Omfórum

Hlavní přehled | Info a nápověda

Přihlásit | Registrovat

Příspěvek umístěný v tematickém vlákně: Pramenitá voda (str. 2)

Poota

23.09.2015 12:33
Bydliště: Praha

9081

603

7584

Ve výše uvedeném textu jsme diskutovali dva extrémní případy (Švédsko a severní Itálie). Mezi těmito extrémy existuje přirozeně celá řady mezistupňů, jejichž detailní probírání by však bylo příliš rozsáhlé. Je možno se zde stručně zmínit o řekách, jež ústí s pozitivním teplotním spádem do moře (například řeky, ústící do Severního ledového oceánu), vynášejí své usazeniny daleko do moře (a tvoří jazyky pevniny – kosy), zatímco řeky, ústící do moře s negativním teplotním spádem, odkládají své usazeniny ještě před vyústěním (a tvoří takzvanou deltu).
Ty první se stěhují při západovýchodním směru díky neustálému zvětšování podílu specificky těžké vody a díky přemisťování osy svého proudu k severnímu břehu směrem k severu, ty druhé se rozšiřují kolmo ke směru svého proudu úměrně k ubývání své vlečné síly.
Vytvořením výše popsané strany se specificky těžší vodou a strany se specificky lehčí vodou vznikají následkem rozvrstvení vodních mas ve šroubovici (viz záměna strany se specificky těžší vodou a specificky lehčí vodou za vzniku brodu) odstředivé účinky, jež jsou posilovány nebo naopak oslabovány rotací Země – v závislosti na světové straně, k níž odtok vody směřuje. Východozápadní toky mají jiný charakter než západovýchodní, severojižní či jihoseverní toky. V západovýchodním toku se vlečený materiál rozvrstvuje rovnoměrně po celém příčném průřezu. V jihoseverních a severojižních tocích jsou usazeniny vlečeny většinou jednostranně, západovýchodní a východozápadní vodní toky jsou všeobecně oboubřežně porostlé (v tom posledním případě evetuálně také oboubřežně holé), jihoseverní a severojižní toky většinou vykazují jednostranný porost a typicky jednostranné prohloubení říčního koryta.

Při tvorbě říčního profilu, utváření podélného profilu a horizontálního proudění řeky byly rozpoznány tyto hlavní a rozhodující faktory:
vzhled terénu
teplotní spád
geografická poloha
rotace zeměkoule

Vzhled terénu je dán přírodou. Malými vestavbami v místech, kde to je nezbytné k zachování kulturních památek, se dá zajistit určité vylepšení, bylo by však nesprávné chtít provádět regulaci vodních toků prostřednictvím úpravy břehů a bojovat tedy s důsledky a nikoliv s jejich příčinami.
Zejména korekce břehů, provedené formou hladkých a přímočarých zdí, jsou velmi nebezpečné, protože hladké stěny napomáhají zvýšení rychlosti proudění, jež je vzhledem k odstartování kruhového pohybu, popsaného k obrázku 3, který způsobí destrukci břehu v místě, položeném o něco dále po proudu.
Skutečný úspěch nám při provádění regulace vodního toku může slíbit pouze regulace teplotního spádu jen s mírnou pomocí úpravy břehů, protože s její pomocí – tedy s pomocí regulace teplotního spádu – je do určitých mezí možno omezit vliv geografické polohy.
Při provádění regulace vodního toku je nutno usilovat především o bezeškodní odtok vodních mas, aby byly s jistotou ochráněny lidské životy i kulturní památky před účinky záplav. Při každé regulaci musí být brán ohled na následující pravidla:
a) podélný profil a horizontální tok musí být uvedeny do naprostého souladu.
Jak již bylo zmíněno, nastaví se v každém říčním proudu po čase takový spád koryta, který odpovídá průměrné roční teplotě jakož i střednímu ročnímu průtočnému množství. Zachování respektive vytvoření tohoto středního spádu říčního koryta může být dosaženo nastavením takového teplotního spádu, jenž je přizpůsoben aktuálním teplotním poměrům. Při přizpůsobování podélného profilu konkrétní situaci je nutno dbát na to, abychom zajistili správnou posloupnost křivek a aby například nebyla levotočivá křivka v místě, kde příroda vyžaduje pravotočivou.
b) říční profil musí být utvářen takovým způsobem, aby byl schopen v souladu s místními specifickými podmínkami bez problémů odvést určité maximální množství vody.

Profil koryta musí být přizpůsoben místním poměrům a musí být schopen regulovaně odvést jak nízký, tak i vysoký stav vody. Říkáme-li „přizpůsoben místním poměrům“, myslíme tím asi toto: vodní cesta, jež je preferována přírodou a jež vykazuje po větší část roku přirozený pozitivní teplotní spád, bude mít přednostně jednoduchý korýtkovitý profil.
Avšak tam, kde se vyskytují velké teplotní výkyvy, musíme sáhnout po takovém profilu, který svým tvarem zajistí co nejdelší udržení nízké teploty vody v proudící řece. Profilem, disponujícím touto vlastností, je dvojitý profil, přesně přizpůsobený konkrétním podmínkám. V tomto profilu dochází k přirozenému oddělování specificky těžké vody od vody specificky lehké. Tím je vedení vody uspořádáno, odchylování od hlavního středního proudu je redukováno na minimum, protože se přesouvá z hladiny více do hloubky.
Vedení vody v křivkách, v nichž je voda přerozdělena podle své hmotnosti do jednotlivých hloubek a nikoliv do šířky, je přizpůsobeno zdravému vodnímu proudu a zabrání změně teplotního spádu v rámci příčného průřezu, jak již bylo popsáno. Specificky těžká voda teče ve spodní části profilu, jenž je přizpůsoben místním podmínkám, specificky lehčí voda teče v jeho horní části. Mezi rychle tekoucí specificky těžkou vodou a pomaleji proudící specificky lehčí vodou se tvoří valivá vlna (vodní válec) v protisměru pohybu proudu s horizontálně nasměrovanou osou (viz obrázek 8 ).
Tato valivá vlna vyrovnává vlečený materiál vpravo a vlevo od jádra specificky těžké vody. Specificky lehčí voda tekoucí nad specificky těžkou vodou zaprvé poskytuje vodnímu proudu ochranu před nadměrným přímým ohřevem vody a tím způsobí, že teplotní spád se udrží v tekoucí vodě tak dlouho, jak jen to bude možné. Brzdění rychle proudícího jádra specificky těžké vody se uskutečňuje mechanicky: se vzrůstající rychlostí jádra specificky těžké vody se zvětšuje výše popsaný válec valivé vlny a jeho brzdný účinek.

Správná poloha tohoto válce je nesmírně důležitá. Závisí na ní totiž mechanické profilování příčného průřezu. Ve zdravých vodních tocích leží jeho osa vodorovně, nehledě na nepatrné odchylky v křivkách, zatímco při abnormálních poměrech je tato osa silně nachýlena nebo je dokonce nasměrována přímo vertikálně, což je podnětem k vytvoření nepravidelného profilu. Existenci a sílu těchto válců na styčných bodech proudění o různých rychlostech popisuje Forchheimer:
„Když je hluboké koryto ohraničeno mělkým pásem, jak tomu často bývá například při záplavách, vytvářejí nestejné rychlosti víry se svislými osami. Tyto víry mohou nedaleko od hrany hlubokého koryta vykopat podélné okopy, které někdy vypadají téměř jako výkop na pokládání potrubí.“
Tak se například vyhloubily při povodni 1913 v Leonhardbachu u Grazu ve vzdálenosti asi 30 cm od hrany hlubokého koryta působením svislého válce delší okopy o šířce 0,3 až 1,5 metrů a hloubce 0,2 až 1,5 metrů (obrázek 9 ).

Pokud není v současné době možno z určitých důvodů zkonstruovat dvojitý profil, například kvůli vysokým nákladům, můžeme pomocí správně fungujících vodních nádrží, o nichž si ještě podrobněji povíme, přinutit vodní proud, aby na dotyčné délce svého toku nastavil teplotní spád na pozitivní nebo jen mírně negativní. V tomto případě bude proudit specificky těžká voda vždy středem toku a usazování vlečeného materiálu bude probíhat rovnoměrně po obou stranách a usazeniny pak budou tvořit břehy. Voda si v tomto případě sama vybuduje potřebný profil a během určité doby si samostatně vytvoří i správně uložený dvojitý profil s předepsanými vlastnostmi, vhodnými pro vedení vody, což si samozřejmě vyžádá určitý čas.
c) Musí být přijata taková preventivní opatření, aby se voda z katastrofálních přívalových srážek v povodí nedostávala hned do povrchových odtokových vod.
d) Je nutno usilovat o takovou regulaci vlečeného materiálu, aby se jeho usazování či naopak odnášení odehrávalo tam, kde to nenadělá žádnou škodu.