Procesy i formy fluwialne (rzeczne)

Rzeką nazywamy masę wody płynącą pod wpływem siły ciężkości w korycie naturalnym. Rzeki są jednymi z najważniejszych czynników rzeźbotwórczych powierzchni Ziemi.

Praca rzeki zachodzi poprzez:

·          erozję

·          transport

·          akumulację

Działalność rzeki zależy od:

·          masy wody, zmieniającej się w przestrzeni i czasie,

·          prędkości przepływu, zależnej od spadku i przekroju poprzecznego koryta.

Spadek rzeki wyraża się w promilach (‰), czyli stosunkiem różnicy poziomu lustra wody na danym odcinku (w metrach) do długości odcinka (w kilometrach).

Działalność erozyjna rzeki

Procesy i czynniki wpływające na erozję wgłębną:

·          korozja (chemiczna działalność wody),

·          korazja (mechaniczne działanie wody wraz z transportowanym osadem),

·          kawitacja (przy prędkościach wody > 8 m/s powstają próżnie, których implozja powoduje gwałtowne niszczenie dna koryta rzecznego),

erozję boczną

·          krętość rzeki,

·          odporność brzegów (zależna od litologii, szaty roślinnej, fauny glebowej, oraz od klimatu),

erozję wsteczną jest widoczna:

·          w obrębie poprzecznych progów skalnych (katarakty, szypoty, wodospady) cofających się wstecz,

·          poprzez erozję wsteczną źródeł, mogącą prowadzić do kaptażu, czyli przechwycenia innej rzeki poza działem wodnym (kaptaż Lubrzanki w Górach Świętokrzyskich).

Transport rzeczny

Płynąca woda zużywa energię na:

·          tarcie zewnętrzne (dno, brzegi, powietrze, roślinność itp.),

·          tarcie wewnętrzne (między cząstkami wody),

pozostałą część na:

·          transport materiału i procesy erozyjne.

Obciążenie rzeki

Jest to masa materiału transportowana w jednostce czasu (g/s).

Wyróżnia się cztery rodzaje obciążenia:

·          w roztworze,

·          zawiesinowe,

·          denne,

·          flotacyjne.

Obciążenie w roztworze

stanowi 35-90% całości transportowanego przez rzeki materiału i pochodzi z:

·          wietrzenia chemicznego skał,

·          dostawy rozpuszczalnych składników z atmosfery,

·          działalności antropogenicznej (nawożenie, ścieki komunalne i przemysłowe).

Obciążenie zawiesinowe pochodzi z:

·          erozji koryta i zboczy doliny,

·          zlewni rzeki, jako efekt spłukiwania.

Zmienia się w zależności od:

·          sezonowych prac agrotechnicznych,

·          fazy wezbrania (najwyższe w czasie narastania fali wezbraniowej),

·          temperatury wody,

·          profilu podłużnego rzeki (rośnie w dół biegu rzeki).

Mętność wody to ilość transportowanej zawiesiny w g/m3 wody.

Obciążenie denne

stanowi najgrubszy materiał transportowany przez rzekę, poprzez toczenie, wleczenie i saltację, w dolnej części słupa wody. Stanowi niewielki procent (2-5%) całości transportowanego przez rzekę osadu.

Pochodzi z:

·          erozji dna i brzegów koryta,

·          ruchów masowych (szczególnie osuwisk).

Obciążenie flotacyjne jest transportowane przy powierzchni wody szczególnie w czasie katastrofalnych wezbrań.

Ważne terminy i ich znaczenie interpretacyjne:

·          bilans dodatni aluwiów  -  ilość materiału dostarczanego do rzeki przekracza zdolność transportową rzeki. Rzeka akumuluje i nadbudowuje dno koryta i doliny,

·          bilans ujemny aluwiów  -  ilość materiału dostarczanego do rzeki jest mniejsza niż zdolność transportowa rzeki. Rzeka eroduje.

·          prędkość erozyjna a  prędkość potrzebna do transportu  - do wprowadzenia w ruch cząstki potrzebna jest większa prędkość niż do dalszego jej transportu. Im drobniejsze ziarno tym większa różnica między potrzebnymi prędkościami.

Akumulacja rzeczna

zachodzi tam, gdzie zmienia się siła transportowa rzeki na skutek:

·          zmniejszenie spadku rzeki,

·          zmniejszenie masy wody,

·          wzrostu tarcia w korycie,

·          podparcia wód rzecznych.

·          Wraz ze wzrostem prędkości przepływu zmieniają się fazy ruchu wody – od laminarnego, przez turbulentny, do fazy miecenia oraz zmieniają się formy w dnach koryt rzecznych i typ warstwowania w akumulowanych osadach,

·          imbrykacyjne ułożenie żwirów,

akumulacja mad.

Układy koryt rzecznych

zależą od:

·          spadku,

·          przepływu,

·          bilansu aluwiów.

Wyróżnia się układ:

·          prostolinijny,

·          meandrowy,

·          roztokowy,

·          anastomozujący.

Rzeki prostolinijne  są rzadko spotykane. Stanowią fazę przejściową do rzeki meandrowej lub roztokowej.

Rzeki meandrowe  występują na obszarach:

·          małym spadku,

·          ujemnym bilansie aluwiów,

·          względnie niższym przepływie,

·          charakterystyczne dla obszarów o klimacie wilgotnym umiarkowanym.

Charakterystyczne formy:

·          koryta wąski i głębokie,

·          wały przykorytowe,

·          starorzecza,

·          łacha meandrowa,

·          równina zalewowa.

Rzeki roztokowe  występują na obszarach:

·          znacznym spadku,

·          dodatnim bilansie aluwiów,

·          względnie wyższym przepływie,

·          charakterystyczne dla obszarów o klimacie suchym zimnym i gorącym, dla obszarów górskich i przedpola lodowców oraz dla obszarów wysokiej antropopresji.

Charakterystyczne formy:

·          koryta płytkie i szerokie,

·          łachy śródkorytowe.

Rzeki anastomozujące występują na obszarach:

·          o małym spadku,

·          małej zmienności przepływu,

·          przewadze transportu zawiesinowego.

Charakteryzują je:

·          koryta wąskie,

·          głębokie,

·          stabilne.

Zmiany układu koryt rzecznych

od pełni ostatniego zlodowacenia po dzień dzisiejszy

Terasy rzeczne

są to fragmenty dawnych den dolinnych.

Wyróżniamy:

·          terasy akumulacyjne,

·          terasy akumulacyjno-erozyjne,

·          erozyjne, parzyste i nieparzyste.

Formy ujść rzecznych

·          delty,

·          estuaria.

Doliny rzeczne

są wynikiem erozyjnej działalności rzek.

W zależności od stopnia zaawansowania rozwoju wyróżnia się:

·          gardziele,

·          jary,

·          doliny wciosowe,

·          doliny płaskodenne.

Doliny nieckowate – charakterystyczne dla obszarów peryglacjalnych,

Asymetria zboczy uwarunkowana klimatycznie.

Układy sieci rzecznych

·          dendrytyczny,

·          równoległy,

·          kratowy i prostokątny,

·          gwiaździsty,

·          pierścieniowy,

·          wielobasenowy,

·          wieloskrętny.

Przełomy rzeczne

To odcinek doliny, w obrębie którego rzeka przecina jakąś przeszkodę. Do najczęściej spotykanych są:

przełom przelewowy (przecięcie jęzorów osuwiskowych, wałów morenowych itp.),

przełom regresyjny – może prowadzić do kaptażu,

przełom epigenetyczny – rzeka odpreparowuje z pod pokrywy skał osadowych

rzeźbę starszą wykształconą z odpornych skał.

Przecinając ją tworzy przełomy (np. przełom Dunajca

przez Masyw Czeski),

przełom antecedentny -   na obszarze wynoszonym rzeka nadąża z erozją

wgłębną, tworząc przełom często o meandrowym lub krętym przebiegu (przełom Popradu przez Beskid Wysoki, Dunajca w Karpatach),

przełom strukturalny  -    rzeka przecina skały o dużej odporności na erozję.

Wezbrania i powodzie

w ciągu ostatnich 150 lat wzrosła częstość wezbrań. Wyróżnia się wezbrania:

·          opadowe,

·          roztopowe,

·          zatorowe,

·          sztormowe.

Wezbrania katastrofalne, powodujące straty gospodarcze, noszą nazwę powodzi.

Ochrona przed wezbraniami

Działalność człowieka:

·          regulacja koryt,

·          zbiorniki retencyjne.

Wody płynące należą do podstawowych czynników modelujących powierzchnię Ziemi. Procesy fluwialne można podzielić na:
• erozję rzeczną, czyli wcinanie się w powierzchnię Ziemi wyróżniamy erozję: wgłębną, wsteczną iboczną,
• t...