6355536812

109

7.2.2. MODYFIKACJA WSKAŹNIKÓW PRAW HORTONA JAKO ODZWIERCIEDLENIE ZMIAN W NATURALNEJ SIECI DRENAŻU

Przy konstruowaniu modelu odpływu, szczególnie ze zlewni niekontrolowanej, istotna jest dokładność danych wejściowych. Mają one często charakter empiryczny, są efektem rozważań teoretycznych bądź też wynikiem analiz nie uwzględniających modyfikacji antropogenicznych. Na podstawie tych danych określa się, czy zlewnia spełnia warunki, w których można zastosować modele odpływu. Jednym z parametrów w modelach jest spełnianie przez zlewnię geomorfologicznych praw Hortona. Prawa Hortona określają hierarchię cieków i ich zlewni - są wielkościami bezwymiarowymi. Podstawowym elementem typologicznym jest rząd cieku, przy czym rzędem 1 określa się cieki, które mają punkty źródłowe (Więzik 1987).

Na przykładzie Zalasówki sprawdzono, czy pogórska zlewnia zmodyfikowana siecią dróg spełnia te prawa i w jaką stronę podąża ewentualna modyfikacja. W toku analizy porównano sieć drenażu w zlewni w trzech przypadkach (ryc. 42). W pierwszym przypadku wskaźniki praw Hortona obliczono na podstawie sieci rzecznej zaznaczonej na mapie topograficznej w skali 1:10 000. Na bazie cyfrowego modelu wysokościowego wykonano dwie kolejne mapy: z oraz bez dróg. W tych przypadkach jako ciek inicjalny (pierwszego rzędu) potraktowano ciąg kolejnych rastrów o rosnących wartościach. Żeby ciąg rastrów mógł być potraktowany jako ciek, musiał odprowadzać odpływ z co najmniej 80 rastrów (2000 m²). Minimalną długość ustalono na 200 m. Warunki progowe uznano za najbliższe stanowi faktycznemu.

Sieć drenująca zlewnię ma charakter hortonowskiej, kiedy wartość wskaźników zmienia się w postępie geometrycznym o stały iloraz przy zmianie rzędu cieku. Związek ten można określić metodą najmniejszych kwadratów odległości (Jankowski 1995). Jeżeli punkty leżą na jednej prostej bądź w jej najbliższym sąsiedztwie, związek można uznać za wyraźny a zlewnię za hortonowską. Na rycinie 43 przedstawiono wykresy obrazujące takie zależności w badanych przypadkach.

Sieć rzeczna wygenerowana z modelu terenu nie uwzględniającego sieć dróg pokrywa się w głównym zarysie z siecią drenażu zaznaczoną na mapie topograficznej. Wartości progowe jedynie zdeterminowały większą ilość dopływów niższych rzędów (ryc. 42 A i B). Spowodowało to pojawienie się różnice na etapie wydzielenia rzędów cieków. Na mapie topograficznej ciek główny posiada rząd 3, a na mapie drenażu wygenerowanej z modelu terenu 4. Pomimo tego wartości poszczególnych wskaźników w obydwu przypadkach są bardzo podobne i opisują zlewnię jako hortonowską (ryc. 43 ABC i DEF).

Na mapie sieci drenażu uwzględniającej drogi pojawiły się radykalne różnice (ryc. 42 C). Ilość cieków pierwszego i drugiego rzędu wzrosła dwukrotnie (z 74 do 141 i z 13 do 28) oraz ponad trzykrotnie 3 rzędu (z 2 do 7). Rozdrobnienie sieci odpływu spowodowane jest przejmowaniem części opadu przez drogi (zob.