Mady dolin sudeckich. Część II: Wybrane zagadnienia metodologiczne.

Abstract

Aktualistyczne badania geologiczno-środowiskowe procesów i osadów współczesnych wymagają zastosowania właściwego dla tego kierunku podejścia metodologicznego, obejmującego kolejno taksonomię, funkcjonalizm (głównie empiryczno-indukcyjne badania dynamiki procesów) oraz realizm (teoretyczno-dedukcyjna interpretacja indukcyjnie uogólnionych wyników badań na gruncie praw fizyki). Wykazano, że nawet w przypadku procesów stosunkowo słabo jeszcze zbadanych możliwe jest prognozowanie ogólnego ich przebiegu i przewidywanie teoretyczno-dedukcyjne skutków. Podejście takie może być szczególnie przydatne na etapie projektowania badań terenowych, ponieważ pozwala na teoretyczne sformułowanie konkretnych zadań badawczych, umożliwia zwrócenie należytej uwagi na zjawiska, które mogłyby zostać pominięte, a także pozwala na ograniczenie do niezbędnego minimum kosztownych i czasochłonnych badań terenowych. W szczególności wykazano, że w sposób teoretyczno-dedukcyjny można udowodnić konieczność stałej wymiany wód powodziowych między strefą aktywnego koryta a obszarem pozakorytowym (w skali odpowiednio długiego odcinka doliny rzecznej), można określić ogólny rozkład facji osadów pozakorytowych oraz ustalić przeważający typ struktury tych osadów, deponowanych przez pojedyncze epizody powodziowe. Wykazano także, że cechy teksturalne i miąższość osadów pozakorytowych zależą w dużej mierze od takich czynników, jak: 1° transport materiału detrytycznego w strefie aktywnego koryta i struktura korytowego przepływu powodziowego, który jest zawsze niejednorodny i ma charakter warstwowy (tj. składa się z „warstw": dennej, przydennej, zawiesinowej i powierzchniowej), 2° sposób dzielenia się korytowego przepływu powodziowego i warunki przepływu w krewasach oraz 3° warunki przepływu w strefie pozakorytowej, na co szczególny wpływ ma spadek poprzeczny wałów brzegowych oraz ewentualne zjawisko zatapiania (w sensie hydraulicznym) koron tych wałów.
Przeglądowa analiza danych historycznych i materiałów hydrologicznych oraz własne obserwacje stanów i przepływów prowadzone na górnym Bobrze przez autora w okresie 1978-1987 (po chwilowym wyłączeniu z eksploatacji zbiornika Bukówka) wskazują, że w warunkach naturalnych w zlewni górnego Bobru powodzie występowały co roku, a nawet kilkakrotnie w ciągu roku. Powodzie te autor dzieli ogólnie na zimowe (występujące w zimnej połowie roku w warunkach zamarzniętej pokrywy glebowej) i powodzie niezimowe. Powodzie te różnią się m. in. koncentracją zawiesiny, która w zimnej połowie roku jest ogólnie biorąc mniejsza niż w połowie ciepłej, a także efektami erozyjnymi i depozycyjnymi, które są generalnie większe w ciepłej połowie roku.

Recent overbank deposits of the Sudetic valleys, SW Poland. Part II: Selected methodological problems

Abstract
Environmental studies on processes and present-day deposits need a specific methodological treatment involving taxonomy, functional approach (mostly empirical and inductive studies of processes' dynamics), and realistic theories (theoretical and deductive explanation of functional relationships on the grounds of physics). Also, realistic approach enables us to predict, at least in a general sense, some processes operating in a given environment and to anticipate their results, even in the case of relatively poorly known environments like the extra-channel areas of the flat valley floor, for instance. The theoretical and deductive approach may be particularly profitable at the stage of planning our field research projects because it allows us: 1° to draw clear-cut research tasks, 2° to pay exact attention to phenomena which might have been overlooked, and 3° to limit the time-consuming and expensive field investigations to their indispensable minimum. In particular, it has been shown that using theoretical and deductive methods one is able to demonstrate the inevitability of a constant water exchange between the zone of the active channel and the extra-channel zone (on the scale of an appropriately long segment of the valley floor), to deduce a general pattern of facies within the extra-channel area and to predict the most general type of beding of the extra-channel deposits accumulated in a consequence of a single flood event. Both the textural character of the extra-channel deposits and their thickness dependt, to a great exten, on the following factors: 1° transportation of sediment in the zone of the active channel and the structure of flood flow within the channel itself (the flow is always non-homogeneous and contains „layers” including a bed layer, a near-bed layer, a suspension layer, and a surface or floating layer), 2° the way in which the channel-routed flood flow divides entering into crevasses and conditions of folw within the crevasses, and 3° conditions of flow in the extrachannel zone, which are governed to a great extent by a transverse slope of the natural levees as well as the effects of drowning of their crests.
A preliminary analysis of historical and hydrological data, together with the author's own observations of stages and discharges in the upper River Bóbr catchment (during a period 1978-1987, when the runoff was not controlled by the Bukówka Dam) seem to suggest that under semi-natural conditions of the historical cultural landscape floods happen every year or even several times every year. It is convenient to distinguish two types of floods: winter floods (which occur under conditions of frozen soils and grounds) and non-winter floods. They differ, among others, in concentration of suspended sediment which, generally, is greater in non-winter floods. Also, greater erosional and depositional effects are occasioned usually by non-winter floods.