Geomorfologické procesy vývoje koryt vodních toků
Vydra
Morávka
SINDLAR EU s.r.o Piešťany 2010
Morava
„Řeka je tesařem svého vlastního obydlí“ Luna B. Leopold (1994)
Základní typy vodních toků – korytotvorných procesů Klíčová informace pro správné typy opatření
AE – Río Santa
BR - Río Santa
MD - Río Santa
Příklady použití metody mimo území ČR
Gunnison river - DE (USA)
Řeka Piava - BR (Itálie)
Pralesní toky - MD (Papua Nová Guinea)
POTOKY
ŘEKY
VELETOKY
Hloubková eroze •
DE (deep erosion) - Hloubková eroze v horských pramenných oblastech, vstup splavenin erozí dna a procesy svahových sesuvů
•
DE (deep erosion) - Hloubková eroze - fotodokumentace
DP (deep erosion) – hloubková eroze v horských pramenných oblastech – vybrané charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001)
Vodní tok a břehy • • •
M4.1 – Štěrkové náplavy bez vegetace M5 – Devětsilové lemy horských potoků L2.1 – Horské olšiny s olší šedou
Niva (není vytvořena)
Pstruh potoční
Siven americký
Vranka obecná
Larva jepice Baetis alpinus
Devětsilový lem horského toku
Silenka dvoudomá
Oměj šalamounek v popředí
Kýchavice bíla
Divočení koryt v štěrkonosném řečišti •
BR (braided) - Divočení koryt v štěrkonosném řečišti
•
BR (braided) - Divočení koryt v štěrkonosném řečišti fotodokumentace
•
BR (braided) - Divočení koryt v štěrkonosném řečišti – vliv extrémního zdroje splavenin nebo absence vegetace
Rio Maranon
BR (braided) – divočení koryt ve štěrkonosném řečišti – vybrané charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001)
Vodní tok a břehy • •
M4.1 – Štěrkové náplavy bez vegetace K2.2 – Vrbové křoviny štěrkových náplavů (sporadicky) Rozvoj společenstev rostlin a organismů je limitován vysokou dynamikou korytototvorých procesů a splaveninovým režimem
Větvení štěrkonosného vinoucího se koryta •
GB (gravel branching) - Větvení štěrkonosného vinoucího se koryta
•
GB (gravel branching) - Větvení štěrkonosného vinoucího se koryta - fotodokumentace
•
GB (gravel branching) - Větvení štěrkonosného vinoucího se koryta – indikační biotopy a druhy
Rio Tambote
Rio Maranon - Balsas
GB (gravel branching) – Větvení štěrkonosného vinoucího se koryta – vybrané charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001)
Vodní tok, říční ramena • • • • • •
M1.4 – Říční rákosiny M4.1 – Štěrkové náplavy bez vegetace M4.2 – Štěrkové náplavy s židoviníkem německým M4.3 – Štěrkové náplavy s třtinou pobřežní V4 – Makrofytní vegetace vodních toků (sporadicky) K2.2 – Vrbové křoviny štěrkových náplavů
Niva • •
L2.2 – Údolní jasanovo – olšové luhy K2.1 - Vrbové křoviny hlinitých a písčitých náplavů
Lipan podhorní
Jelec proudník
Střevle obecná
Pstruh americký duhový
Židoviník německý
Vrbka úzkolistá
Porosty vrby nachové
Máta dlouholistá
Anastomózní větvení vinoucího se až meandrujícího koryta •
AB (anastomotic branching) - Anastomózní větvení vinoucího se až meandrujícího koryta
•
AB (anastomotic branching) - Anastomózní větvení vinoucího se až meandrujícího koryta - fotodokumentace
•
AB (anastomotic branching) - Anastomózní větvení vinoucího se až meandrujícího koryta – indikační biotopy a druhy
Rio Hualanga
AB (anastomotic branching) – Anastomózní větvení vinoucího se až meandrujícího koryta – vybrané charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001) Vodní tok, říční ramena, tůně, smuhy • • • • • • • • • • • • • • •
M1.1 – Rákosiny eutrofních stojatých vod M1.3 – Eutrofní vegetace bahnitých substrátů M1.4 – Říční rákosiny M1.5 – Pobřežní vegetace potoků M1.6 – Mezotrofní vegetace bahnitých substrátů M1.7 – Vegetace vysokých ostřic M2.3 – Vegetace obnažených den teplých oblastí M3 – Vegetace vytrvalých obojživelných rostlin M6 – Bahnité říční náplavy M7 – Bylinné lemy nížinných řek V1 – Makrofytní vegetace přirozeně eutrofních a mezotrofních stojatých vod V2 – Makrofytní vegetace mělkých stojatých vod V4 – Makrofytní vegetace vodních toků K2.1 - Vrbové křoviny hlinitých a písčitých náplavů K2.2 – Vrbové křoviny štěrkových náplavů
Niva • • • • • • •
L1 – Mokřadní olšiny L2.2 – Údolní jasanovo – olšové luhy L2.3 – Tvrdé luhy nížinných řek L2.4 – Měkké luhy nížinných řek T1.4 – Aluviální psárkové louky T1.7 – Kontinentální zaplavované louky T1.8 – Kontinentální vysokobylinná vegetace
Štika obecná
Ouklej obecná
Parma obecná
Ostroretka stěhovavá
Splešťule blátivá
Střechatka obecná (larva)
Žábronožka sněžní
Listonoh jarní
Žebratka bahenní
Lakušník vodní
Chrastice rákosovitá Žábronožka sněžní
Kyprej vrbice
Plně vyvinuté meandrování •
MD (meander) - Plně vyvinuté meandrování
•
MD (meander) - Plně vyvinuté meandrování - fotodokumentace
•
MD (meander) - Plně vyvinuté meandrování – indikační biotopy a druhy
Rio Mayo
MD (meander) - plně vyvinuté meandrování – charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001) Vodní tok, říční ramena, tůně • • • • • • • • • • • • •
M1.1 – Rákosiny eutrofních stojatých vod M1.3 – Eutrofní vegetace bahnitých substrátů M1.4 – Říční rákosiny M1.6 – Mezotrofní vegetace bahnitých substrátů M1.7 – Vegetace vysokých ostřic M3 – Vegetace vytrvalých obojživelných rostlin M2.3 – Vegetace obnažených den teplých oblastí M6 – Bahnité říční náplavy M7 – Bylinné lemy nížinných řek V1 – Makrofytní vegetace přirozeně eutrofních a mezotrofních stojatých vod V2 – Makrofytní vegetace mělkých stojatých vod V4 – Makrofytní vegetace vodních toků K2.1 - Vrbové křoviny hlinitých a písčitých náplavů
Niva • • • • • • •
L1 – Mokřadní olšiny L2.2 – Údolní jasanovo – olšové luhy L2.3 – Tvrdé luhy nížinných řek L2.4 – Měkké luhy nížinných řek T1.4 – Aluviální psárkové louky T1.7 – Kontinentální zaplavované louky T1.8 – Kontinentální vysokobylinná vegetace
Lín obecný
Bolen dravý
Piskoř pruhovaný
Cejn velký
Ďáblík bahenní
Leknín bílý
Žabník jitrocelový
Šípatka vodní
Větvení vodního toku v deltě •
DL (delta) – Větvení vodního toku v deltě
•
DL (delta) – Větvení vodního toku v deltě - fotodokumentace
DL (meander) – větvení vodního toku v deltě– charakteristické biotopy dle Katalogu biotopů ČR (2001) Vodní tok, říční, nivní ramena • • • • • • • • • • • • • • • •
M1.1 – Rákosiny eutrofních stojatých vod M1.3 – Eutrofní vegetace bahnitých substrátů M1.4 – Říční rákosiny M1.6 – Mezotrofní vegetace bahnitých substrátů M1.7 – Vegetace vysokých ostřic M3 – Vegetace vytrvalých obojživelných rostlin M2.3 – Vegetace obnažených den teplých oblastí M6 – Bahnité říční náplavy M7 – Bylinné lemy nížinných řek V1 – Makrofytní vegetace přirozeně eutrofních a mezotrofních stojatých vod V2 – Makrofytní vegetace mělkých stojatých vod L2.3 – Tvrdé luhy nížinných řek L2.4 – Měkké luhy nížinných řek T1.4 – Aluviální psárkové louky T1.7 – Kontinentální zaplavované louky T1.8 – Kontinentální vysokobylinná vegetace
Porosty rákosu v deltě
Dunajská delta (Rumunsko)
Dunajská delta (Rumunsko)
Delta toku Cooper – Aljaška (USA)
Akcelerovaná eroze •
AE (acceleration erosion) - Hloubková a následně boční eroze v rychle se vyvíjejících kaňonech (akcelerovaná eroze)
•
AE (acceleration erosion) - akcelerovaná eroze - fotodokumentace
Princip akcelerované eroze Původní údolní niva
Nová říční terasa
Nová údolní niva
•
AE (acceleration erosion) - akcelerovaná eroze – modelový graf
Určení indexových podtypů •
Hloubková a následně boční eroze v rychle se vyvíjejících kaňonech (akcelerovaná eroze) nebo agradace z nadměrného přísunu splavenin je nestabilní přechodový stav, ve kterém si vodní tok vytváří novou nivu, vstup splavenin v první fázi erozí dna a v druhé fázi procesy svahových sesuvů
•
Akcelerovaná eroze nebo agradace je vždy procesem vývoje od výchozího stavu dynamické rovnováhy přes vývojová stádia zvyšující se nestability k návratovému vývojovému trendu do stavu dynamické rovnováhy v nových okrajových podmínkách. Tento proces je vyjádřen indexem počátečního a cílového geomorfologického typu dynamické rovnováhy, např. AE / GB – GB/ fa AE / AB – MD/ sl další kombinace viz analýzy a prognózy v konkrétních lokalitách Indexy fa a sl značí rychlost procesu (fast, slow), která je dána vztahem mezi energií korytotvorných průtoků a odolností horninového prostředí.
•
Geomorfologické typy během svého vývoje prochází fází, kdy aktuální šířka nivy je dostatečná, aby se projevily základní korytotvorné procesy a morfologické charakteristiky cílového stavu dynamické rovnováhy, ale nedosahuje cílového stavu, kdy aktuální šířka nivy ≥ šířka nivy potřebná pro dosažení dynamické rovnováhy. Potom je tento stav označen indexem /ND viz následující text: BR / ND GB / ND AB / ND MD / ND
Příklad parametrů meandrování u plně rozvinutého meandrování
ka šíř
u ás p ho vé o r u nd ás ea p m o ka éh šíř ov r nd ea ím án v ro nd a e m
Pracovní postup •
Výpočet šířky meandrového pásu, (Williams, 1986): Wb = 4,3*Bkf 1,12 Wb – šířka meandrového pásu Bkf – šířka koryta v břehových hranách (pokud tok není v procesu AE)
•
Výpočet šířky vinutí meandrového pásu opakovaným použitím výše uvedeného empirického vzorce dle Williamse s dosazením vypočítané šířky meandrového pásu jako šířky koryta Bkf, (Šindlar, 2005): Wmb = 4,3* Wb 1,12 Wmb – šířka vinutí meandrového pásu Wb – šířka meandrového pásu Uvedené vzorce platí pro oblast plně rozvinutého procesu meandrování (MD).
Uvedené vzorce platí pro oblast plně rozvinutého procesu meandrování (MD). Pro další typy korytotvorných procesů a velikosti toků jsou výsledky vynásobeny redukčním koeficientem Mr Výsledné hodnoty Wbr = Wb . Mr Wbr - výsledná šířka meandrového pásu Wmbr = Wmb . Mr Wmbr - výsledná šířka vinutí meandrového pásu
Výsledné vyhodnocení Výsledné hodnoty jsou posouzeny se zaměřenou šířkou údolní nivy Wu a podle výsledku je určen indexový podtyp korytotvorného procesu: Wu < Bkf
- jedná se o proces hloubkové eroze DE
Wu < Wbr
- jedná se o proces akcelerované eroze AE, indexy vývoje vychází z analýzy okrajových podmínek na začátku a na konci procesu akcelerované eroze
Wu < Wbr
- jedná se o hranici mezi akcelerovanou erozí AE a nedokončeným vývojem stavu dynamické rovnováhy příslušného typu korytotvorného procesu
Wu < Wmbr
- jedná se o nedokončený vývoj stavu dynamické rovnováhy příslušného typu korytotvorného procesu a přiřazujeme index /ND
Charakteristické příklady
Děkuji za pozornost.
SINDLAR EU holding company
