... dne
22. října 2009
Prohlašuji, ţe jsem zadanou bakalářskou práci vypracovala samostatně pod vedením Mgr. Zdeňka Mačky, Ph.D. a v seznamu literatury uvedla veškerou pouţitou literaturu a další zdroje.
V Brně dne 14. května 2010
_________________________________ Klára LEŢÍKOVÁ
Poděkování Ráda bych poděkovala všem lidem, kteří mi pomohli k vypracování této bakalářské práce. Velký dík patří zejména Vojtěchovi Dubrovskému a mému bratranci Ladislavu Frémuthovi za pomoc při terénním mapování. Dále bych chtěla poděkovat studentům II. ročníku a jejich cvičícím za pomoc při sítování vzorků povodňových hlín a firmě ŠINDLAR s.r.o. za poskytnutí několika studií. Především děkuji vedoucímu práce, Mgr. Zdeňku Máčkovi, Ph.D., za rady a věcné připomínky vedoucí k vypracování této práce a za návštěvu spojenou s prohlídkou studovaného úseku Orlice.
OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................................. 9 1.1 CÍLE PRÁCE ........................................................................................................................... 9 1.2 STUDOVANÉ ÚZEMÍ............................................................................................................ 9 1.3 ŘEKA ORLICE ..................................................................................................................... 10 1.3.1 Přírodní park Orlice......................................................................................................... 10 2 FLUVIÁLNÍ GEOMORFOLOGIE .......................................................................................... 12 2.1 DEFINICE POJMŮ ............................................................................................................... 12 2.1.1 Řeka ................................................................................................................................ 12 2.1.2 Říční krajina .................................................................................................................... 13 2.1.3 Říční niva ........................................................................................................................ 13 2.2 FLUVIÁLNÍ PROCESY ....................................................................................................... 15 2.2.1 Říční eroze ...................................................................................................................... 15 2.2.2 Transport materiálu ......................................................................................................... 15 2.2.3 Sedimentace .................................................................................................................... 16 2.3 FLUVIÁLNÍ TVARY RELIÉFU .......................................................................................... 16 2.3.1 Meandr ............................................................................................................................ 16 2.3.2 Odstavená říční ramena ................................................................................................... 17 2.3.3 Břehová nátrţ .................................................................................................................. 18 2.3.4 Štěrkopískové lavice ....................................................................................................... 18 2.3.5 Říční terasy ..................................................................................................................... 18 2.4 HLAVNÍ SMĚRY VÝZKUMU V SOUČASNÉ FLUVIÁLNÍ GEOMORFOLOGII V ZAHRANIČÍ A ČESKÉ REPUBLICE.................................................................................... 19 3 METODICKÉ PŘÍSTUPY ........................................................................................................ 21 3.1 PŘEHLED POUŢITÝCH INFORMAČNÍCH ZDROJŮ O ZÁJMOVÉM ÚZEMÍ ............. 21 3.2 VYSVĚTLENÍ PRACOVNÍCH POSTUPŮ ......................................................................... 21 3.2.1 Terénní práce................................................................................................................... 22 3.2.2 Práce v laboratoři ............................................................................................................ 23 3.2.3 Kamerální práce .............................................................................................................. 23 4 CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ ................................................................................................ 25 4.1 VYMEZENÍ ÚZEMÍ ............................................................................................................. 25 4.2 GEOMORFOLOGICKÉ ČLENĚNÍ ...................................................................................... 25 4.3 GEOLOGICKÉ POMĚRY .................................................................................................... 26
4.4 PEDOLOGICKÉ POMĚRY .................................................................................................. 27 4.5 BIOGEOGRAFICKÁ CHARAKTERISTIKA ...................................................................... 28 4.6 KLIMA................................................................................................................................... 29 4.7 HYDROLOGICKÉ POMĚRY .............................................................................................. 29 4.7.1 Povodeň v roce 1997 na Orlici ........................................................................................ 30 4.8 ANTROPOGENNÍ ZÁSAHY DO KORYTA ORLICE V ÚSEKU TÝNIŠTĚ NAD ORLICÍ - KRŇOVICE ............................................................................................................................... 31 4.8.1 Lokalita Tylův palouk ..................................................................................................... 32 4.8.2 Připravované revitalizace ................................................................................................ 33 5 FLUVIÁLNÍ TVARY ORLICE ................................................................................................ 34 5.1 BŘEHOVÉ NÁTRŢE ............................................................................................................ 34 5.2 PŘÍČNÉ PROFILY ................................................................................................................ 36 5.3 ŘÍČNÍ DŘEVO ...................................................................................................................... 41 5.4 ŠTĚRKOPÍSKOVÉ LAVICE ................................................................................................ 43 5.5 ZRNITOSTNÍ ROZBORY .................................................................................................... 45 5.6 STRUKTURY NIVY ............................................................................................................. 48 6 ZÁVĚR......................................................................................................................................... 49 7 SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY A OSTATNÍCH ZDROJŮ ......................................... 50 8 PŘÍLOHY .................................................................................................................................... 54
1 ÚVOD 1.1 CÍLE PRÁCE Cílem bakalářské práce je vyhodnotit současnou dynamiku fluviálních procesů v nivě spojené Orlice, která bude posuzována na základě terénního výzkumu. Ten se bude zaměřovat především na studium fluviálních tvarů, jelikoţ zkoumání samotných fluviálních procesů by bylo obtíţnější, neţ sledovat jejich důsledky v říční krajině. Bude provedeno mapování morfologie koryta Orlice, při němţ budou studovány vybrané fluviální tvary (štěrkopískové lavice, nátrţe, tvar koryta), říční dřevo apod. Dále bude sestavena mapa vyuţití ploch v zájmovém území nivy a řekou podmíněné biotopy (mrtvá ramena). Dílčím úkolem je zpracování literární rešerše k problematice níţinných meandrujících toků a jejich tvarů.
1.2 STUDOVANÉ ÚZEMÍ Mapování a terénní práce budou prováděny na území přírodního parku Orlice v úseku od Týniště nad Orlicí po obec Krňovice. Pro tento úsek v délce asi 15,5 km bude zpracováno jednoduché geomorfologické schéma. Dále bude práce soustředěna na nejzajímavější úsek řeky, který je morfologicky nejpestřejší a v kterém probíhala většina terénních prací. Hranice tohoto úseku jsou zobrazeny na obr. 1. Řeka Orlice je jednou z posledních větších českých toků, jehoţ koryto je ponecháno přirozenému vývoji a v dnešní době není nikterak upravováno.
Obr. 1 Hranice uţšího zájmového úseku (převzato z www.maps.google.cz) 9
1.3 ŘEKA ORLICE Tzv. spojená Orlice vzniká soutokem Tiché a Divoké Orlice v Týništi nad Orlicí v nadmořské výšce 247 m n. m.. Je řekou II. řádu a patří k úmoří Severního moře. Plocha povodí nad zkoumaným úsekem v Týništi nad Orlicí je 1561,92 km2, průměrný průtok na stanici Týniště nad Orlicí činí 19,2 m3.s-1. Délka toku spojené Orlice po ústí činí 35 km. Řeka ústí do Labe v Hradci Králové v nadmořské výšce 227 m n. m., kde její dlouhodobý průtok činí 21,8 m3.s-1. Celková plocha povodí Orlice je 2036,86 km2. Plocha mezipovodí od Týniště nad soutok Orlice s Dědinou činí přibliţně 52 km2. (http://hydro.chmi.cz/hpps/) Největším přítokem spojené Orlice je Dědina, která se do ní vlévá zprava v Třebechovicích pod Orebem. Divoká Orlice pramení v Bystřických horách na území polského Kladska. Významnou stavbou na jejím toku je vodní nádrţ Pastviny, jeţ plní energetickou, retenční a rekreační funkci. Tichá Orlice pramení na českém území na svazích Jeřábu nedaleko Králík. Jméno Orlice (Adler) se poprvé objevuje okolo roku 1336. Divoká Orlice se původně nazývala Veliká nebo Dravá, Tichá bývala označována jako Choceňka. Název připomíná, ţe zdejší oblast a celé Orlické hory bývaly kdysi krajinou orlů. (www.tyniste.cz/reka-orlice) Tab. 1 Obecné informace o řešeném říčním úseku (Hydrologické poměry ČSSR, 1965) řád toku (absolutní řádovost)
II.
plocha povodí nad zkoumaným úsekem
1561,92 km²
říční km
konec (soutok s Dědinou, Krňovice) 15,3 km začátek (Týniště nad Orlicí)
30,9 km
1.3.1 Přírodní park Orlice Přírodní park Orlice (dále jen PPk Orlice) byl vyhlášen v roce 1996 podle zákona č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, k ochraně krajinářsky významné říční nivy a její cenné přírody. Rozlohou 11 462 ha patří k nejrozsáhlejším územím kategorie přírodních parků u nás. Sleduje tok Divoké Orlice od hranice CHKO Orlické hory v Klášterci nad Orlicí, dále tok Tiché Orlice od Mladkova po soutok obou Orlic a spojenou 10
Orlici aţ do Hradce Králové v celkové délce asi 200 km. Hodnota PPk Orlice je dána zejména faktem, ţe řeka nebyla v minulosti vystavena tak drastickým zásahům např. regulacím, pozemkovým úpravám apod. jako mnohé jiné české řeky. Současná polokulturní krajina s loukami i porosty měkkých luhů s mokřady je výsledkem přirozeného vývoje a lidské činnosti jiţ od poloviny prvního tisíciletí n. l.. Pozemky tu zůstávají zatravněny a dlouhodobě jsou vyuţívány převáţně k pastvě a pěstování pícnin. (převzato z informační tabule PPk Orlice) Přírodní park plní mimo jiné funkci rekreační. Okraje nivy jsou jiţ od počátku 20. století vyuţívány pro chatovou zástavbu (např. v katastru obce Štěnkov). Řeka je oblíbenou lokalitou sportovních rybářů a vodáků. Okolím vede hojný počet turistických stezek vyuţívaných pěšími turisty a cykloturisty. Tématem k diskuzi se v posledních dvou letech stal návrh Poorlické cyklostezky.
11
2 FLUVIÁLNÍ GEOMORFOLOGIE Fluviální geomorfologie se zabývá studiem procesů působících na tvářnost říční krajiny v čase a jejich výsledných tvarů. Dále studuje vztahy mezi tokem, nivou a celým povodím toku a přispívá k prognózám budoucích změn. Rychlý vývoj této vědní disciplíny spadá přibliţně do 80. let 20. století a souvisí s rozvojem výpočetní techniky, které přineslo do tohoto oboru moţnost modelování a vyuţití GIS. Mimo jiné bývá rozkvět fluviální geomorfologie spojován a rozvojem v jiných geografických odvětvích jako je hydrologie, limnologie, sedimentologie a paleohydrologie. Další příčinou je pouţívání nových metod např. radiouhlíková metoda, vyuţití DPZ, geofyzikální analýzy,… Tato praktická věda bývá
zpravidla
aplikována
v oblasti
trvale
udrţitelného
rozvoje
říční
krajiny
(www.ccma.csic.es). 2.1 DEFINICE POJMŮ Pojmy byly definovány především na základě studia české literatury (DEMEK, 1987, ŠTĚRBA, 2008 nebo SMOLOVÁ, VÍTEK, 2007) týkající se obecné geomorfologie Literatura zabývající se ryze fluviální geomorfologií je dostupná pouze v anglickém jazyce a poslouţila tedy jako doplňující zdroj informací. 2.1.1 Řeka Dle DEMKA (1987, s. 227) se jedná o „vodní tok s větší plochou povodí a zpravidla i většími průtoky. Vodním tokem pak označujeme koryto s vodou, která odtéká z povodí, a to buď trvale, nebo po delší část roku. Vodní tok v krajině můţe být přirozený (bystřina, potok, řeka) nebo umělý (kanál, náhon).“ Řeky jsou osami říčních krajin. Řeky odnepaměti ovlivňují ţivot člověka a komunit, které v říční krajině vytvořil. Kaţdá významná civilizace, jejíţ pozůstatky můţeme pozorovat do současnosti, se utvářela v povodí významného toku, kde lidé stavěli své domovy a zakládali svá pole a sady (DVOŘÁK R., 2005, s 58). Dle WOLMAN, LEOPOLD, MILLER (1964, p 151) řeky odvádějí vodu z kontinentů do oceánů a jsou hlavními cestami transportu zvětralin. Gravitace dodává toku sílu zapříčiňující jejich přenos z vyšší nadmořské výšky do niţší.
12
Meandrující toky Pravá příčina meandrování nebyla dosud dostatečně vysvětlena. Obecně platí, ţe tvorba meandrů je zapříčiněna rozkmitáním proudnice toku. K tomu dojde při rozdílné rychlosti prodění v toku. Dochází k narušování konkávního břehu a následnému ukládání na břehu konvexním. Přirozeně meandrující toky mají zřídka pravidelný symetrický tvar (SUMMERFIELD, 1991, s 213-214). WOLMAN, LEOPOLD, MILLER (1964, p 295) uvádí, ţe za meandrující řeku se povaţuje tok s křivolakostí větší neţ 1,5. Typickým tvarem v nivách meandrujících řek jsou mrtvá ramena, vznikající protrţením šíje meandru. 2.1.2 Říční krajina – „River Landscape“ Cit. ŠTĚRBA (2008, s 25): „Říční krajina je vyvinuta od pramenů řek do jejich konce, v příčném profilu je rozloţena obvykle na půdorysu aluviálních náplavů, nejčastěji mezi první pravou a levou říční terasou a vertikálně je tvořena povrchovými částmi a podpovrchovými sedimenty aluviálních náplavů.“ Z časového pohledu jde o krajinu, která se v mírném pásmu vyvíjela v současném postglaciálním období. Říční krajina je také definována řadou speciálních funkcí i celkovým svérázným výrazem, kterým se odlišuje od ostatních typů krajin. Ekologický systém říční krajiny je tvořen ekosystémem současné řeky s přilehlými ekosystémy, které jsou touto řekou formovány nebo podstatným způsobem podmíněny. 2.1.3 Říční niva Podle ŠTĚRBY (2008, s 87) je niva „výrazně nejdůleţitějším suchozemským ekosystémem říční krajiny. V odborné literatuře není jednoznačné vymezení tohoto výrazu. Niva v říční krajině, kterou označujeme jako říční nivu, je vţdy čtvrtohorní náplavová rovina podél řeky. Tvoří nejmladší akumulační stupeň, konkrétně vysedimentované jemné částice, jeţ v konečném důsledku vytvářejí na obvykle štěrkovém aluviálním podkladu půdní horizont. Jeho mocnost bývá různá, od několika centimetrů do mnoha metrů.“ SUMMERFIELD (1991, p 221) uvádí, ţe niva vzniká dvěma základními pochody: - laterální akrecí - sedimentace uvnitř zákrutů a meandrů vodních toků, - vertikální akrecí - sedimentace na povrchu za povodní (viz obr. 2) 13
Obr. 2 Sedimentace jemného materiálu v nivě Orlice po povodni v březnu 2010 (foto autorky) Mikroreliéf údolní nivy (DEMEK, 1987, s 244) V sedimentech můţeme rozlišovat: a) korytovou facii, ukládanou uvnitř zákrutů a meandrů a zpravidla tvořenou hrubšími sedimenty (písek, štěrk), b) povodňovou facii, vznikající při povodních a tvořenou jemnými sedimenty (tzv. povodňové hlíny), c) facii břehových valů d) facii mrtvých ramen, tvořenou jemnými sedimenty a vysokým obsahem humusu (tzv. hnilokaly) Většina tůní a mrtvých ramen v České republice má eutrofní charakter, coţ je dáno trofickým stavem tekoucích vod, přísunem ţivin z okolních zemědělských půd do nivy a depozicí organického materiálu z břehové vegetace (opad listí). Antropogenní eutrofizace je často spojena se zvýšením alkality a pH, mohou však být i tůně neutrální aţ mírně kyselé. Při jakékoli činnosti v nivě (vodohospodářské, zemědělské, ochranářské nebo výzkumné) je třeba počítat s provázaností vodních ekosystémů (vlastní tok řeky, mrtvá ramena a podzemní vody). Díky propustnosti dané charakterem sedimentů a vzdáleností mrtvých ramen od řeky dochází k propojení vlastního toku se stojatými vodami v nivě, coţ lze velmi dobře sledovat při kolísání hladiny toku (PITHART, 2005, s 288). Svérázná vegetace říční nivy vzniká a je podmíněna pravidelnou povodňovou aktivitou řeky. Je přizpůsobena vysoké hladině podzemní vody, půdním podmínkám 14
v povodí, vodní erozi, atd… Proto se také nápadně odlišuje od rostlinstva leţícího mimo říční nivu. Vegetace říční krajiny se řadí k azonální vegetaci v území. Střídání eroze říčního toku s akumulací vede ke vzniku efemérních (dočasných) stanovišť (ŠTĚRBA, 2008, s 105). Podle zákona 144/1992 o ochraně přírody a krajiny, § 3b jsou údolní nivy, vodní toky a břehové porosty významnými krajinnými prvky, které jsou podle § 4 chráněny před poškozováním a ničením. Údolní nivy jsou rovněţ základními prvky systémů ekologické stability (PLECHÁČ, 1999, s 199). 2.2 FLUVIÁLNÍ PROCESY Fluviální procesy a jejich tvary mezi ostatními geomorfologickými procesy a tvary na zemském povrchu jednoznačně dominují. Fluviální procesy jsou vzájemné interakce mezi tekoucí vodou a prostředím. Proudící voda je tedy nejdůleţitějším zástupcem tvořícím zemský reliéf. Je médiem eroze, transportu a sedimentace minerálního i organického materiálu. Fluviální procesy začínají půdní erozí na svazích. Ta je zapříčiněna nejprve plošným splachem a dále struţkovou erozí. Tak dochází ke vzniku liniového odtoku (STRAHLER&STRAHLER, 2003, p 514 – 515). Prostřednictvím řek je ročně přemístěno z pevniny do oceánu aţ 19 miliard tun materiálu (KNIGHTON, 1998, p 1 ). 2.2.1 Říční eroze Působením proudící vody dochází ke smykovému napětí, jenţ má za následek odnos částic ze dna toků se sypkým materiálem a z jeho břehů. Tyto částice unášené vodou za podpory zdvihové síly pak způsobují uvolnění dalšího materiálu do toku. Vznikají erozní fluviální tvary. Rozlišujeme dva typy eroze působící v tocích: -
eroze dna – např. zpětná eroze – dochází k zahlubování toku,
-
eroze břehů – např. sesouvání břehů, působení mrazu, působení proudící vody – dochází k rozšiřování a překládání koryta
2.2.2 Transport materiálu Pevné látky unášené proudícími toky jsou přemisťovány ve třech podobách: 15
-
rozpuštěné látky – jako produkt chemického zvětrávání,
-
plaveniny – jako produkt sesouvání břehů, plošného splachu apod.,
-
splaveniny – částice pohybující se po dně toku třemi základními mechanismy:
saltace – „poskakování“ (lehčí písková zrna)
valení (kulovitá zrna)
posunování (ploché úlomky)
2.2.3 Sedimentace Sedimentace je proces začínající sníţením rychlosti proudění, kdy klesne unášecí schopnost toku. Vznikají akumulační fluviální tvary. Rozlišení nivních sedimentů podle DEMKA viz str. 14 - Mikroreliéf údolní nivy.
2.3 FLUVIÁLNÍ TVARY RELIÉFU Povrchová voda je podle SMOLOVÁ a VÍTEK (2007, 103- 122) ve většině krajin hlavním odnosovým činitelem, proto je vývoj krajiny přímo závislý na intenzitě fluviálních procesů a na vývoji říční sítě. Hlavním zdrojem vody v krajině je sráţková voda, která se pohybuje po povrchu krajiny jako odtok v korytech vodních toků. Koryta vodních toků se v důsledku fluviální eroze po toku rozšiřují a prohlubují. Tok se snaţí vyrovnat sklonové poměry, čímţ dochází k hloubkové, boční a zpětné erozi. Vzniká řada typických fluviálních tvarů. Rozlišujeme fluviální tvary: -
erozní: údolí, meandry, zákruty, břehové nátrţe, říční terasy,
-
akumulační: údolní niva, štěrkopískové lavice, náplavové kuţely
2.3.1 Meandr
Meandr je oblouk vodního toku (nebo údolí) jehoţ středový úhel je větší neţ 180° a jeho délka je větší neţ polovina obvodu kruţnice opsané jeho tětivou (DEMEK, 1987, s 244). Rozlišují se meandry: -
volné (zákruty řeky v široké nivě)
-
zakleslé (v tvrdých horninách hlubokých údolí)
-
údolní (zákruty údolí)
16
Meandr má nánosový - jesepní (konvexní) a nárazový - výsepní (konkávní) břeh. Nánosový břeh je obvykle pokryt naplaveninami. Nárazový břeh je podemílán vlivem boční eroze. Na vnitřní straně meandru je ostruha, její nejuţší částí je šíje meandru viz obr. 3. Pokud dojde k protrţení šíje volného meandru, vznikají mrtvá ramena. Vzdálenost inflexních bodů dvou protilehlých oblouků meandru se označuje jako délka meandrové vlny (SMOLOVÁ, VÍTEK; 2007, s 107). Inflexním bodem meandru se rozumí místo, kde přechází jeden meandr ve druhý.
Obr. 3 Schéma říčního zákrutu a říčního meandru (převzato a upraveno z DEMEK, 1987, s 244) 2.3.2 Odstavená říční ramena
V klasifikaci a v názvosloví odstavených říčních ramen panuje značný chaos, coţ je zapříčiněno mimo jiné tím, ţe způsob vzniku ramen je velice pestrý. Pouţívají se názvy mrtvé rameno, slepé rameno, poříční rameno apod. ŠTĚRBA (2008, 73 - 74) uvádí, ţe podle Normy hydrotechnického názvosloví jsou definovány takto: -
odstavené rameno - úsek původního koryta, na obou koncích oddělený uzávěrami,
-
slepé rameno - rameno toku oddělené při úpravě toku od jeho koryta, a to zpravidla na svém horním konci,
-
mrtvé rameno - jezero, které vzniklo oddělením zákrutu (meandru) od koryta toku při jeho přirozeném nebo umělém napřímení.
17
Odstavená ramena se vţdy nacházejí v blízkosti mateřské řeky a jsou s ní vţdy v určitém kontaktu.
2.3.3 Břehová nátrţ
Tímto termínem se označuje svislá stěna v zeminách nebo málo zpevněných horninách, jejichţ materiál je ovšem schopný udrţet stěnu nátrţe. Nátrţ se obvykle vytváří v nárazových březích volných meandrů a zákrut neregulovaných toků. Tento fluviální erozní tvar vzniká boční erozí, při které dochází k podemílání břehů a svahů tvořených málo konsolidovaným materiálem. Tím ohroţují stabilitu říčních břehů a urychlují odnos materiálu. Rozměry břehových nátrţí kolísají od 1 m vysokých a několik metrů dlouhých aţ po mohutné a několik set metrů dlouhé tvary (SMOLOVÁ, VÍTEK; 2007, s 104).
2.3.4 Štěrkopískové lavice
Tímto termínem se označuje nános hrubších říčních usazenin (štěrk, písek) při břehu vodního toku. Vzniká ukládáním sypkého materiálu při větších průtocích po dešťovém přívalu nebo během jarního tání sněhu. Tvoří se buď na tocích s poměrně velkou rychlostí proudění, nebo v místech, kde tok ztrácí svou unášecí schopnost tj. v úsecích menšího spádu nebo místech, kde se říční koryto výrazně rozšiřuje. Štěrkové lavice jsou typické pro meandrující a divočící řeky. (SMOLOVÁ, VÍTEK; 2007, s 120). Rozlišujeme tyto typy štěrkopískových lavic:
Jesepní - na konvexních březích
Centrální - ostrovy
Laterální (střídavé) - na přímých úsecích
Soutokové - pod soutokem
Příčné - kolmé nebo šikmé ke směru proudu (mělčiny)
2.3.5 Říční terasy
Jedná se o více či méně výrazné stupně na svazích říčních údolí, vytvořené činností vodního toku. Jde o zbytek někdejšího dna údolí, které bylo v další fázi proříznuto vodním tokem. Terasy mají tvar stupně, který je tvořen terasovou plošinou a terasovým svahem, na jejichţ styku je terasová hrana. Většina teras je akumulačního původu a její báze bývá 18
tvořena říčními usazeninami, jako je písek a štěrk. Příčinou vzniku terasy můţou být tektonické pohyby, změny klimatu nebo změny erozní báze (SMOLOVÁ, VÍTEK; 2007, s 120 - 121).
2.4 HLAVNÍ SMĚRY VÝZKUMU V SOUČASNÉ FLUVIÁLNÍ GEOMORFOLOGII V ZAHRANIČÍ A ČESKÉ REPUBLICE Hlavní směry výzkumu v zahraničí se v několika posledních letech orientují například na studium přírodních toků v souvislosti s revitalizacemi (např. M. D. Newson a A. Large, Velká Británie, 2006 nebo R. D. Hey, USA, 2006), studium sedimentů a jejich role v říčních systémech (např. D. A. Sear, M. D. Newson, A. Brooks, Velká Británie, 2006), výzkum související s vlivem příbřeţní vegetace na tok (A. Gurnell, Velká Británie, 2007 nebo W. R. Osterkamp a C. R. Hupp, USA). Problematikou meandrujících toků se v posledních několika letech zabývají například na Univerzitě v Leedsu (J. Peakall, P. J. Ashworth a J. L. Best, 2007) nebo Portsmouthu (J. M. Hook). V České republice je v posledních letech výzkum ve fluviální geomorfologii velice aktuálním odvětvím. Řešené studie jsou potom často aplikovány na aktuální problematiku. Jako příklad lze uvést výzkumy sledující vývoj revitalizovaných koryt toků (Matoušková M., Kliment Z., Šobr M.) nebo geomorfologické účinky povodní (povodeň 2002 – Kříţek M., Engel Z., studium povodňových akumulací). Zajímavé mohou být studie J. Hradeckého, který řeší například problematiku zrnitostního sloţení sedimentů štěrkopískových lavic toků v Beskydech a jejich vliv na dynamiku toku (www.kge.zcu.cz/geomorf/). Mezi další výzkumy se řadí práce Z. Máčky a L. Krejčího, kteří se zabývají problematikou plavené dřevní hmoty a jejího vlivu na morfologii koryta. Tyto studie se týkají například řek Moravy a Dyje. Na řece Moravě je dále řešena například problematika agradace poříční nivy (Stehlík F., Prikner P., Man O., Balcarová J.,…). Na řece Orlici bylo v posledních 20 letech provedeno jen několik málo studií. Studii ‘Problematika vhodné péče o vodní tok a poříční zónu spojené Orlice v lokalitě Bójek – Tylův palouk (1995)‘ řešila firma ŠINDLAR s.r.o.. Další studií této firmy byla 19
‘Koncepce ekologicky vhodné péče o vodní tok a poříční zónu spojené Orlice v ř. km 10,0 – 30,0 (1995). Posledním projektem této firmy na řece Orlici byla studie ‘Vytváření podmínek pro hospodaření v údolní nivě řeky Orlice – oblast Týniště (2004)‘, která analyzovala
aktuální
stav
uţívání
zemědělských
pozemků
se
zřetelem
na
neobhospodařované a zanedbané pozemky (www.sindlar.cz/cze/03_reference.html). Od léta 2009 je v jednání záměr revitalizace vedlejšího ramene Orlice ve Štěpánovsku a revitalizace ramene v lokalitě Tylův palouk. Touto tematikou se doposud zabývaly například Povodí Labe, s. p. a organizace ČSOP JARO Jaroměř.
20
3 METODICKÉ PŘÍSTUPY V letním období byly provedeny některé terénní práce, které by měly vést k závěrům tohoto výzkumu. Byly změřeny a zmapovány tvary vytvořené intenzivní činností řeky např. rozsah břehových nátrţí, rozměry štěrkopískových lavic, zrnitostní skladba říčních klastů, příčné profily koryta, mapování mrtvého říčního dřeva,… V průběhu roku bylo území ještě opakovaně několikrát navštíveno za účelem pořízení fotografií a sledování případných změn např. měření ústupu břehů pomocí kolíků v břehových nátrţích. 3.1 PŘEHLED POUŢITÝCH INFORMAČNÍCH ZDROJŮ O ZÁJMOVÉM ÚZEMÍ Při mapování v terénu byla pouţita základní mapa České republiky 1 : 10 000, list číslo 14 – 13 – 06, rok vydání 2004. Dále byla pouţita ortofotomapa zájmového území staţená z portálu www.mapy.cz. Velmi uţitečným zdrojem informací se staly informační tabule Přírodního parku Orlice. Ty poslouţily především jako vodítko k získání podrobnějších informací v literatuře nebo na internetu. Z literatury byla vyuţita například publikace Královéhradecko (FALTYSOVÁ a kol.), ze které byly čerpány různé zajímavé informace ohledně PPk Orlice a taktéţ poslouţila spíše jako návod k získání dalších informací o zkoumaném území. Informace o dílčích charakteristikách území byly získávány z odborné literatury např. Hory a níţiny (DEMEK,
MACKOVČIN),
Biogeografické
členění
České
republiky
(CULEK),
Hydrologické poměry ČSSR (ČHMÚ) a internetových portálů jako je www.geology.cz, www.chmi.cz nebo www.nature.cz a další. Z internetových portálů poskytly uţitečné informace především webové stránky Českého hydrometeorologického ústavu a podniku Povodí Labe. Některé informace byly získány při návštěvě Povodí Labe, s. p. a firmy ŠINDLAR s.r.o.. 3.2 VYSVĚTLENÍ PRACOVNÍCH POSTUPŮ Tato kapitola se věnuje zejména objasnění pracovních postupů při terénních pracích a následnému zpracování získaných dat.
21
3.2.1 Terénní práce
Měření příčných profilů bylo prováděno v inflexních bodech a ve vrcholech meandrů. Mezi těmito místy bylo provedeno ještě doplňující měření maximální hloubky a šířky koryta. Místa doplňkových měření byla rovnoměrně rozmístěna podél toku mezi příčné profily. Měření probíhalo buď přímo ve vodě za pouţití rybářských holínek „prsaček“, nebo z lodi, a to zejména v místech, kde byl znemoţněn přístup kvůli vegetaci nebo velké hloubce koryta. K měření hloubek byla pouţita dvoumetrová lať, na které byly vyznačeny vzdálenosti po 5 cm. K měření šířky koryta byl pouţit laserový dálkoměr. Ve dnech, kdy probíhalo měření, se průtok v Orlici (stanice Týniště nad Orlicí) pohyboval mezi 15 – 17 m3.s-1, coţ je mírně pod dlouhodobým průměrem. Mapování rozsahu břehových nátrţí bylo prováděno zakreslováním začátků a konců jednotlivých nátrţí do pracovní mapky. Rozsah břehových nátrţí byl potom zakreslen do mapy v programu ArcGIS, kde byla také pomocí funkce pro výpočet délky vypočtena jejich celková délka a délky na pravém a levém břehu. Ke zjištění rychlosti břehové eroze byly pouţity dřevěné kolíky o délce asi 70 cm. Ty byly vodorovně zatlučeny do břehových nátrţí. Délka obnaţené části kolíku, která vyčnívala ze břehu, byla změřena a zaznamenána. Celkem bylo rozmístěno pět kolíků po celém úseku Týniště nad Orlicí – Krňovice. Měřící místa byla v průběhu sledovaného období navštívena ještě několikrát a kolíky přeměřeny. Břehové nátrţe byly vyfotografovány. Místa, kde byly kolíky umístěny, jsou vyznačena v mapě ‘Morfologie nivy Orlice‘ (Příl. 5). Ze dvou vybraných břehových nátrţí byly odebrány vzorky zeminy (cca po 300 g). Odběr probíhal od nejspodnějších vrstev směrem nahoru. Celkem bylo odebráno dvakrát pět vzorků sedimentů. Tyto vzorky byly dále pouţity při práci v laboratoři za účelem provedení granulometrických rozborů povodňových hlín. Mapování říčního dřeva bylo provedeno v letních měsících v průběhu terénního mapování, které probíhalo na uţším zájmovém úseku řeky. Pomocí GPS byly zaměřeny všechny kmeny, větve a pařezy o průměru minimálně 10 cm a délce 100 cm. Bylo zaznamenáno, zda se jedná o kus bez větví nebo s větvemi a dále byla změřena jejich délka a tloušťka. Několik kusů bylo pro ilustraci vyfotografováno. 22
Štěrkopískové lavice byly při terénních pracích zakresleny do mapky a rozlišeny na centrální (ostrovy), jesepní (na konvexních březích zákrutů a meandrů) a laterální (na přímých úsecích). U centrálních a laterálních náplav leţících v uţším zájmovém úseku byla změřena pásmem jejich šířka a délka. Na deseti štěrkopískových lavicích byly provedeny zrnitostní rozbory. Kaţdý vzorek obsahoval 50 kusů klastů. Posuvným měřítkem byla měřena jejich střední osa s přesností na 1 mm. Úlomky byly vybírány podle Wolmannovy metody náhodného výběru. Tato metoda spočívá v provádění odběru nejvrchnějších splavenin. Např. po kaţdém kroku se změří klast leţící na špičce boty, nebo se pomocí svinovacího (skládacího)
metru
měří
klast
leţící
na
kaţdém
desátém
centimetru
(hydraulika.fsv.cvut.cz). V tomto případě byla pouţita metoda sběru klastů za pomocí metru s krokem 10 cm. 3.2.2 Práce v laboratoři
V rámci cvičení z pedogeografie byl proveden granulometrický rozbor vzorků z břehových nátrţí sítováním. Vzorky byly vysušeny, zváţeny a následně sítovány za mokra. Po opětovném vysušení přesítovaných vzorků byly zváţeny jednotlivé separované zrnitostní frakce. Kvůli časově náročné analýze se z deseti vzorků podařilo zpracovat pouze tři. 3.2.3 Kamerální práce
Zpracování statistických dat bylo provedeno v programu Microsoft Excel 2007 a Statistica 7. Především se jednalo o vyhodnocování zrnitostních rozborů, výsledků z mapování mrtvého dřeva, tvorba příčných profilů a veškerých grafů. Některé grafy (příčné profily) byly dodatečně upraveny v programu Zoner Photo Studio 12 nebo v aplikaci Malování. Získané hodnoty ze zrnitostních rozborů byly převedeny z mm na hodnoty PHI pomocí logaritmu při základu 2 a dále pouţity pro výpočet průměrné velikosti zrna (MZ) a stupně vytřídění (σI). Jejich hodnoty byly vypočteny pomocí vzorců (Folk a Ward; 1957):
23
Mz =
σI =
P16 + P50 + P84 3
P84 − P16 P95 − P5 + 4 6,6
Pro tvorbu map byly pouţity mapové digitální podklady z ČÚZK získané na základě podané ţádosti. Ze serveru http://geoportal.cuzk.cz byla staţena data ZABAGED o velikosti devíti mapových listů v měřítku 1:10 000 obsahující zájmové území a jeho nejbliţší okolí. Dále byla pouţita ortofotomapa z portálu www.geoportal.cenia.cz. Tyto mapové podklady byly následně pouţity pro tvorbu mapy vyuţití ploch zájmového území, mapu morfologie koryta, mapku rozmístění štěrkopískových lavic, mapku břehových nátrţí a dalších. Pro tvorbu map byl pouţit program ArcGIS 9.2. Břehové nátrţe byly vykresleny podle shapefile ‘břehová linie‘ a pro výpočet jejich délky byl pouţit příkaz: Dim Output as double Dim pCurve as ICurve Set pCurve = [shape] Output = pCurve.Length
Podle stejného příkazu byla vypočítána také celková délka obou břehů v zájmovém území. Za tímto účelem byl zhotoven shapefile s ořezem toku v zájmovém území. Vygenerované hodnoty byly odečteny, čímţ byly získány výsledky o celkové délce nátrţí a jejich délkách na levém a pravém břehu. Bylo vypočteno procentuální zastoupení nátrţí vzhledem k celkové délce břehů. Plocha štěrkopískových lavic byla taktéţ vypočtena pomocí příkazu v programu ArcGIS. Byl vytvořen nový shapefile, kam byly zakresleny zmapované plochy lavic. Pomocí příkazu Calculate areas byla získána jejich plocha. Dále byl vytvořen ořez vrstvy ‘vodní plocha‘, tak aby odpovídal uţšímu zájmovému úseku. Vrstva ‘vodní plocha‘ zde víceméně reprezentuje aktivní koryto toku po břehovou hranu. Příkazem byla vygenerována její rozloha. Nakonec byl vypočten celkový procentuální podíl štěrkopískových lavic na ploše koryta.
24
4 CHARAKTERISTIKA ÚZEMÍ 4.1 VYMEZENÍ ÚZEMÍ Zkoumaný úsek řeky Orlice se rozkládá mezi Týništěm nad Orlicí (pod soutokem Tiché a Divoké Orlice) a Krňovicemi (nad soutokem s Dědinou). Jedná se o poměrně širokou říční nivu s řadou odstavených
ramen
v různém
stupni zazemění se zbytky luţních lesů. Území zasahuje do katastrů obcí
Týniště
nad
Orlicí,
Štěpánovsko, Petrovice, Štěnkov, Třebechovice
pod
Orebem
Krňovice. (http://nahlizenidokn.cuzk.cz)
a Obr. 4 Mapka zkoumaného úseku spojené Orlice (převzato z www.mapy.cz)
4.2 GEOMORFOLOGICKÉ ČLENĚNÍ Území spojené Orlice spadá dle DEMKA a MACKOVČINA (2006, 329 – 458) do podcelku Třebechovická tabule. Jedná se o plochou pahorkatinu převáţně v povodí Orlice. Do akumulačního reliéfu říčních teras a údolní nivy Orlice pouze slabě zasahují nevýrazná, jen 10-25 m hluboká údolí. Místy se nacházejí sprašové pokryvy a přesypy vátých písků. Nejvyšším bodem Třebechovické tabule je kóta U rozhledny 451 m v Opočenském hřbetu. Okrsek Orlické nivy leţí ve střední části Třebechovické tabule. Jedná se o holocenní náplavovou rovinu kolem Tiché, Divoké a spojené Orlice o rozloze 32,82 km2 s volnými meandry, zákruty a opuštěnými koryty. Ojediněle říční nivu lemují ostrůvky nejniţší terasy. Okrsek Bědovická plošina rozkládá na pravém břehu řeky Orlice. Jedná se o rovinný akumulační povrch plošin niţších teras s překryvy a přesypy vátých písků. Skrz
25
okrsek vede náhon Alba vodu z říčky Bělé do Dědiny. Nejvyšší vrchol okrsku je Oreb 256,3 m v Třebechovicích pod Orebem. Vysokochvojenská plošina je okrsek v jiţní části Třebechovické tabule. Jedná se o plochou pahorkatinu na levém břehu Orlice rozčleněnou úvalovitými údolími potoků – přítoků Orlice. Místy se vyskytuje denudační povrch s kryopedimenty na odkrytém křídovém podloţí. Významným bodem je Homole 296,9 m. Tab. 2 Geomorfologické členění zájmového území (DEMEK, MACKOVČIN; 2006; s 4446) provincie soustava VI
podsoustava
celek
podcelek
okrsky
VIC
VIC-2
VIC-2B
VIC-2B-8 Orlické nivy
Česká vysočina
VIC-2B-6 Česká
Východočeská
tabule
tabule
Orlická Třebechovická Vysokochvojenská tabule
tabule
plošina VIC-2B-7 Bědovická plošina
4.3 GEOLOGICKÉ POMĚRY Geologická stavba území Třebechovické tabule je velmi jednoduchá, nicméně vysoce specifická. Podklad tvoří slíny turonského stáří, jílovce a vápnité jílovce svrchní křídy, s pleistocenními říčními (štěrky, písky) a místy eolickými sedimenty (spraše). (www.mapy.geology.cz/website/geoinfo/)
26
Obr. 5 Geologická stavba zájmového území (převzato z www.geoportal.cenia.cz) Povodí Orlice je vhodná lokalita pro těţbu kvalitních štěrkopísků. Dokládají to četné pískovny u obcí Krňovice, Běleč, Týniště nad Orlicí, Malšova Lhota,…
4.4 PEDOLOGICKÉ POMĚRY V nivě spojené Orlice je vyvinuta převáţně glejová fluvizem, která postupně přechází do kyselé arenické kambizemě (místy aţ do kambického podzolu). Fluvizem je půda úvalových luhů vznikající na naplaveninách. Vyznačuje se vrstevnatostí a nepravidelným rozloţením organického materiálu. (www.geoportal.cenia.cz)
Obr. 6 Půdní kryt zájmového území (převzato z www.geoportal.cenia.cz) 27
V zamokřených sníţeninách na píscích se vyvinula menší loţiska organozemí typu rašelin (např. PP Bělečský písník). (CULEK; 1996, 63)
4.5 BIOGEOGRAFICKÁ CHARAKTERISTIKA Zkoumané území spojené Orlice spadá dle CULKA (1996, 62-64) do Třebechovického bioregionu. Charakteristická je převaha 3. dubovo-bukového stupně. Specifikem je zastoupení bukových lesů v níţinných polohách a četná azonální společenstva na píscích, slatinách a rašeliništích. V dnešní době převaţují kulturní porosty borovice (Pinus sylvestris). Ta tu má však hojné zastoupení i přirozeně. Místy jsou zachovány fragmenty původních smíšených lesů, bučin a rozsáhlé porosty nivních psárkových luk podél meandrující Orlice. Charakteristickým prvkem jsou v nivě baţinné olšiny (např. PP Na bahně). Z keřových společenstev jsou významné porosty mokřadních vrbin na podmáčených stanovištích u slepých ramen a v terénních depresích v nivě Orlice. Dominuje vrba trojmuţná (Salix triandra), vrba košíkářská (Salix viminalis), vrba popelavá (Salix cinerea) a další. (www.nature.cz) Flóra bioregionu není příliš bohatá. Jsou zastoupeny převáţně mezofilní druhy s převahou subatlantských a boreokontinentálních prvků (CULEK, 1996, 63). Z dřevin dominují dub letní (Quercus robur), jilm vaz (Ulmus laevis), vrba bílá (Salix alba), vrba křehká (Salix fragilis), jasan ztepilý (Fraxinus excelsior). Bylinné patro je bohaté zejména na jarní geofyty např. dymnivka dutá (Corydalis cava), sasanka hajní (Anemone nemorosa), křivatec ţlutý (Gagea lutea), orsej jarní hlíznatý (Ficaria bulbifera). V letním období převládají nitrofilní druhy, místy se vyskytují druhy z čeledi vstavačovitých. Pro faunu je charakteristický nedostatek měkkýšů na terasových a vátých píscích. Z mlţů se vyskytovala škeble plochá (Pseudanodonta complanata), která by měla mít zde v Orlici jednu z posledních populací v České republice. Tato informace byla ovšem vyvrácena botaniky z podniku Povodí Labe (Den otevřených dveří 22. 3. 2010). Orlice patří do pásma lipanového aţ parmového. Pod soutokem Tiché a Divoké Orlice byla zjištěna největší druhová diverzita (aţ 36 druhů ryb). Opakovaně se zde hojně vyskytuje a je vysazován lipan podhorní (Thymallus thymallus), štika obecná (Esox lucius), bolen dravý (Aspius aspius), candát obecný (Sander lucioperca), úhoř říční (Anguilla
28
anguilla), sumec velký (Silurus glanis), podoustev říční (Vimba vimba) a další kaprovité a dravé ryby (www.muskareni.cz). Významný je výskyt váţky klínatky rohaté (Ophiogomphus cecilia), vydry říční (Lutra lutra), ledňáčka říčního (Alcedo atthis), kulíka říčního (Charadrius dubius) a pisíka obecného (Actitis hypoleucos) (www.nature.cz). Se současným omezováním ţivočišné výroby opadá zájem o sklizeň travních porostů. Pozemky začínají zarůstat nekvalitní buření a samovolným náletem stromů a keřů. Řešení by měla nabízet dotační a daňová politika státu, která by měla zabezpečit vhodný způsob hospodaření ve chráněných územích, pokud je v zájmu státu tato chráněná území jakéhokoliv stupně zřizovat. Dalším problémem narušujícím ekologickou stabilitu krajiny, je šíření invazivních rostlin podél toků. V povodí Orlice je to převáţně křídlatka a netýkavka. (ŠVORCOVÁ, 1998, s 83 – 84)
4.6 KLIMA Dle QUITTA (1971) se jedná o mírně teplou oblast MT11, která je charakterizována dlouhým teplým a suchým létem a mírně teplou, krátkou a suchou zimou. Sněhová pokrývka má poměrně krátké trvání. Podzim i jaro jsou mírně teplá období. Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje mezi 8 – 9°C. Průměrný roční úhrn sráţek činí 600 - 650 mm. Počet dnů se sněhovou pokrývkou kolísá mezi 50 – 60 dny a její maximální výška činí 15 – 20 cm. Převládá západní vítr (ČHMÚ; 2007).
4.7 HYDROLOGICKÉ POMĚRY Osou celého zájmového území je řeka Orlice – číslo hydrologického pořadí 1-0203. Její největší levostranný přítok v zájmovém území je Novoveský potok, který ústí do Orlice přibliţně 100 m pod soutokem Tiché a Divoké Orlice. Dalším přítokem z levé strany je Stříbrný potok, který se vlévá do jednoho ze slepých ramen v lokalitě Kopaniny. Větším pravostranným přítokem je Častolovický náhon, který se do Orlice vlévá v Týništi nad Orlicí. Největším přítokem Orlice je Dědina, která do ní ústí taktéţ zprava za obcí Krňovice (ČÚZK; 2004). Dalšími přítoky ve sledovaném úseku řeky jsou většinou bezejmenné malé vodní toky, občasné vodoteče a meliorační příkopy.
29
Dlouhodobý průměrný průtok a N-leté průtoky jsou zaznamenány v tab. 3. Nejniţší minimální průtok byl naměřen na stanici Týniště nad Orlicí 3. srpna 1994 a činil 2,08 m3.s1
(www.chmi.cz).
Tab. 3 Dlouhodobý průměrný průtok a N-leté průtoky [m3.s-1] pro stanici Týniště nad Orlicí (www.hydro.chmi.cz/) Profil
Vodní tok
Qa
Q1
Q5
Q10
Q50
Q100
Týniště nad Orlicí
Orlice
19,2
126,0
244,0
301,0
447,0
516,0
Nejvyšší zaznamenané vodní stavy jsou shrnuty v tabulce 4. Z té je patrná extrémní hodnota naměřená při povodni v roce 1997. Další významnou hodnotou je záznam z 10. 3. 2000, kdy vodní stav překonal 400 cm.
Tab.
4
Nejvyšší
zaznamenané
vodní
stavy
na
stanici
Týniště
nad
Orlicí
(www.hydro.chmi.cz/) [cm]
V. - XI.
[cm]
XII. - IV.
465 392 392 374 372 369 366 360
8. 7. 1997 10. 7. 1980 21. 7. 1980 2. 5. 1983 2. 9. 1938 16. 6. 1926 8. 8. 1985 6. 7. 1958
413 394 388 382 375 374 371 361
10. 3. 2000 12. 3. 1981 1. 1. 1987 4. 1. 2003 13. 2. 2002 29. 1. 2002 24. 12. 1967 9. 2. 1946
4.7.1 Povodeň v roce 1997 na Orlici
Nejsilnější zaznamenanou povodní na stanici Týniště nad Orlicí byla událost, která proběhla v červenci roku 1997. Na stanici Týniště nad Orlicí kulminovala hladina řeky 8. 7. 1997 v 18:45 hodin za průtoku 497 m3/s a vodního stavu 465 cm (obr. 7). Výška odtoku v průběhu dnů 4. - 8. července 1997 činila 60 mm. Během těchto dnů bylo naměřeno 145 mm sráţek.
30
Vzhledem k širokým rozlivům do nivy byl vrchol vlny velmi plochý. Hladiny toků v povodí horního Labe se zvedly o 1 aţ 2 m, v povodí Orlice o 2,5 aţ 4,5 m. Orlice v Týništi vykazovala dobu opakování 70 let. (www.chmi.cz)
Obr. 7 Průběh povodňové vlny na Orlici na stanicích Kostelec n. O., Malá Čermná a Týniště nad Orlicí během letní povodně v roce 1997 (www.chmi.cz)
4.8 ANTROPOGENNÍ ZÁSAHY DO KORYTA ORLICE V ÚSEKU TÝNIŠTĚ NAD ORLICÍ - KRŇOVICE Technické úpravy vodních toků byly ve střední Evropě prováděny v historicky dlouhém období v souvislosti se zemědělskou, urbanistickou a technickou kolonizací krajiny. Cílem těchto prací byly většinou akumulace vody a jejich odběry pro různé účely, zvyšování průtočné kapacity a urychlování nebo usměrňování odtoku vody z krajiny. Na úseku spojené Orlice šlo zejména o usměrnění toku v zájmu zemědělského vyuţití pozemků. V dílčích úsecích je koryto umrtveno ve svém vývoji poměrně tvrdými stabilizačními
úpravami
(např.
opevnění
břehů
v intravilánu
Týniště,
výstavba
vzdouvacích objektů a lokalita ‘Tylův palouk‘ – viz níţe). Dalším příkladem můţe být za totalitního reţimu provedený průpich meandru v lokalitě ‘Na rolouce‘ a zaváţka některých mrtvých ramen zeminou k získání zemědělské půdy.
31
Základním geomorfologickým a ekologickým problémem toku a celé údolní nivy je skutečnost, ţe vlivem technických zásahů do koryta proběhla spojenou Orlicí v celé její délce hloubková eroze, v jejímţ důsledku se dno koryta zahloubilo o 1,5 aţ 3,0 m oproti své přirozené hloubce. Tato skutečnost vede k odvodnění celé údolní nivy, které má zničující důsledky pro mokřadní a vodní ekosystémy, vázané na výšku hladiny podzemní vody např. pro odstavená říční ramena. (převzato z informační tabule PPk Orlice) 4.8.1 Lokalita Tylův palouk
Lokalita Tylův palouk se rozkládá několik desítek metrů nad začátkem uţšího zájmového úseku. Jedná se o dvě odstavená říční ramena a uměle vybudované opevněné koryto v délce přibliţně 250 m zakončené balvanitým skluzem. Úprava v této lokalitě byla provedena v 80. letech minulého století. Jejím principem byl tzv. průpich meandru. Původní meandrující koryto tak bylo zkráceno přibliţně na polovinu své délky. Nové koryto má v profilu tvar pravidelného lichoběţníku, jehoţ břehy jsou stabilizovány lomovým kamenem. Zbytky původního koryta byly zahrazeny a na vtocích do odstavených ramen byly umístěny trubní propustky pro přívod vody z nového koryta. V důsledku zkrácení koryta došlo k zvýšení jeho podélného sklonu, coţ zapříčinilo vlnu zpětné eroze. Aby bylo zabráněno v postupu eroze, byl vybudován spádový stupeň ve formě balvanitého skluzu. Upravené koryto se ovšem dále prakticky nevyvíjí. Umělý skluz má nadále za následky sníţení druhové rozmanitosti, především rybích populací a to v důsledku sníţení migrační propustnosti říčního koridoru. Mimo to zabraňuje volnému pohybu dnových sedimentů. Jak jiţ bylo řečeno, zahloubení koryta vodního toku negativně ovlivňuje výšku hladiny podzemní vody v celé nivě, coţ můţe ohrozit především mokřadní biotopy a říční ramena. (Informační tabule PPk Orlice)
32
Obr. 8 Umělý balvanitý skluz v lokalitě Tylův palouk (foto autorky) 4.8.2 Připravované revitalizace
Povodí Labe, s. p. připravilo několik revitalizačních akcí. Ve sledovaném úseku se jedná o zprůtočnění odstaveného ramene u obce Štěpánovsko. Důvodem jsou opakované stíţnosti občanů na zápach z vody, nadměrný výskyt komárů v letním období a celková neupravenost koryta. Druhou připravovanou akcí je zprůtočnění odstavených koryt v lokalitě Tylův palouk a sníţení balvanitého skluzu asi o 30 cm. Revitalizace bude pravděpodobně probíhat podle návrhu AOPK (obr. 6).
Obr. 9 Moţné varianty revitalizace koryta Orlice v lokalitě Tylův palouk (převzato z www.wrrl-info.de/cz/docs/vortrag_sem29_hanousek.pdf)
33
5 FLUVIÁLNÍ TVARY ORLICE 5.1 BŘEHOVÉ NÁTRŢE V uţším zájmovém území, jehoţ délka činí přibliţně 3 420 m, proběhlo během terénních prací mapování rozsahu břehových nátrţí, aby mohlo být posouzeno celkové postiţení levých a pravých břehů boční erozí. Celková délka nátrţí na obou březích činí 1 547 m. Z toho 773 m na levém břehu a 774 m na pravém. To znamená, ţe erozí je takto postiţeno 45 % levého i pravého břehu.
Obr. 10 Břehové nátrţe, ve kterých byly umístěny kolíky (č. 1, č. 2, č. 3, č. 4 a č. 5) pro monitoring břehové eroze (foto autorky) 34
Rychlost břehové eroze byla sledována měřením vyčnívající části dřevěných kolíků zatlučených vodorovně do břehových nátrţí (obr. 10). Z pěti měřících nástrojů byl jeden (č. 5) ztracen uţ v zimě roku 2009, kdy pravděpodobně došlo k mechanickému odstranění člověkem nebo zvířetem. Další dva (č. 2 a č. 4) byly odplaveny pravděpodobně při jarní povodni (březen 2010), kdy proběhla zvýšená intenzita břehové eroze. Při prvním povodňovém stupni se voda rozlila do nivy jen na části území a koryto toku bylo plné aţ po břehovou hranu, takţe měřící nástroje byly nejméně 50 cm pod vodou a nebylo moţné je přeměřit ani zaznamenat, zda jsou ještě v břehu zakotveny. Tab. 5 Údaje z monitoringu břehové eroze datum začátku měření
jednoduchý/ sloţený břeh
1.
4. 9. 09
jednoduchý
2.
4. 9. 09
jednoduchý
3.
11. 9. 09
sloţený
4.
11. 9. 09
sloţený
5.
4. 9. 09
sloţený
začátek měření
GPS 50°9'21.842"N 16°3'35.893"E 50°10'18.728"N 16°1'0.566"E 50°10'23.914"N 16°0'50.719"E 50°10'23.053"N 16°0'47.323"E 50°11'28.934"N 15°59'21.996"E
měření délky kolíku [cm] 28. 10. 5. 12. 7. 3. 2009 2009 2010
19. 4. 2010
28
29
?
povodeň
40
32
34
35
povodeň
-
35
38
39
povodeň
-
34
35
36
povodeň
-
35
-
-
-
-
(vysvětlivky: - = měření neproběhlo z důvodu absence měřícího nástroje, povodeň = nebylo možné přeměření délky z důvodu zvýšeného vodního stavu, ? = měření neproběhlo)
Břehové nátrţe jsou většinou vytvořeny na nárazových březích meandrů a zákrutů. Nejintenzivněji se břehové nátrţe rozšiřují a zvětšují na březích s travním porostem nebo minimálním pokrytím vegetací. Břehy zpevněné kořeny stromů (vrby apod.) většinou nejsou erozí postiţeny. Sloţení břehu, tedy jakými materiály je nátrţ tvořena, pravděpodobně nemělo vliv na rychlost břehové eroze. Nátrţe č. 1 a 2 byly přitom tvořeny převáţně povodňovými hlínami, ostatní tj. č. 3, 4 a 5 měli na bázi částečně obnaţené i podloţní štěrky. Pro lepší posouzení vlivu materiálu na rychlost břehové eroze by bylo nutné pouţít větší mnoţství měřících nástrojů umístěných do různých nátrţí. Ze sloţených nátrţí, kde se vyskytovaly povodňové hlíny na kontaktu s podloţními štěrky, byly také získány vzorky pro zrnitostní analýzu provedenou v laboratoři. Nejlépe lze činnost břehové eroze pozorovat na prvním meandru za kamenným skluzem (lokalita ‘Tylův palouk‘). Délka vyčnívající části měřícího kolíku (č. 2) zde byla 35
na začátku měření 32 cm. Při dalších měření v říjnu a v prosinci roku 2009 se délka obnaţeného kolíku prodlouţila z 34 na 35 cm. V zimních měsících roku 2010 bylo přeměření znemoţněno přítomností vysoké sněhové pokrývky. Další návštěva proběhla v březnu po jarním tání sněhu, kdy bylo zjištěno, ţe vlivem břehové eroze na této nátrţi došlo ke strţení části břehu a odstranění měřícího nástroje. K urychlení eroze pravděpodobně přispělo provlhčení břehu během vysokého stavu při jarní povodni. Břehová eroze na tomto místě měření je pravděpodobně akcelerována zvýšenou rychlostí a energií toku pod balvanitým skluzem a absencí příbřeţní vegetace. Pro podobné měření bych po této zkušenosti navrhovala spíše umístění měřícího nástroje svisle v určité vzdálenosti (např. 1 metr) od břehové hrany a její pravidelné přeměřování.
Obr. 11 Mapka zobrazující rozsah břehových nátrţí na uţším zájmovém úseku Orlice 5.2 PŘÍČNÉ PROFILY Příčné profily jsou pro orientaci označeny číslicemi 1. – 15., doplňující měření šířky a hloubky jsou označeny písmeny A. – M. (obr. 12).
36
Obr. 12 Místa příčných profilů a doplňujícího měření šířky a hloubky koryta na uţším zájmovém úseku Orlice (upraveno z www.mapy.cz)
Data pořízená při terénních pracích byla uspořádána do tabulky 6. Ze získaných hodnot byl vypočten u kaţdého profilu poměr mezi šířkou a hloubkou koryta. Z dat byly vykresleny příčné profily přiloţené v příloze 1. V případě profilů č. 7 a 8, nemohla být naměřena maximální hloubka, jelikoţ přesahovala délku měřící latě. Křivka vyjadřující průběh koryta v těchto profilech, je na hranici 2 m vyznačena přerušovanou čárou. Byly sestaveny spojnicové grafy, které znázorňují průběh šířky, hloubky a poměru šířka/hloubka podél toku směrem po proudu. Pokud porovnáme grafy pro hloubku a šířku koryta, můţeme sledovat určitý vztah. Se zvětšující se hloubkou klesá šířka koryta a opačně. V případě poměru šířka/hloubka koryta je průběh křivky víceméně reverzní k průběhu křivky z grafu pro hloubku koryta. Stejný trend je pozorovatelný i u krabicových grafů. Z průběhu grafu pro hloubku je patrná poměrně pravidelná změna větších a menších hloubek (střídání tůní a mělčin). Místa s větší hloubkou a uţším korytem jsou vázány většinou na vrcholy meandrů. Poměrně velká hloubka byla v několika případech 37
naměřena také v inflexních bodech, nebo v místech blízko šíje meandru (profil č. 3, 7 a 12). Mělčiny, tedy místa s menší hloubkou a širším korytem, se vyskytují většinou před vrcholy meandrů a na přímých úsecích toku. Tab. 6 Hodnoty naměřené na příčných profilech a doplňujícím měření šířky a hloubky koryta na uţším zájmovém úseku Orlice číslo profilu
šířka [m]
poměr název hloubka šířka/hloubka měření [m] 1,00 15,00 A.
šířka [m]
1.
15
2.
16
1,65
9,70
B.
17
1,6
10,63
3.
10
1,75
5,71
C.
18
1,4
12,86
4.
12
1,75
6,86
D.
15
1,8
8,33
5.
21
1,25
16,80
E.
12
1,75
6,86
6.
12
1,20
10,00
F.
16
1,2
13,33
7.
10
2,00
5,00
G.
11
1,65
6,67
8.
14
2,00
7,00
H.
19
0,8
23,75
9.
21
1,30
16,15
I.
13
1,2
10,83
10.
17
1,20
14,17
J.
14
1,55
9,03
11.
19
0,70
27,14
K.
15
0,95
15,79
12.
10
1,85
5,41
L.
14
1,3
10,77
13.
14
1,90
7,37
M.
17
1,6
10,63
14.
15
0,55
27,27
15.
11
1,35
8,15
14
poměr hloubka šířka/hloubka [m] 0,65 21,54
Šířka koryta šířka [m]
25 20 15 10 5 0 A. 1. 2. 3. 4. B. 5. C. 6. 7. D. E. 8. 9. F. 10.11.12. G. H. I. J. 13. K. 14. L. 15. M.
Označení profilu
Obr. 13 Průběh šířky koryta v profilech na uţším zájmovém území Orlice
38
Hloubka koryta hloubka [m]
2,5 2 1,5 1 0,5 0 A. 1. 2. 3. 4. B. 5. C. 6. 7. D. E. 8. 9. F. 10.11.12. G. H. I. J. 13. K. 14. L. 15. M.
Označení profilu
Obr. 14 Průběh hloubky koryta v profilech na uţším zájmovém území Orlice
hodnota poměru
Poměr šířka/hloubka koryta 30 25 20 15 10 5 0 A. 1. 2. 3. 4. B. 5. C. 6. 7. D. E. 8. 9. F. 10.11.12. G. H. I. J. 13. K. 14. L. 15. M.
Označení profilu
Obr. 15 Průběh poměru šířka/hloubka koryta v profilech na uţším zájmovém území Orlice
Obr. 16 Krabicový graf znázorňující rozloţení hodnot hloubek v příčných profilech
39
Obr. 17 Krabicový graf znázorňující rozloţení hodnot šířek v příčných profilech
Obr. 18 Krabicový graf znázorňující rozloţení hodnot poměrů šířka/hloubka v příčných profilech Krabicové grafy (obr. 16 – 18) nám podávají informace o rozloţení hodnot šířek a hloubek koryta a poměru mezi nimi v příčných profilech. Minimální dosaţená šířka koryta byla 10,0 m (profily č. 3, 7 a 12), maximum dosahovalo 21,0 m (profily č. 5 a 9). Medián dosahuje hodnoty 14,5 m. Pro měření hloubky byla pouţita dvoumetrová lať, která ve dvou případech (profily č. 7 a 8) nedostačovala. Maximální hloubka byla tedy odhadnuta na 2,2 – 2,3 m u obou profilů. Do výpočtů pro stanovení poměru mezi šířkou a hloubkou koryta byly
40
dosazeny hodnoty 2 m. Minimální naměřená hloubka činí 0,55 m (profil č. 14). Hodnota mediánu je 1,375 m. Minimální hodnota poměru mezi šířkou a hloubkou koryta dosahuje hodnoty 5,00 (profil č. 7), maximum hodnoty 27,27 (profilu č. 14). Medián má hodnotu 10,63. 5.3 ŘÍČNÍ DŘEVO Na celém uţším zájmovém úseku řeky bylo v září 2009 zmapováno pouze 16 kusů mrtvého říčního dřeva. Maximální naměřená tloušťka měla hodnotu 52 cm, maximální délka 17 m. Většina kusů je autochtonního původu, většinou se jedná o vývraty, pařezy nebo padlé větve. To je dáno zejména skutečností, ţe většinu břehového porotu tvoří mladé vrby, méně se zde vyskytují vzrostlé stromy. Většina kusů dřeva zmapovaných
Zastoupení holých kmenů a kmenů s větvemi
v daném
9
byla
neovětvená,
většinou se jednalo o kmeny stromů nebo
7
úseku
s větvemi bez větví
kusy
větví.
zastupovaly
Ovětvené
především
kusy čerstvě
odlomené větve a vyvrácené kmeny. Početní zastoupení v těchto kategoriích je zobrazeno na obr. 19. Akumulace
Obr. 19 Početní zastoupení kusů mrtvého říčního dřeva v daných kategoriích
mapovatelných
kusů
dřeva
se
v mapovaném úseku nevyskytovaly.
Většinu břehové vegetace tvoří na spojené Orlici bujné porosty vrby. Tyto porosty jednak zpevňují břehy toku a chrání je před erozí, jednak vytváří specifický přechodný ekoton mezi řekou a údolní nivou. Druhová skladba vzrostlých stromů není příliš bohatá. Ve fragmentech luţních lesů převládají olše, topoly a solitérní duby. Tab. 7 Vlastnosti kusů říčního dřeva mapovaného v uţším zájmovém úseku Orlice číslo kusu
GPS souřadnice
tloušťka [cm]
délka [m]
větve [ano/ne]
část stromu
1.
50°10'5.327"N, 16°0'48.99"E
14
4,7
ano
strom
2. 3. 4. 5.
50°10'5.282"N, 16°0'50.451"E 50°10'6.484"N, 16°0'49.972"E 50°10'10.754"N, 16°0'50.466"E 50°10'13.485"N, 16°0'52.893"E
12 17 23 18
3,2 2,9 3,7 4,2
ne ne ne ano
větev kmen kmen větev
41
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
50°10'15.872"N, 16°0'57.632"E 50°10'20.002"N, 16°0'51.872"E 50°10'21.762"N, 16°0'50.548"E 50°10'21.005"N, 16°0'40.852"E 50°10'18.47"N, 16°0'26.985"E 50°10'22.781"N, 16°0'26.521"E 50°10'22.002"N, 16°0'26.707"E 50°10'32.587"N, 16°0'15.787"E 50°10'28.71"N, 16°0'11.118"E 50°10'29.587"N, 16°0'7.002"E 50°10'35.39"N, 16°0'6.165"E
13 10 32 13 16 47 43 52 45 14 12
6,8 1,6 17 6 8,8 1 1,1 1,4 1,2 3,5 1,9
ano ne ano ano ano ne ne ne ne ano ne
Obr. 20 Krabicový graf znázorňující rozloţení hodnot tloušťky říčního dřeva
Obr. 21 Krabicový graf znázorňující rozloţení hodnot délky říčního dřeva 42
strom větev strom větev strom pařez pařez pařez pařez větev větev
Rozloţení jednotlivých kusů mrtvého dřeva bylo zakresleno body do mapky na obr. 22. Z tohoto je patrné, ţe nejčastějším místem uloţení dřeva jsou břehy v zákrutech toku.
Obr. 22 Rozloţení jednotlivých kusů mrtvého říčního dřeva v uţším zájmovém úseku Orlice (upraveno z www.mapy.cz) 5.4 ŠTĚRKOPÍSKOVÉ LAVICE V celém úseku Orlice od Týniště po Krňovice bylo zmapováno celkem 76 štěrkopískových lavic. Z tohoto počtu bylo 16 centrálních, 22 laterálních a 38 jesepních. Rozmístění devíti lavic leţících na uţším úseku řeky znázorňuje mapka obr. 23. U centrálních a laterálních lavic byla změřena jejich šířka (kolmo na koryto) a délka (po proudu). Jejich hodnoty jsou shrnuty v tabulce 8. Tab. 8 Vlastnosti štěrkopískových lavic na uţším zájmovém úseku Orlice. 1 2 3 4 5 6 7
šířka [m] 3 7 5 4 4 8 9
typ lavice laterální centrální laterální centrální centrální laterální laterální 43
délka [m] 10 18 14 12 16 28 33
8 9
laterální laterální
5 12
27 18
Obr. 23 Rozloţení štěrkopískových lavic na uţším zájmovém úseku Orlice
Obr. 24 Centrální lavice obnaţená za nízkých vodních stavů (foto T. Ležík, 28. 7. 2008) 44
Pomocí programu ArcGIS 9.2 byla
vypočtena
plocha
všech
štěrkopískových lavic v úseku Orlice od Týniště po Krňovice. Jejich přibliţná celková rozloha činí 3,65 ha. Dále byla stejným způsobem vypočtena plocha koryta, která dosahuje hodnoty 32,41 ha. To znamená, ţe štěrkopískové lavice pokrývají přibliţně 11,3 % koryta. Obr. 25 Ukázka jesepní lavice na Orlici (foto autorky, 19. 4. 2010)
5.5 ZRNITOSTNÍ ROZBORY Na deseti štěrkopískových lavicích bylo provedeno měření říčních klastů. V tab. 9 jsou shrnuty vypočtené vlastnosti jednotlivých vzorků. Průměrná velikost zrna (MZ) se pohybuje v rozmezí 3,59 – 4,40 PHI a označuje se jako středně hrubý štěrk (vzorek 4. a 5.) aţ hrubý štěrk (ostatní vzorky). Jako další byl zjištěn stupeň vytřídění (σI). Vypočtená hodnota byla podle tabulky sestrojené Folkem a Wardem (1957) zařazena do jednotlivých kategorií vytříděnosti. V případě vzorků č. 4., 6. a 8. byl materiál, ze kterého vzorky pocházely slabě vytříděn. U ostatních vzorků byl stupeň vytřídění střední. Jako poslední byl zjištěn medián. Jeho hodnota se pohybovala v intervalu 3,58 – 4,39 PHI. Tab. 9 Hodnoty zrnitosti vypočítané pro jednotlivé vzorky číslo vzorku průměrná velikost zrna (MZ) [PHI]
1.
2.
3.
4.
5.
-4,06
-4,37
-4,15
označení zrnitosti
hrubý štěrk
hrubý štěrk
hrubý štěrk
stupeň vytřídění (σI)
0,696 středně vytříděný
0,544 středně vytříděný
0,634 středně vytříděný
-3,59 středně hrubý štěrk 0,797 slabě vytříděný
-3,81 středně hrubý štěrk 0,643 středně vytříděný
medián [PHI]
-3,81
-3,58
-4,08
-4,25
-4,17
45
číslo vzorku průměrná velikost zrna (MZ) [PHI]
6.
7.
8.
9.
10.
-4,16 hrubý štěrk
-4,40 hrubý štěrk
-4,09 hrubý štěrk
-4,08 hrubý štěrk
-4,20 hrubý štěrk
stupeň vytřídění (σI)
0,734 slabě vytříděný
0,502 středně vytříděný
0,722 slabě vytříděný
0,681 středně vytříděný
0,688 středně vytříděný
medián [PHI]
-4,39
-4,36
-4,25
-4,17
-4,39
označení zrnitosti
Vzorky byly získány převáţně z velkých jesepních lavic, pouze v případě vzorku č. 3 se jednalo o menší laterální lavici. Typ lavice, odkud byl vzorek získán, tedy pravděpodobně nemá vliv na typ zrnitosti, ani na stupeň vytřídění. Pro přesnější určení by bylo nutné vyhodnotit větší mnoţství vzorků z laterální a centrálních lavic. Rozloţení míst, odkud byly vzorky získány, je zakresleno na obr. 26.
Obr. 26 Rozloţení míst, odkud byly získány vzorky pro zrnitostní rozbory Z hodnot průměrné velikosti zrna (MZ) a stupně vytřídění (σI) byl vytvořen graf (obr. 27). Seskupením bodů by bylo moţné vést vzestupný trend. V tomto případě tedy platí, ţe čím je menší průměrná velikost zrna (MZ), tím je horší stupeň vytřídění (σI). Například u vzorku č. 4 je průměrná velikost zrna rovna -3,59 PHI a stupeň vytřídění je
46
slabý (0,797). Naopak u vzorku č. 7 je průměrná velikost zrna rovna -4,40 PHI a stupeň vytřídění 0,502, coţ značí střední vytříděnost.
Dále byly pro všechny vzorky sestrojeny zrnitostní křivky doplněné histogramy s početním zastoupením v jednotlivých zrnitostních kategoriích (Příloha 2). 1 vzorek č. 1
0,8
vzorek č. 2
0,7
vzorek č. 3
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -5
-4
-3
-2
-1
0
stupeň vytřídění (σI)
0,9
vzorek č. 4 vzorek č. 5 vzorek č. 6 vzorek č. 7 vzorek č. 8 vzorek č. 9 vzorek č. 10
průměrná velikost zrna (MZ) [PHI]
Obr. 27 Graf vyjadřující vztah mezi průměrnou velikostí zrna (MZ) a stupněm vytřídění (σI) Výsledky granulometrického rozboru (sítování) jsou shrnuty v tab. 10. Ve vzorcích č. 1 a 3 je patrné vysoké, více neţ 50-ti procentní, zastoupení jemnějších frakcí (0,063 mm), coţ je zjevné i ze zrnitostních křivek na obr. 28, které stoupají strměji neţ v případě křivky vzorku č. 2. Tab. 10 Podíl jednotlivých zrnitostních frakcí získaných při sítovací analýze vzorek č. 1 vzorek č. 2 vzorek č. 3 velikost zrn hmotnost podíl hmotnost podíl hmotnost podíl [mm] [g] [%] [g] [%] [g] [%] 0,00 0,00 0,8 0,24 0,30 0,10 2 mm 0,40 0,12 14,45 4,35 0,50 0,17 1 mm 2,20 0,67 106,9 32,18 2,30 0,80 0,5 mm 116,90 35,47 154,8 46,60 38,70 13,51 0,25 mm 171,30 51,97 47,5 14,30 167,20 58,38 0,063 mm 38,80 11,77 7,75 2,33 77,40 27,03 < 0,063 mm
47
Zrnitostní křivky pro vzorky povodňových hlín
0,063
0,125
0,25
0,5
1
vzorek č. 1
podíl frakcí [%]
100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00
vzorek č. 2 vzorek č. 3
2
zrnitostní frakce [mm] Obr. 28 Zrnitostní křivky vzorků povodňových hlín Histogramy se zastoupením jednotlivých zrnitostních frakcí jsou přiloţeny v příloze 3. Pro určení půdního druhu byl pouţit trojúhelníkový diagram. Z něho vyplývá, ţe vzorky č. 1 a 2 se řadí k písku a vzorek č. 3 patří do skupiny hlinitého písku, neboť má vyšší zastoupení prachových částic. Zrnitost povodňových hlín závisí na vzdálenosti od koryta toku. Jelikoţ byly vzorky odebrány z břehových nátrţí, převaţují v jejich zrnitostní skladbě spíše hrubší frakce. Dá se předpokládat, ţe s rostoucí vzdáleností od koryta by se jejich velikost zmenšovala aţ k jemnějším strukturám.
5.6 STRUKTURY NIVY Za účelem popsání struktur nivy Orlice byla vytvořena mapa ‘Morfologie nivy Orlice‘. V té byly vyznačeny především mrtvá a slepá ramena doprovázející aktivní tok řeky. Další zobrazeným prvkem je zástavba, která v několika místech zasahuje do nivy a ovlivňuje tak odtokové podmínky při záplavách (např. ve Štěnkově, Štěpánovsku nebo Týništi nad Orlicí). Vyznačené hranice nivy nám podávají přehled o tom, jak velká část nivy Orlice je k dispozici přirozeným fluviálním procesům. V mapě ‘Vyuţití ploch v zájmovém území nivy Orlice‘ byla snaha o přiblíţení vyuţití území v úseku Týniště nad Orlicí – Krňovice. Je patrné, ţe většina záplavového území (hranice nivy) je vyuţívána jako pastvina nebo pravidelně sečená louka. Určitá část ploch označených jako mokřad bývá sečena nepravidelně. Plochy orné půdy spíše lemují hranice nivy a zasahují do ní méně.
Mimo jiné je také vyznačena hranice Přírodního
parku Orlice. 48
6 ZÁVĚR Předkládaná bakalářská práce zhodnocuje morfologické poměry koryta úseku spojené Orlice a její přilehlé nivy od Týniště nad Orlicí po Krňovice. Spojená Orlice patří k posledním větším českým tokům, do jejichţ vývoje zasahuje člověk minimálně. Proto je vhodnou lokalitou pro studium fluviálních procesů probíhajících na níţinných řekách. Z výsledků terénního výzkumu je patrné, ţe řeka Orlice je významným dynamickým prvkem zdejší níţinné krajiny. Svědčí o tom celá řada fluviálních tvarů, které se zde vyskytují. Příkladem můţe být značné mnoţství slepých a mrtvých ramen, rozsáhlé břehové nátrţe, štěrkopískové lavice a další. Z výsledků monitoringu břehových nátrţí vyplývá, ţe největší transformace v morfologii koryta probíhají za vyšších vodních stavů. Pokud je v našem zájmu, aby byl přirozený tok Orlice zachován, je nutné vyhnout se jakýmkoli velkým antropogenním úpravám. Ve prospěch tohoto tvrzení svědčí připravované revitalizace (viz lokalita Tylův palouk) a řešení problematiky vyuţití říční krajiny v povodí spojené Orlice (studie ŠINDLAR s.r.o.). O současném stavu vyuţití říční nivy informuje mapa ‘Vyuţití ploch v zájmovém území nivy Orlice‘. Podrobnější morfologie koryta a nivy byla zakreslena do mapy ‘Morfologie nivy Orlice‘. Kromě zhodnocení dynamiky procesů probíhajících v nivě Orlice, bylo mojí snahou podat ucelenější fyzickogeografickou charakteristiku studovaného území. Jelikoţ je tato práce zaměřená na morfologii daného úseku řeky jediná zjištěná, je moţným podkladem pro další výzkum v této oblasti.
49
7 SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY A OSTATNÍCH ZDROJŮ LITERATURA CULEK, M.: Biogeografické členění České republiky I. díl; Enigma Praha, 1996, 347 s.
ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV, UPOL: Atlas podnebí Česka; Praha, Olomouc; 2007, 255 s
DEMEK, J.; MACKOVČIN, P. a kol.: Hory a níţiny, AOPK, Brno 2006, 580 s
DEMEK, J.: Obecná geomorfologie; Academia, Praha; 1987, 476 s
DVOŘÁK R., Řeky utopické a řeky utopií, Říční krajina 3; Univerzita Palackého, Olomouc 2005, s 58
FALTYSOVÁ, H.; MACKOVČIN, P.; SEDLÁČEK, M.: Královéhradecko, Chráněná území ČR. sv. V, AOPK, Praha; 2002, 409 s
HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV: Hydrologické poměry ČSSR, díl I. text.; Praha, 1965, 414 s
KNIGHTON, D.: Fluvial forms and processes: a new perspective; Hodder Arnold, London, 1998, 383 p
MÁČKA, Z.: Přednášky z předmětu Fluviální geomorfologie, podzim 2009
MICHAEL A. SUMMERFIELD; Global geomorphology: an introduction to the study of landforms; Pearson Prentice Hall, Harlow; 537 p
PITHART, D.: Diverzita stojatých vod v nivách řek a procesy jejího vzniku a udrţování Říční krajina 3; Univerzita Palackého, Olomouc 2005, s 287 – 293
PLECHÁČ V., Vodní hospodářství na území České republiky, jeho vývoj a moţné perspektivy; EVAN Praha, 1999; 248 s 50
QUITT, E.: Klimatické oblasti Československa; ČSAV Brno, 1971, 73 s
SMOLOVÁ, I.; VÍTEK, J.: Základy geomorfologie: Vybrané tvary reliéfu; Univerzita Palackého v Olomouci, 2007; 189 s
STRAHLER, A.; STRAHLER, A.: Introducing physical geography; John Wiley & Sons, New York, 2003, 684 p
ŠTĚRBA, O. a kol.: Říční krajina a její ekosystémy; Univerzita Palackého v Olomouci, 2008; 391 s
ŠVORCOVÁ, S.: Péče a vodní toky a její vliv na krajinu. In NĚMEC, J.: Krajina a voda; AOPK, Praha; 1998, s 83 - 84
WOLMAN, G., M.; LEOPOLD, L., B.; MILLER, L., P.; Fluvial processes in geomorphology; W. H. Freeman and Company, San Francisco; 1964, 522 p
INTERNETOVÉ ZDROJE Centro de Ciencias Medioambientales: [online]; článek Fluvial geomorphology: A perspective on current status and methods, [cit. 27. 3. 2010] www.ccma.csic.es/index.php/es/def/pdf1536?modelo=publicacion Česká geologická sluţba: [online], [23. 3. 2010] www.geology.cz
Česká asociace geomorfologů: [online], [1. 5. 2010] http://www.kge.zcu.cz/geomorf/news/jeseniky/3_circular_CAG.pdf
Český hydrometeorologický ústav: [online], [cit. 19. 4. 2010] http://www.chmi.cz/
Český úřad zeměměřičský a katastrální: [online], [20. 3. 2010] http://nahlizenidokn.cuzk.cz 51
ČSOP JARO Jaroměř: [online], [cit. 30. 3. 2010] www.wrrl-info.de/cz/docs/vortrag_sem29_hanousek.pdf
ČVUT Praha: hydraulika - skripta [online], [cit. 8. 4. 2010] http://hydraulika.fsv.cvut.cz/Predmety/HEMM/skripta/MONIT.DOC
Hlásná a předpovědní povodňová sluţba; ČHMÚ: [online], [cit. 29. 4. 2010] http://hydro.chmi.cz/hpps/hpps_bklist.php#X
Muškaření on-line: rybářský portál [online], [cit. 26. 3. 2010] www.muskareni.cz/czech/artic3.php?ID_Article=14
Natura 2000: [online], [cit. 26. 3. 2010] www.nature.cz/natura2000design3/web_lokality.php?cast=1805&akce=karta&id=1000030890
Povodí Labe: [online], [20. 3. 2010] http://www.pla.cz/planet/webportal/internet/
Týniště nad Orlicí: oficiální internetová prezentace města: [online], [cit. 26. 3. 2010] www.tyniste.cz/reka-orlice
ŠINDLAR s.r.o.: [online], [cit. 1. 5. 2010] http://www.sindlar.cz/cze/03_reference.html
MAPOVÉ ZDROJE ČÚZK: data ZABAGED zobrazující území o rozloze mapových listů ZM 10: 13 – 24 – 05
14 – 13 – 01
14 – 13 – 02
13 – 24 – 10
14 – 13 – 06
14 – 13 – 07
13 – 24 – 15
14 – 13 – 11
14 – 13 – 12
http://geoportal.cuzk.cz [online], [23. 3. 2010]
52
ČÚZK: Základní mapa ČR 1:10 000; mapový list 14-13-06; 2004
Mapový portál: [online], [25. 3. 2010] www.mapy.cz
Mapový portál: [online], [cit. 25. 3. 2010] www.maps.google.cz
Portál veřejné správy České republiky: [online], [24. 4. 2010] www.geoportal.cenia.cz
OSTATNÍ ZDROJE Informační tabule Naučné stezky PPk ORLICE
53
8 PŘÍLOHY VÁZANÉ PŘÍLOHY Příl. 1 Příčné profily v uţším zájmovém úseku Orlice Příl. 2 Zrnitostní křivky a histogramy znázorňující početní zastoupení klastů v jednotlivých zrnitostních kategoriích Příl. 3 Histogramy znázorňující procentuální zastoupení jednotlivých zrnitostních frakcí vzorků povodňových hlín Příl. 4 Trojúhelníkový diagram pro určení půdního druhu
VOLNÉ PŘÍLOHY Příl. 5 Mapa ‘Morfologie nivy Orlice‘ Příl. 6 Mapa ‘Vyuţití ploch v zájmovém území nivy Orlice‘ Příl. 7 CD – Orlice - fotografie
54
Příl. 1 Příčné profily v uţším zájmovém úseku Orlice
hloubka [cm]
Profil č. 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 3 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 9 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 10 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 11 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 12 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 13 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 14 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
hloubka [cm]
Profil č. 15 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0
1
2
3
4
5
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 vzdálenost od levého břehu [m]
Příl. 2 Zrnitostní křivky a histogramy znázorňující početní zastoupení klastů v jednotlivých zrnitostních kategoriích vzorek č. 1
vzorek č. 1
100
počet zrn [%]
počet zrn [%]
100 80 60 40 20 0
80 60
44
40 20
28
-5
-4
-3
ᶲ [PHI]
-2
-1
-6
vzorek č. 2 100 80 60 40 20 0
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-2
vzorek č. 2
100
počet zrn [%]
propady [%]
4
0
0 -6
80
60
60 30
40 20
6
4
0
0 -6
-5
-4
-3
ᶲ [PHI]
-2
-1
-6
vzorek č. 3
80 60 40 20
-5
80
ᶲ [PHI]
-3
-2
56
60 40 20
-4
vzorek č. 3
100
počet zrn [%]
100
propady [%]
24
24
16
2
2
0
0 -6
-5
-4
-3
ᶲ [PHI]
-2
-1
-6
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-2
vzorek č. 4
80 60 40 20 0 -6
-5
-4
80
-3
60 20
12
10 -5
-4
-3
-2
ᶲ [PHI] vzorek č. 5
100
80
počet zrn [%]
propady [%]
0 -6
vzorek č. 5
60 40 20
80 54
60
32
40 20
14 0
0
0 -6
-5
-4
-3
-2
-6
ᶲ [PHI] vzorek č. 6
80 60 40 20
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-2
vzorek č. 6
100
počet zrn [%]
100
propady [%]
32
0
-2
0
80 60
36
40 20
44 20
0
0
0
0 -6
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-6
-2
počet zrn [%]
60 40 20 0 -6
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-2
-4
-3
-2
4
0
-3
-2
vzorek č. 7
100
80
-5
ᶲ [PHI]
vzorek č. 7
100
propady [%]
46
40
ᶲ [PHI] 100
vzorek č. 4
100
počet zrn [%]
propady [%]
100
80
54
60
38
40 20
4
0 -6
-5
-4
ᶲ [PHI]
vzorek č. 8
propady [%]
100
počet zrn [%]
80 60 40 20 0 -6
-5
-4
vzorek č. 8
100
-3
80 52
60 40 20
26 2
0
0 -6
-2
-5
ᶲ [PHI]
počet zrn [%]
propady [%]
60 40 20 0 -5
-4
-3
60
36
40 20
22 4
0 -6
-5
počet zrn [%]
propady [%]
40 20 0
ᶲ [PHI]
-3
-2
vzorek č. 10
100
60
-4
-4
ᶲ [PHI]
80
-5
38
0
-2
vzorek č. 10
-6
-2
80
ᶲ [PHI] 100
-3
vzorek č. 9
100
80
-6
-4
ᶲ [PHI]
vzorek č. 9
100
20
-3
-2
80 60
40
42
40 20
16 2
0
0 -6
-5
-4
ᶲ [PHI]
-3
-2
Příl. 3 Histogramy znázorňující procentuální zastoupení jednotlivých zrnitostních frakcí vzorků povodňových hlín
podíl frakcí [%]
vzorek povodňové hlíny č. 1 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 2
1
0,5
0,25
0,125
0,063
0,125
0,063
0,125
0,063
zrnitostní frakce [mm]
podíl frakcí [%]
vzorek povodňové hlíny č. 2 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 2
1
0,5
0,25
zrnitostní frakce [mm]
podíl frakcí [%]
vzorek povodňové hlíny č. 3 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 2
1
0,5
0,25
zrnitostní frakce [mm]
Příl. 4 Trojúhelníkový diagram pro určení půdního druhu
