Mady dolin sudeckich. Część I: Ogólna charakterystyka środowiskowa (na przykładzie zlewni górnego Bobru)

Abstract

Użytkowane rolniczo doliny rzek sudeckich są prawie wszędzie wyścielone pokrywą drobnoziarnistych, kohezyjnych utworów aluwialnych rozwiniętych jako mady. Stan rozpoznania mad w Sudetach jest znikomy, mają one natomiast duże znaczenie praktyczne i są bardzo interesujące dla wielu dyscyplin naukowych, jak geologia, geomorfologia, gleboznawstwo, archeologia i nauki pomocnicze historii. Jest bowiem prawdopodobne, że mady sudeckie są utworem antropogenicznym i reprezentują okres historyczny (młodszy subatlantyk). Rozwój mad sudeckich, jak się wydaje, łączy się z zasiedleniem gór, ich częściowym wylesieniem oraz wzięciem pod uprawę stoków w obrębie pięter pogórza i dolnej części regla dolnego, do wysokości ok. 600 m n.p.m.
W artykule niniejszym przedstawiono nową klasyfikację rzek sudeckich. Za Schummem wśród jednokorytowych systemów rzecznych wyróżniono rzeki proste, kręte, meandrujące i roztokowe. W kategorii wielokorytowych systemów rzecznych występują w Sudetach rzeki anastomozujące i dystrybutywne systemy koryt rzecznych na stożkach napływowych. Roztoki występują obecnie w Sudetach tylko lokalnie (głównie powyżej dolnej, sztucznej granicy lasu), natomiast dystrybutywne systemy stożków napływowych pojawiają się jedynie okresowo (po katastrofalnych powodziach). Z rzekami tymi związane są żwirowe lub piaszczyste równiny aluwialne. Rzeki proste, kręte, meandrujące i anastomozujące spotykamy najczęściej w dolinach wylesionych; są one związane z madowymi równinami aluwialnymi. W środowisku rzecznym dolin sudeckich autor wyróżnia dwa podśrodowiska: strefy korytowej i strefy pozakorytowej. Na podśrodowisko strefy pozakorytowej składają się dwie grupy mezośrodowisk: grupa mezośrodowisk naturalnego wału brzegowego oraz grupa mezośrodowisk zawala (ang. backland). W każdej z tych grup autor wyróżnia po pięć mezośrodowisk i bliżej nieokreśloną liczbę mikrośrodowisk. Podziałowi środowiskowemu odpowiada analogiczny podział facjalny osadów pozakorytowych.
Na podstawie danych z literatury i wyników badań własnych przedstawiono zarys hydrodynamiki strefy pozakorytowej ze zwróceniem szczególnej uwagi na te zjawiska i teorie hydrauliczne, które mają podstawowe znaczenie dla badacza procesów i osadów pozakorytowych. Dużo uwagi poświęcono fizyce transportu zawiesiny. Wykazano, że osady pozakorytowe z madami włącznie nie są jedynie wynikiem przyrastania pionowego, choć ten typ przyrastania zdecydowanie przeważa w strefie pozakorytowej. Oprócz przyrastania pionowego osady pozakorytowe mogą powstawać w wyniku przyrastania czołowego, bocznego, wstecznego i złożonego. Wskazano na konieczność podjęcia w Sudetach systematycznych badań nad przepływami powodziowymi, co wymaga zainstalowania nowoczesnych zautomatyzowanych posterunków kontrolno-pomiarowych.

Recent overbank deposits of the Sudetic valleys, SW Poland. Part I: General environmental characteristics (with examples from the upper River Bóbr drainage basin)

Abstract
Within the limits of plough-land the Sudetic valleys are floored almost everywhere by a cover of cohesive fine-grained overbank deposits. The deposits, till now rather poorly understood, are of particular interest to geology, geomorphology, agriculture, archaeology, and hydrology. Very likely these are anthropogenic deposits in origin and stratigraphically belong to the historic period (Late Sub-Atlantic). Preliminary investigations seem to suggest that the overbank deposits have developed as the result of settlement in the mountains (not before the mid 13-th century) and a man-made change in land use from a natural forested landscape to the cultural one, which up to ca. 600 m a.s.l. is mostly deforested.
Included in the paper is a new classification of the Sudetic rivers. These are subdivided into a single-channel system (straight, sinuous, meandering, and braided rivers) and a multi-channel system (anastomosing rivers and alluvial-fan distributaries). Braided reaches occur in the Sudetic valleys only locally (particularly above the lower artificial forest limit), while alluvial-fan distributaries are active periodically (during and after catastrophic floods). Attributable to these rivers are gravelly or sandy alluvial plains. Straight, sinuous, meandering, and anastomosing rivers occur most frequently in deforested valleys. These are connected with mud-supported alluvial plains. In the fluvial environment of the Sudetic rivers two main subenvironments can be distinguished: a subenvironment of the channel zone and a subenvironment of the extra-channel zone. The latter comprises two groups of mesoenvironments: a group of mesoenvironments of the natural levee and a group of mesoenvironments of the hack hind. Included in each of these groups are five mesoenvironments and an indefinite number of microenvironments. Corresponding to this environmental classification is an analogous subdivision of facies of the extra-channel deposits.
Summarized in the paper are also essentials concerning hydrodynamics of the extra-channel zone. Particular attention has been payed to physical backgrounds to transportation of suspended load. It has been demonstrated that the overbank deposits including fine muds cannot be attributed exclusively to processes of vertical accretion. Although vertical accretion may be the dominant process of deposition, there are numerous examples of other types of accretion within the extra-channel zone including frontal, lateral, backward, and compound accretion. Certainly much work is needed to improve our knowledge about fluvial processes in the extra-channel zone.