Údolí řek jako jedna z reliéfních forem zemského povrchu jsou předmětem studia geomorfologie. Spektrum problémů této geologické a geografické disciplíny zahrnuje studium původu, vývoje a struktury říčních údolí, jejich dynamiky a charakteristických rysů.
Co je to údolí řeky?
Údolí řek patří mezi negativní tvary terénu. Toto je název povrchových oblastí vyznačujících se relativním poklesem úrovně. Údolí se vyznačují lineárním protáhlým tvarem, do jisté míry komplikovaným klikatostí. Po celé své délce mají údolí obecně jednotný sklon.
Struktura údolí řeky závisí na kombinaci fyzických a geografických podmínek a geologických rysů, které jsou vlastní oblasti, kterou řeka protéká. Kombinované působení těchto faktorů se může v průběhu času měnit a takové změny ovlivňují také morfologii údolí.
Geneze a vývoj údolí
Původ říčních údolí můžebýt spojeno s přítomností tektonických podmínek vedoucích ke vzniku řeky (vrásnění a zlomy různých typů) nebo s pohybem ledovců. Hlavním a nezbytným faktorem vzniku údolí je však práce tekoucích vod, jejich erozní činnost.
Existují takové typy vodní eroze, které určují strukturu říčního údolí, jako:
- Dno, v důsledku čehož proud naráží na povrch a vytváří prohlubeň. Převládá v raných fázích vývoje údolí, kdy se řeka ještě pokládá.
- Laterální, vyjádřený smýváním břehů vodním tokem, který vede k expanzi údolí. Tento typ eroze je výraznější, když řeka vstoupí do fáze zralosti. Spád řeky v této době výrazně klesá s přibližováním se k rovnovážnému profilu vůči úrovni povodí, do kterého se vlévá (tzv. erozní podklad). Vlivem boční eroze vodní tok vytváří meandry - meandry proudu.
Když se řeka začne bahnit, zarůstat a tvoří velké množství bažinatých starých žen, znamená to, že dosáhla vysokého věku. Údolí řeky se extrémně rozšíří a proud se zpomalí. Profil tak staré řeky je již co nejblíže základu eroze.
Prvky morfologie údolí
V procesu evoluce řeky se formují hlavní prvky struktury říčního údolí. Pojďme stručně charakterizovat každou z nich.
- Proud - úsek údolí, kterým probíhá hlavní tok vody. Během mezipovodňových období je obsazeno řekou.roční období. Stabilními prvky kanálu jsou dno a břehy.
- Záplavová oblast – vyvýšenější část údolí, zatopená při povodni. Někdy se nivě říká luční terasa řeky. V jeho mezích se nachází blízký kanál nebo aluviální vlnobití tvořené písčitými a bahnitými usazeninami.
- Terasy jsou stupňovité bývalé nivy, které byly naplněny vodou v předchozích fázích vývoje údolí, kdy se řeka zařezávala do povrchu ještě v menší míře. Terasy mohou být otevřené nebo zasypané následnou sedimentací.
- Domorodé břehy jsou hraničními okraji údolí. Jejich hladina přesahuje horní, nejstarší říční terasu.
Kanál a niva jsou připisovány korytu neboli dnu údolí a terasy spolu s primárními břehy jeho svahům.
Profily údolí řeky
V závislosti na řezu, pod kterým se uvažuje o této formě zemského reliéfu, se rozlišují strukturální rysy podélných a příčných profilů říčních údolí.
Podélný profil je část údolí nakreslená po jeho délce podél čáry zvané thalweg spojující nejnižší body koryta, to znamená podél největší hloubky. Podélný profil odráží takové parametry údolí řeky, jako je spád – rozdíl ve výškách v konkrétním úseku a po celé délce – a sklon, chápaný jako poměr spádu k délce uvažovaného úseku.
Příčný profil je část údolí v rovině kolmé k jeho směru. Toto je důležitý ukazatel morfologického typu říčního údolí.
Typyprofily údolí podél podélného řezu
Ve struktuře podélných profilů říčních údolí se rozlišuje několik typů podle toho, jak jsou svahy rozloženy po délce údolí:
- Přímý profil se vytvoří, když má řeka po celé své délce sklon, který je téměř jednotný. Takovou strukturu údolí najdeme hlavně v malých řekách.
- Schodovitý profil se vyznačuje rozdílem ve sklonech v určitých částech údolí. Je vlastní peřejím řek, vodním tokům, které tvoří vodopády, sahá nebo protéká tekoucími jezery.
- Jemně konkávní profil má obecný vzhled nerovnoměrně konkávní křivky. V blízkosti zdroje je tato linie strmější, jak se blíží k ústí, stává se stále více plochým. Takový profil dna se vyvíjí ve vzrostlých řekách, jejichž tok se většinou omezuje na ploché, tektonicky klidné oblasti.
- Chybový nebo konvexní profil, pozorovaný poměrně zřídka, má mírný sklon v horním toku řeky a výrazný sklon v dolním toku údolí.
Největší stupeň přiblížení se ideálnímu rovnovážnému profilu je charakteristický pro hladce konkávní tvar dna údolí, ve skutečnosti však díky kombinovanému působení mnoha faktorů má profil vždy prvky stupňovité struktury.
Příklad komplexního profilu demonstruje strukturální rysy údolí řeky Mississippi – jedné z největších vodních tepen na světě. Údolí řeky je morfologicky rozděleno na Horní a Dolní Mississippi, které se liší stavbou. První mástupňovitý profil s mnoha prahy a trhlinami; druhé je výrazné ploché údolí, široké a mírně se svažující. Kvůli intenzivnímu zanášení řeka opakovaně měnila svůj tok a místo, kde se vlévá do Mexického zálivu - tento jev je známý jako "delta putování".
Složitá údolí, jako by se skládala z úseků s různou strukturou a původem, jsou vlastní téměř všem velkým řekám: Amazonce, Nil, Dunaj, Volha, Jenisej a mnoho dalších.
Klasifikace údolí podle příčných profilů
- Údolí ve tvaru V má v řezu trojúhelníkový tvar. Takový profil se také nazývá nevyvinutý. Údolí tohoto typu jsou zpravidla mladá a dochází v nich k intenzivnímu prohlubování dna a ničení svahů v důsledku procesů kolapsu, sutí atd. Tato údolí nemají terasy a výraznou nivu.
- Údolí s parabolickým profilem. Její dno je dosti zaoblené, svahy jsou dlouhé, ale nevykazují stupňovitě terasovitou stavbu. Jejich vznik je spojen s prací mohutných vodních toků, které vytvářejí velké množství různých druhů sypkých usazenin.
- Trapézové údolí má dobře vyvinuté terasy a husté sedimenty. Přítomnost stupňovité terasovité stavby svědčí o složité a dlouhé historii, během níž se střídaly éry s převahou eroze, která rozšiřovala a prohlubovala dno údolí.období sedimentace. Šířka údolí může být o řád větší než šířka koryta.
- Údolí v podobě žlabu se od předchozího typu liší ještě větší šířkou a mírnějšími sklony. V historii takových údolí převládaly epochy akumulace sedimentárních usazenin.
- Planimorfní typ údolí s nevýraznými hranicemi, velkým množstvím kanálů a ramen je typický pro velké, velmi staré řeky.
Geologie a struktura říčních údolí
Tektonika oblasti hraje velmi významnou roli při utváření rysů říčního údolí. Přítomnost struktur, jako jsou zlomy nebo zlomy, přispívá k jeho vzniku a drtící zóny, se kterými se vodní tok na své cestě setkává, urychlují proces eroze. Charakter tektonických vrás a jejich orientace vůči ose údolí ovlivňuje symetrii jeho příčného profilu. Údolí vytvořená podél zlomů jsou tedy často asymetrická, zatímco údolí procházející podél antiklinály nebo synklinálního vrásnění jsou naopak symetrická.
Struktura údolí také závisí na složení hornin, které tvoří jeho dno, protože horniny různých typů jsou v různé míře náchylné k erozi. Poddajné jílovité horniny usnadňují erozi, prohlubování dna a odplavování břehů. Pokud proudění narazí na skalní výchozy stabilních hornin, vytvoří se v podélném profilu údolí peřeje.
Praktický význam otázky
Znát strukturu údolí je nutné při projektování vodních staveb, například při výpočtu pevnostních charakteristik přehrad a výkonu vodních elektráren. Neméně důležitý je při stavbě mostů, silnic a při rozvoji oblastí sousedících s řekami.
Studium morfologie údolí je také důležité pro správné posouzení odolnosti půdy v říčních údolích proti vodní erozi. Starověká, pohřbená říční údolí jsou zkoumána z hlediska struktury při průzkumu podzemních vod a ložisek aluviálních nerostů.
Stanovení stratigrafie kvartérních nalezišť, provádění paleogeografických rekonstrukcí a mnoho dalších vědeckých záležitostí se zase neobejde bez zohlednění struktury říčních údolí. Jak můžete snadno vidět, je to nutné pro řešení nejširšího spektra akademických a aplikovaných problémů.
