Diskonektivita beskydských toků v kontextu akcelerace hloubkové eroze

Mgr. Václav ŠKARPICH

Doctoral thesis

Disconnectivity of Beskydian rivers in context of accelerated deep erosion

Abstract:

Štěrkonosné toky Moravskoslezských Beskyd v posledních několika dekádách prošly razantními změnami. Tyto změny souvisí především se základními geoekologickými podmínkami (litologie, srážková predispozice, vodnost koryt, atp.) a s intervencí lidské činnosti od 15. století (regulace vodních toků, zvýšení bariérovosti, změny krajinného krytu, atp.). Stěžejní oblastí tohoto výzkumu bylo příkladové povodí řeky Morávky, kde probíhala většina terénních prací a analýz. Cílem této práce je především kvantifikace dopadů a identifikace hlavních příčin ovlivňujících procesy vývoje koryto-nivního systému. Byly zjištěny významné změny v říčním vzoru, vertikální degradaci dna a zužování aktivního koryta. Např. nejvyšší míra hloubkové eroze na řece Morávce byla zjištěna v úseku ř. km 2,31, kde se průměrná hodnota pohybuje okolo 16 cm.rok-1 v průběhu posledních 40 až 50 let. Důležitým poznatkem jsou také závěry o působení překážech zabraňujících pohybu sedimentárního materiálu ve smyslu vývoje tzv. říčního (dis)kontinua a efektu tzv. hladové vody. V návaznosti na práce prováděné na různých tocích ve světě se prokazalo významné ovlivnění charakteru transportovaného materiálu, ve smyslu lepšího vytřídění a hrubnutí zrnitostního složení sedimentů pod bariérami, iniciované buďto přirozenou nebo v současnosti především antropogenní cestou. Jedním z cílů této práce byla také analýza současných a historických oblastí zdrojového klastického materiálu. Bylo prokázáno, že v minulosti se na dotacích transportovaného materiálu vodními toky významně podílela stržová eroze a blokovobahenní aktivita. Dále byly hodnoceny morfologické parametry koryt v návaznosti na transportní poměry. Tyto informace přispěly ke zjištění rozdílů transportního charakteru mezi zahloubenými koryty ve skalním podloží a jednoduchými regulovanými koryty s v určité míře zachovalým štěrkonosným charakterem oproti korytům s aktivním větvením. Syntézou těchto poznatků bylo vypracováno obecné schéma vývoje v minulosti a prognózní schéma vývoje vodních toků v předpolí Moravskoslezských Beskyd. Na základě zjištěných obecných podmínek vývoje toků byly navrženy základní principy budoucích revitalizačních projektů nutných k zachování kvalitního stavu vodních toků ve smyslu trvale udržitelného vývoje krajiny. Nutné z hlediska tzv. vývoje říčního (dis)kontinua je především opětovné nastartování transportních podmínek z hlediska kontinualního pohybu sedimentů, které u těchto typů vodních toků hrají primární roli.

Abstract:

Gravel-bed rivers of the Moravskoslezské Beskydy Mts have undergone rapid changes in the last few decades. These changes are connected with the elementary geoecological conditions (lithology, precipitation, discharge, etc.) and intervention of man from the 15th century (river regulation, creating of barriers, land cover changes, etc.). The Morávka River basin was main focus area for terrain work and analyses. The main aim of this research is quantification of changes and identification of main causes which affect the development processes of channel-floodplain systems. Significant changes of channel patterns, vertical degradation of river bed and channel narrowing were recorded. E.g.: The rate of the deepest incision in the Morávka River was recorded at 2.31 r. km. The average value has been around 16 cm.year-1 in the past 40-50 years. The conclusions about affecting of impediments, which stop the movement of sediment material in sense of river (dis)continuum development and hungry water effect are important pieces of knowledge. Linked to other fluvial researches in the world there was proved significant influence of distribution of transported material in sense of grain-size better sorting and coarsening of the sediments under the barriers which are initiated by man or nature. One of the main aims of this research was sediment sources analysis in the past and nowadays. It was proved, that gully erosion and debris flow activity had significant effect on sediment delivery in the past. In addition, morphological parameters of the channels relating to transport conditions were analysed. We distinguish different character of transport between incised bedrock channels and regulated single channels with preserved gravel-bed character and anabranching channels. A general scenario of the channel development in the last 500 years and prediction of the future development in the Moravskoslezské Beskydy Mts forefield was established. There were proposed general principles of the future revitalization projects for preserving of good quality of the Beskydian streams in sense of the landscape sustainable development on the basis of general knowledge about fluvial (dis)continuum. It is necessary to restart transport conditions from the point of view of sediment transport continuity, which play principle role for gravel-bed streams.

Keywords

štěrkonosné toky, (dis)konektivita, zahlubování, efekt hladové vody, říční změny, řeka Morávka, Moravskoslezské Beskydy, Vnější Západní Karpaty

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 9. 2012

Accessible from:: 11. 9. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Doc. RNDr. Jan Hradecký, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Geography / Environmental Geography