Wykład 3

Inżynieria Rzeczna
Wykład 4 – Charakterystyka morfologiczna koryt rzecznych
Procesy fluwialne – procesy wpływające na morfologię (ukształtowanie) koryta rzecznego i doliny zalewowej.
Decydujące znaczenie mają dwa procesy:
- przepływu wody,
- transportu rumowiska rzecznego.
Oba procesy są:
- ściśle związane z reżimem hydrologicznym rzeki,
- ulegają ciągłym modyfikacjom w wyniku lokalnych zmian warunków przepływu wody i ruchu rumowiska w korycie
rzecznym i po terenie zalewowym,
- mogą być modyfikowane czynnikami antropogenicznymi.
Występuje wzajemne oddziaływanie na zasadzie sprzężenia zwrotnego:
Warunki (parametry) przepływu wody i transportu rumowiska
Charakterystyka morfologiczna koryta i
doliny rzeki
Przebieg procesów fluwialnych charakteryzuje się zmiennością wynikającą ze zmian na długości rzeki:- parametrów
przepływu wody,
- transportu rumowiska.
Czynniki kształtujące koryta rzeczne:
• Natężenie przepływu Q – wielkość i zmienność w czasie (roku)
• Natężenie transportu rumowiska Qr – wielkość i zmienność w czasie (roku)
Hydrogram Q
Hydrogram Qr
•
•
r
Rumowisko rzeczne (cząstki i ziarna
mineralne):
rumowisko unoszone (drobny materiał)
rumowisko wleczone po dnie (gruby mat.)
Przepływ wody i rumowiska kształtuje morfologię koryta (ukształtowanie), którą charakteryzuje:
Cechy morfologiczne rzeki
profil podłużny
układ koryta w planie
przekrój poprzeczny koryta i doliny
Czwarta cecha to materiał korytowy – zależy od budowy geologicznej doliny (położenia rzeki).
Podział rzeki na odcinki
Duże rzeki:
źródło
odcinki rzeki:
górny
• odcinek górny:
- potok
- rz. górska
- rz. podgórska
• odcinek środkowy i dolny:
- rz. nizinna
Mniejsze rzeki nizinne: potok nizinny → rz. nizinna
ujście
środkowy
dolny
Materiał korytowy:
•
potok:
– głazy d > 200 mm,
– otoczaki 200 ≥ d > 40 mm
•
rz. górska i podgórska:
– otoczaki,
– żwir 40 ≥ d50 > 2 mm
•
rz. nizinna:
– piasek d50 < 2 mm (gruby → średni → drobny)
a)
b)
c)
linia brzegu
koryta głównego
A
A
B
B
C
odsypisko
(stała wyspa)
C
odsypiska
A-A
B-B
C-C
d)
oś koryta
oś doliny
β > 90˚
β < 90˚
Podział koryt ze względu na układ w planie:
a) prostoliniowe,
b) meandrujące,
c) roztokowe (warkoczowate)
d) podział koryt meandrujących:
β < 90˚ - koryto faliste (sinusoidalne),
β > 90˚ - właściwe meandry (β – kąt miedzy osiami koryta i doliny).
Klasyfikacja krzywizny łuków
α – kąt wewnętrzny
H – cięciwa łuku
α
L – długość łuku
H
L
L/H < 1,1 - nierozwinięta krzywizna (pseudo krzywizna) - α < 85º
1,1 ≤ L/H < 1,4 - rozwinięta krzywizna (koryto faliste, sinusoidalne) - 85º < α < 155º
L/H ≥ 1,4 - nadmiernie rozwinięta krzywizna - α > 155º, gdy α > 180º - koryto meandrujące
Charakterystyka pojedynczego łuku
wierzchołek łuku
Rmin
Rmax
Rmax
α
Charakterystyka łuku::
• α – kąt wewnętrzny łuku
• R – promień łuku
• lub zamiast promienia ρ = 1 / R – krzywizna łuku
•
•
W łukach naturalnych:
R zmienia się na długości łuku – Rmax → Rmin → Rmax
ρ zmienia się na długości łuku – ρmin → ρmax → ρmin