Microsoft Word - materialy 2.doc

DZIAŁALNOŚĆ WÓD PŁYNĄCYCH

Rzeźbotwórcza działalność wód płynących polega na erozji (niszczenie podłoża i brzegów
doliny), transporcie materiału różnej wielkości oraz jego akumulacji (osadzaniu).
Intensywność tych procesów zależy od ilości wody w rzece oraz prędkości, z jaką ona płynie.
Końcowym efektem rzeźbotwórczej działalności rzeki jest dolina, która w swoim profilu
podłużnym – od źródła do ujścia – zmienia kształt i wygląd. W zależności od wielkości
spadku rzekę można podzielić na trzy odcinki:
– bieg górny – duży spadek powodujący szybki nurt;
– bieg środkowy – spadek znacznie mniejszy, woda płynie wolniej;
– bieg dolny – bardzo mały spadek, leniwie płynąca woda.
Na każdym z tych odcinków przeważa inny rodzaj rzeźbotwórczej działalności rzeki i
powstają inne formy ukształtowania powierzchni.

Woda płynąca przemieszcza bardzo dużo rozdrobnionego materiału. W zależności od
spadku rzeki oraz wielkości przenoszonych okruchów transport materiału może odbywać się
jako:
– trakcja – toczenie i wleczenie po dnie kamieni, żwiru i piasku;
– saltacja – ruch skokowy żwirów i piasków;
– suspensja – transport w postaci zawiesiny – cząsteczki o średnicy poniżej 1 mm.
Siła transportowa rzeki maleje wraz ze zmniejszającym się spadkiem i prędkością płynącej
wody. W górnym odcinku przeważa trakcja i saltacja – ostrokrawędziste okruchy skalne
ulegają rozkruszeniu i zaokrągleniu przez uderzanie o dno koryta i wzajemnie o siebie –
powstają otoczaki. W miejscu gwałtownego załamania się spadku (granica między górnym i
środkowym biegiem rzeki) osadzany jest grubszy materiał. Dalej rzeka niesie drobniejsze
okruchy. Do ujścia dociera tylko najdrobniejszy materiał w postaci zawiesiny.

Z uwagi na posiadaną energię (masa + prędkość) rzeka wykonuje pracę. Praca ta przejawia
się w działalności erozyjnej, akumulacyjnej i zdolnością transportową rzeki. Większą część
swojej energii rzeka zużywa na tarcie między cząsteczkami wody, na tarcie o dno i brzegi
koryta. Stosunkowo mało na transport okruchów skalnych. Erodowanie to niszcząca praca
rzeki, akumulacja to działanie twórcze. Niszczące działanie rzeki wynika za zdolności do
niesienia materiału, czyli zależy od siły transportowej.Niesiony materiał jest narzędziem
erozji. Fragmenty zderzają się i kruszą. Sama woda oddziaływuje jedynie na bardzo miękkie
skały. Siła transportowa rzeki zależy od prędkości rzeki. Prędkość od spadku i masy wody.
Spadki rzek nizinnych 0,05-0,2%o 5-20 cm / 1km
Wisła poniżej Warszawy 0,12 %o
Rzeki górskie w Karpatach 25-45 %o
Największą prędkość rzeka osiąga tuż pod powierzchnią w miejscu leżącym pionowo nad
największą głębokością rzeki w danym profilu. Jest to nurt czyli oś dynamiczna rzeki.

Transport
Do rzeki dostaje się różny materiał zmieciony przez wodę deszczową, przez spełzywanie lub
osuwanie się zboczy. Materiał może być przenoszony w stanie:
• roztworów

• zawieszenia

(suspensja)

• wleczenia po dnie, toczony (trakcja)
Całkowita ilość materiału niesiona w powyższy sposób jest obciążeniem albo ładunkiem
rzeki. Określone są one przez zdolność transportową czyli nośność. Ma na nią wpływ
przede wszystkim objętość wody a nie prędkość.

Nośność całkowita ilość materiału jak może być transportowana przez rzekę.

Całkowita ilość materiału niesionego przez rzekę wzrasta tak jak druga a wg niektórych
trzecia potęga jej prędkości.
Od zdolności transportowej – nośności, należy odróżnić  wydolność rzeki. Wyraża ją
wielkość lub ciężar transportowanych okruchów. Zależy ona przede wszystkim od prędkości
rzeki i jest w przybliżeniu proporcjonalna do 6 potęgi prędkości. Jeśli v*2 to rzeka może
transportować cząstki 64 razy cięższe.
Mała rzeka o dużej prędkości ma bardzo dużą wydolność.
Ilość substancji rozpuszczonych w wodach niesionych przez rzeki kuli ziemskiej jest
szacowana na:
2440 mln ton rocznie
Dunaj 22 mln ton rocznie
Wołga 40 mln ton rocznie
Ilość substancji zawieszonych jest większa. Na całym globie 5700 mln ton rocznie.
Substancje zawieszone są drobne 0,05-0,1 mm do 0,001 (drobne piaski, muł)
Wielkość cząstek zależy od prędkości, turbulencji, gęstości i lepkości wody.
Cząsteczki mineralne mające  średnią  gęstość 2,5 g/dm

tracą w wodzie na ciężarze około

40% są więc nieco cięższe od wody.
Rzeka niosąca dużo zawiesin jest mętna (2-3 kg/) – czysta kilkadziesiąt gramów/m

Rekord Hoang –ho 45 kg/m

a nawet 100 kg/ m

Wisła pod Krakowem 150 g/ m

średnio 50 g/ m

rocznie 1,5 mln ton

Przy masie substancji np. 0,2 g/dm

; 200g/m

= 0,2 kg/dm

Wisła Q=1000 m

/s ; 200 kg/s = 0,2t/s

86400*0,2=17280 t/dobę
Materiał wleczony to piaski, żwiry otoczaki, które rzeka przesuwa po dnie.
Missisipi transportuje rocznie: rozpuszczony 120 mln ton
zawieszony

300

mln

ton

wleczony

mln

ton

Aby wprawić w ruch cząstki potrzeba jest większa prędkość niż niezbędna do jej unoszenia,
jest to tzw. Prędkość erozyjna. Aby erodować materiał ilasty potrzebna jest taka jak do
erodowania grubego żwiru.

Działalność wód płynących polega głównie na obniżaniu powierzchni terenu, zanikają działy
wodne a na terenie pozostają twardsze fragmenty w postaci ostańców. Obniżona, płaska
powierzchnia terenu to PENEPLENA. Wody są też ważnym środkiem transportu, natomiast
akumulacja odgrywa najmniejsze znaczenie, gdyż ogranicza się do wąskiego terenu. Dzięki
akumulacji jednak, ulegają spłyceniu lub zasypaniu płytkie zatoki morskie wyrównując linię
brzegową i powiększając obszar lądowy.

1. ABLACJA – erozyjne działanie opadów deszczu, które spływając po powierzchni skał
luźnych porywają drobne cząstki mineralne. Na powierzchniach skał litych proces ten jest
nieznaczny lecz współdziałając z wietrzeniem chemicznym może powodować powstawanie
bruzd, rowków i rynien.
Najintensywniej ablację widać w skarpach dróg, powoduje powstawanie osuwisk i utrudnia
prowadzenie robót ziemnych.

2. EROZJA RZECZNA – spowodowana jest grawitacyjnym ruchem wody i materiałem
niesionym przez rzekę; ze względu na tarcie wody o nierówne dno i brzegi powstają
zawirowania i zaburzenia w przepływie wody - przepływ turbulentny, który jest
odpowiedzialny za erozję rzeczną. Charakter erozji zmienia się na różnych odcinkach biegu
rzeki: w stadium młodocianym – erozja wgłębna i wsteczna, w stadium dojrzałym – erozja
boczna oraz akumulacja. Szybkość erozji zależy od przepływu wody.

•Erozja wgłębna – prowadzi do pogłębiania koryta i doliny rzecznej; działa w górnym biegu
poprzez tarcie o dno wleczonymi głazami (ABRAZJA RZECZNA), które ulegają wygładzeniu

i zaokrągleniu tworząc otoczaki. Tempo zależy od prędkości wody, ilości i jakości niesionego
materiału oraz twardości podłoża.
Formy erozji wgłębnej:
-

kotły eworsyjne – zagłębienia powstające przez obracające się głazy na

nierównym dnie lub u podstawy wodospadów

- doliny rzeczne – o stromych ścianach w kształcie litery V.

Na obszarach pustynnych lub stepowych doliny są bardzo głębokie i prawie pionowe, są to
kaniony, np. Wielki Kanion (kanion rzeki Kolorado) o głębokości ponad 2 km.

•Erozja boczna – dominuje na odcinkach rzeki, gdzie zmniejsza się spadek i siła
transportowa; pojawia się gdy nurt rzeki się przemieszcza z jednej strony brzegu na drugi.
Wówczas jeden z brzegów jest podmywany, niszczony i ulega przesuwaniu się a materiał
przenoszony jest nieco dalej na drugi brzeg, osadza się w miejscach, gdzie rzeka ma małą
prędkość co powoduje przyrastanie brzegu. Tworzą się zakola rzeczne – MEANDRY a
dolina znacznie się poszerza. Gdy meander zostanie przerwany w wyniku ciągłej erozji
powstaje STARORZECZE.

•Erozja wsteczna – działa głównie w biegu górnym, a w biegu środkowym i dolnym – na
progach skalnych. Powoduje cofanie się progów skalnych a na obszarach źródłowych –
cofanie  źródła. Może to doprowadzić do przecięcia działu wodnego i dotarcia do rzeki
płynącej po drugiej stronie. Gdy rzeka erodująca szybciej przechwyci rzekę erodującą wolniej
to nazywa się to KAPTAŻ  (np. kaptaż Lubrzanki przez Pokrzywiankę w G. Świętokrzyskich
lub Wisły pod Fordonem)

PROFIL EROZYJNY to profil podłużny rzeki, który zmienia się w czasie istnienia rzeki.
Najniższym poziomem, do którego rzeka eroduje to BAZA EROZYJNA czyli poziom jej
ujścia. Jej położenie może ulegać zmianie na skutek ruchów tektonicznych, izostatycznych,
zmian klimatu, oceanu światowego.
Aby rzeka mogła płynąć musi mieć spadek dlatego faktyczny poziom erodowania to nie baza
erozyjna a krzywa schodząca się przy ujściu rzeki z bazą erozyjną (PROFIL RÓWNOWAGI).
Oznacza on płożenie dna rzeki, przy którym rzeka ani nie eroduje ani nie osadza a tylko
transportuje niesiony materiał.
Stadia rozwoju rzek:
•Młodociane – rzeka o dużym spadku, wcięta ostro w podłoże dolina V-kształtna, przewaga
erozji dennej
•Dojrzałe – rzeka zbliżająca się do profilu równowagi (mały spadek, dolina szeroka z
meandrami i starorzeczami), przewaga erozji bocznej
•Zgrzybiałe – całkowita zmiana ukształtowania terenu w wyniku erozji bocznej, brak
wododziałów a wzniesienia terenu stają się izolowanymi wzgórzami (monadnoki)

3. TRANSPORT RZECZNY – ilość transportowanego materiału

zależy od prędkości

wody, czyli spadku terenu, ilości wody i siły

tarcia. Odbywa się poprzez: toczenie,

wleczenie, w stanie zawieszonym, w stanie rozpuszczonym.

•ZDOLNOŚĆ TRANSPORTOWA – maksymalna masa obciążenia jaką rzeka może
transportować
•WYDOLNOŚĆ RZEKI – maksymalna wielkość okruchów skalnych
•OBCIĄŻENIE RZEKI – całość materiału okruchowego transportowanego przez rzekę

4. AKUMULACJA RZECZNA – następuje, gdy prędkość rzeki jest zbyt mała aby
transportować. W czasie transportu odbywa się sortowanie więc osady rzeczne są dobrze
wysortowane i zbudowane z ziaren o jednakowej wielkości; warstwowanie jest przekątne,
gdyż woda przesypuje materiał w korycie. Na powierzchniach osadów częste są ślady
falowania - ripplemarki

Formy akumulacyjne:
•Aluwia – utwory osadzone w korycie, gruboziarniste, tworzące długie nasypy równoległe do
kierunku prądu tzw. Łachy (mielizny korytowe) lub wyspy aluwialne.

Rodzaje aluwiów

• mielizny korytowe, powstają w korycie ułożone są dłuższą osią zgodnie z brzegiem, z

czasem mogą stać się wyspami aluwialnymi

• mielizny i wały odsypowe – tworzą się po wewnętrznych stronach meandrów, gdzie

są płycizny i mniejsze prędkości przepływu

• wały nadsypowe wzdłuż koryta na równi zalewowej, gdzie są mniejsze prędkości przy

wysokich stanach wody

• napływy na równi zalewowej, materiał mułkowy i ilasty w czasie powodzi

Materiał transportowany przez rzekę ulega obróbce (abrazji) i sortowaniu. Ma tu miejsce
łagodzenie krawędzi dużych okruchów. Powstają otoczaki. Z biegiem rzeki materiał jest
coraz drobniejszy w wyniku sortowania materiału.
Osady rzeczne są dobrze wysortowane i warstwowane. Woda w rzece ciągle przesypuje
materiał okruchowy w korycie rzecznym, dlatego osady piaszczyste cechują się
warstwowaniem przekątnym tzn. laminy piaszczyste ułożone są pod pewnym katem do
poziomu.
Piaszczyste osady rzeczne cechują się niekiedy obecnością ripplemarków, sa to drobne fale
piaskowe w postaci dolinek i grzbiecików powstałe w wyniku działania prądów lub fal.

•Stożki napływowe – materiał zrzucony do głównej rzeki przez jej dopływ w miejscu ujścia,
źle wysortowany. Połączone stożki napływowe u podnóża pasma górskiego tworzą NASYP
PIEDMONTOWY.

•Delty – stożki napływowe złożone przez rzeki uchodzące do mórz o płytkim dnie, które nie
mają pływów i silnych prądów morskich mogących materiał usunąć. Materiał zrzucany jest
przeszkodą dla rzeki więc rozgałęzia się ona na liczne ramiona. Osady delt są
drobnoziarniste a kształt zależy od zarysu linii brzegowej: przy linii wyrównanej lub lekko
wygiętej w stronę morza – delty wysunięte (Dunaj, Missisipi), w zatokach – delty włożone
(Wisła).
Delta Wisły – powierzchnia około 1900 km

czas tworzenia około 10 000 lat. Miąższość

namułów do 30 m. Najbardziej znane delty: Missisipi, Wołgi, Nilu i Nigru.

•Estuarium – lejkowate ujście rzeki do oceanu lub morza o dużych pływach, rozszerzające
się w kierunku morza

5. TARASY RZECZNE – poziome powierzchnie o różnej szerokości ciągnące się wzdłuż
doliny rzecznej symetrycznie po obu stronach lub po jednej; często tworzą kilka stopni,
poziomów; powstają w wyniku wahań bazy erozyjnej
•Tarasy akumulacyjne – powstają przy stopniowym obniżaniu bazy erozyjnej
•Tarasy włożone – to odmiana akumulacyjnych; powstają przy kilkukrotnym podnoszeniu i
obniżaniu bazy erozyjnej
•Tarasy erozyjne – powstają przy skokowym obniżaniu bazy erozyjnej; są wcięte w stoki
dolin
•Tarasy akumulacyjno - erozyjne

6. Doliny rzeczne
•Konsekwentne – gdy rzeka płynie zgodnie z kierunkiem przebiegu warstw
•Obsekwentne – gdy rzeka płynie przeciwnie do upadu
•Subsekwentne – gdy rzeka płynie równolegle do rozciągłości warstw

Stadia rozwoju doliny rzecznej

• młodociane – charakteryzuje je erozja denna i V – kształtna dolina

• dojrzałe – spadek się zmniejsza, rozpoczyna się erozja boczna prowadząca do

poszerzenia doliny (rzeka zbliża się do profilu równowagi – spadek mniejszy, w tym
stadium rzeka transportuje dużo zawiesiny)

• starcze – dolina szeroka, wielokrotnie rozcinana, głębokie zakola, liczne starorzecza,

zbocza doliny bardzo łagodne

Stadium młodociane i dojrzałe najczęściej odnoszą się nie do całej rzeki, lecz do jej
poszczególnych odcinków, gdyż niezmiernie rzadko rzeka może osiągnąć profil równowagi
na całej długości.

ZJAWISKA KRASOWE
polegają na drążeniu skał pod powierzchnią przez płynące wody w sposób mechaniczny i
chemiczny. Woda i zawarty w niej CO2 powoduje rozpuszczanie skał  węglanowych,
anhydrytów i gipsów; rozpuszczanie jest najbardziej intensywne wzdłuż głównych kierunków
przepływu wód (spękań lub szczelin). Wyróżniamy formy krasu podziemnego i
powierzchniowego.

1.Kras powierzchniowy: główną rolę odgrywa rozpuszczająca działalność wód opadowych;
powierzchnia stopniowo się obniża i pozostają jedynie izolowane ostańce krasowe lub
wzgórza zwane MOGOTAMI, np. Wyżyna Krakowsko – Częstochowska.
Formy krasu powierzchniowego:
•ŻEBRA (ŻŁOBKI) - bruzdy o przebiegu zgodnym ze spękaniami powierzchni
•STUDNIE i LEJE KRASOWE – szczeliny o pochyłych ścianach zbiegających się ku dołowi
powstałe w wyniku rozszerzania pionowych szczelin. Często występuje w nich TERRA
ROSA, będąca nie rozpuszczoną i pozostawioną na miejscu zwietrzeliną (reziduum)
składającą się z tlenków i wodorotlenków żelaza oraz minerałów ilastych o czerwonej barwie.
•UWAŁY – zagłębienia bezodpływowe powstające z połączenia lejów krasowych oraz
POLJA – wielkie zagłębienia o powierzchni do 200 km2 i głębokości do 800 m.
•PONORY – otwory o genezie szczelinowej, przez które cieki wpływają do masywu skalnego
oraz  WYWIERZYSKA – przeciwieństwa ponorów – miejsca wypływu wód krasowych na
powierzchnię

2.Kras podziemny: powstaje w wyniku działania wód podziemnych rozszerzających
szczeliny spękanych masywów skalnych
Formy krasu podziemnego:
•JASKINIE – podziemne groty i systemy korytarzy, których dno bywa wyścielone piaskami,
żwirami, mułami i glinami zwietrzelinowymi naniesionymi przez podziemne rzeki. W wielu
jaskiniach odbywa się powolne strącanie węglanu wapnia w formie:
- stalaktytów i stalagmitów
- połączonych stalagnatów
- draperii – zasłon naciekowych

W Polsce zjawiska krasowe występują powszechnie w skałach węglanowych Jury
Krakowsko – Częstochowskiej, G. Świętokrzyskich, Tatr oraz w skałach gipsowych – rejon
Buska Zdr.

Spłukiwanie, czyli ablacja deszczowa to proces powszechnie występujący na stokach
nawet o bardzo niewielkim nachyleniu. Polega on na zmywaniu cząstek zwietrzeliny przez
wody deszczowe spływające po stoku. Intensywność spłukiwania zależy nie tylko od