FLUVIËLE PROCESSEN.
Riviersystemen, fluviatiele processen en landschappen, overstromingsgebieden en rivierbeheersingsstrategieën zijn belangrijk voor de menselijke bevolking naarmate de vraag naar beperkte watervoorraden toeneemt.Stroomgerelateerde processen worden fluviatiel genoemd (van het Latijnse woord fluvius = rivier).
Water maakt oppervlaktemateriaal los, lost het op of verwijdert het in het proces dat erosie wordt genoemd.Stromen produceren fluviatiele erosie, waarbij verweerd sediment wordt opgepikt voor transport en verplaatsing naar nieuwe locaties. Sedimenten worden afgezet door een ander proces, depositie. Alluvium is de algemene term voor klei, slib en zand dat door stromend water wordt afgezet.
DRAINAGE BASIN
Het fundamentele fluviatiele systeem is een drainagebekken, het ruimtelijke geomorfische gebied dat door een riviersysteem wordt ingenomen. De afwateringsbasis is een open systeem. Afwateringsgebieden definiëren het stroomgebied (ontvangend water) van het afwateringsgebied. In elk afwateringsgebied beweegt het water zich aanvankelijk stroomafwaarts in een dunne laag, de zogenaamde sheetflow, of overland flow. Deze afvloeiing van het oppervlak concentreert zich in rillen, of kleinschalige neerwaartse groeven, die zich kunnen ontwikkelen tot diepere geulen en een stroomloop in een vallei.
Hoogland dat een vallei van een andere scheidt en dat de plaatstroming stuurt, wordt een interfluve genoemd. Uitgestrekte berg- en hooglandgebieden fungeren als continentale scheidslijnen die grote afwateringsbekkens van elkaar scheiden. Drainagepatroon verwijst naar de rangschikking van kanalen in een gebied zoals bepaald door de steilheid, variabele rotsweerstand, variabel klimaat, hydrologie, reliëf van het land, en structurele controles opgelegd door het landschap. Er zijn zeven basisdrainagepatronen die over het algemeen in de natuur worden aangetroffen: 1. dendritisch, 2. trellis, 3. radiaal, 4.parallel, 5. rechthoekig, 6. ringvormig, en 7. gestoord.
Stroomkanalen variëren in breedte en diepte. De stromen die erdoor stromen variëren in snelheid en in de sedimentbelasting die ze dragen. Al deze factoren kunnen toenemen naarmate de afvoer toeneemt. De afvoer wordt berekend door vermenigvuldiging van de snelheid van de stroom met de breedte en diepte voor een bepaalde doorsnede van het kanaal.
RIVEREROSIE EN TRANSPORT: soorten processen:
a)Hydraulische werking is de werking van turbulentie in het water. Stromend water veroorzaakt hydraulisch knijpen en loslaten om rotsen en sediment los te maken en op te tillen. Terwijl dit puin zich voortbeweegt, brengt de rivier de stroombedding mechanisch verder in contact met de lading die zij vervoert door middel van een proces van b)schuring. c) Oplossing verwijst naar de opgeloste lading van een stroom, met name de chemische oplossing die afkomstig is van mineralen zoals kalksteen of dolomiet of van oplosbare zouten. De gesuspendeerde lading bestaat uit fijnkorrelige, klubachtige deeltjes die in de stroom worden opgehouden, waarbij de fijnste deeltjes in suspensie worden gehouden totdat de stroomsnelheid bijna tot nul is gedaald. Bedbelasting verwijst naar grovere materialen die over de stroombedding worden gesleept door 1) tractie of worden gerold en gestuit door 2) zoutindringing. Als de belasting in een stroom de capaciteit ervan overschrijdt, treedt aggradatie op, of de accumulatie van overtollig sediment, doordat depositie de stroomgeul opvult. Bij een overmaat aan sediment wordt een beek een doolhof van met elkaar verbonden kanalen, die een patroon vormen van een doorsneden beek.
STROOMKANAALKARAKTERISTEN
Wanneer de helling geleidelijk is, ontwikkelen beekkanalen een bochtige vorm die meanderende beek wordt genoemd. Het buitenste gedeelte van elke meanderende bocht ondergaat de snelste watersnelheid en kan de plaats zijn van een steile onderlopende oever. Aan de andere kant ondervindt het binnenste deel van een meander de langzaamste watersnelheid en vormt een punt-staafafzetting. Wanneer een meanderhals wordt afgesneden doordat twee ondergelopen oevers samenvloeien, raakt de meander geïsoleerd en vormt een oxbowlake.
StroomGradiënt:
Elke stroom ontwikkelt zijn eigen gradiënt en legt een lengteprofiel vast.Een deel van de stroom wordt een gradiëntstroom genoemd wanneer de stroom is afgestemd op de beschikbare afvoer, de kanaalkenmerken, zijn snelheid en de belasting die wordt aangevoerd vanuit het afwateringsgebied. Een onderbreking in het lengteprofiel van een beek wordt een “nickpoint” genoemd. Een nis kan ontstaan als de stroom over hard gesteente stroomt of na tectonische opheffing.
STROOMDEPOSITIE
Uiterwaarden zijn door de geschiedenis heen een belangrijke plaats van menselijke activiteit geweest. Rijke bodems, die door het overstromingswater worden overspoeld met verse voedingsstoffen, trekken landbouwactiviteiten en verstedelijking aan. Ondanks onze kennis van de historische verwoestingen door overstromingen, worden uiterwaarden bewoond, wat vragen oproept over de perceptie van menselijke gevaren. Het vlakke, laaggelegen gebied langs een stroomkanaal dat herhaaldelijk wordt overstroomd, is een uiterwaard. Dit gebied ontstaat wanneer de rivier in tijden van hoogwater zijn kanalen overstroomt. Aan beide oevers van de meeste beken ontstaan natuurlijke dijken als bijproduct van de overstroming. Wanneer de rivier tijdens een overstroming haar oevers overstroomt, verliest ze snelheid terwijl ze zich uitspreidt en een deel van haar sediment laat vallen om dijken te vormen. In de uiterwaarden kunnen backswamps en yazootributaries ontstaan. Alluviale terrassen zijn reusachtige trappen aan weerszijden van een rivier, gevormd door de verschansing van een rivier in zijn eigen uiterwaard.
RIVERDELTA
Een afzettingsvlakte gevormd aan de monding van een rivier wordt een delta genoemd.Elke vloedfase zet een nieuwe laag alluvium af aan de monding van de rivier, waardoor de rivier soms verstikt raakt in haar stroming. Hierdoor wordt de rivier gedwongen zich op te splitsen in verschillende zijrivieren. Er zijn verschillende soorten delta’s:
a) De Nijl (Afrika) en de Donau (Europa) hebben een Arcuate Delta (boogvormig).
b) De rivier de Seine (Frankrijk) heeft een Estuariene Delta, zeewaartse monding van een delta. Wanneer de monding van een rivier in zee uitmondt en door de zee wordt overspoeld in een mengsel van zoet water en zeer weinig delta, spreekt men van een estuarium.
c) De rivier de Mississippi heeft een vogelvoetdelta. Een lang kanaal met vele zijrivieren en sedimenten die voorbij de punt van de delta in dezea worden gevoerd.
Beheersing van overstromingsgebieden
Een overstroming doet zich voor wanneer hoogwater de natuurlijke of kunstmatige dijken van een stroom overspoelt en zich verspreidt in zijn overstromingsgebied. Zowel overstromingen als de overstromingsgebieden die zij kunnen innemen, worden statistisch beoordeeld op basis van het verwachte tijdsinterval tussen overstromingen. Een 10-jarig hoogwater is het hoogste overstromingspeil dat eens in de 10 jaar kan worden verwacht. Een grafiek van de stroomafvoer in de tijd voor een bepaalde plaats wordt een hydrografiek genoemd. Collectieve inspanningen van overheidsinstanties zijn erop gericht de kans op overstromingen te verkleinen. Dergelijke beheerspogingen omvatten de bouw van kunstmatige dijken, bypasses, rechtgetrokken kanalen, omleidingen, dammen en reservoirs. De samenleving leert nog steeds hoe zij op een duurzame manier met de dynamische riviersystemen van de aarde kan leven.
HERZIENINGSVRAGEN
1. Welke rol spelen rivieren in de hydrologische cyclus?
2. Wat zijn de vijf grootste rivieren op aarde in termen van afvoer? Leg het verband met de weerspatronen in elk gebied en met de regionale potentiële evapotranspiratie (vochtbehoefte) en neerslag (vochtvoorziening).
3. Definieer fluviatiel. Wat is een fluviatiel proces?
4. Wat is de opeenvolging van gebeurtenissen die plaatsvinden als een stroom materiaal losmaakt?
5. Volgens figuur 11-3, in welk afwateringsgebied bevindt u zich? Waar bevindt u zich ten opzichte van de verschillende continentale scheidslijnen?
6. Wat is de ruimtelijke geomorfische eenheid van een individueel riviersysteem? Hoe wordt deze in het landschap bepaald?
7. Volg op afbeelding 11-3 het rivierenstelsel Allegheny-Ohio-Missippi tot aan de Golf van Mexico, analyseer het patroon van de zijrivieren en beschrijf het kanaal. Welke rol spelen de continentale scheidslijnen in deze afwatering?
8. Beschrijf afwateringspatronen. Definieer de verschillende patronen die gewoonlijk in de natuur voorkomen. Welke afwateringspatronen komen voor in je woonplaats? Waar je naar school gaat?
9. Wat was de invloed van overstromingen op het kanaal van de San Juan rivier in de buurt van Bluff, Utah? Waarom vonden deze veranderingen plaats?
10. Hoe voltooit de rivierafvoer zijn eroderende werk? Wat zijn de processen die in het kanaal aan het werk zijn?
11. Onderscheid tussen stroomcompetentie en stroomcapaciteit.
12. Hoe transporteert een stroom zijn sediment lading? Welke processen zijn hierbij aan het werk?
13. Beschrijf de stromingskarakteristieken van een meanderende beek. Wat is het stromingspatroon in het kanaal? Wat zijn de eroderende en afzettende kenmerken en de typische landvormen die ontstaan?
14. Leg deze beweringen uit: (a) Alle stromen hebben een gradiënt, maar niet alle stromen hebben een gradiënt. (b) Beeklopen met een helling kunnen ook niet-hellingsegmenten hebben.
15. Waarom is de Niagara Falls een voorbeeld van een nijpend punt? Wat denk je dat er zonder menselijk ingrijpen uiteindelijk bij de Niagara Falls zou gebeuren?
16. Pas deze begrippen (gradiënt, graded stream, meandering stream, nickpoint) toe, waar nodig, op een stroom in je omgeving. Leg uit en bespreek.
17. Beschrijf de vorming van een uiterwaard. Hoe ontstaan natuurlijke dijken, oxbow lakes, backswamps, en yazoo zijrivieren?
18. Hoe is het mogelijk dat men tegenwoordig minder kilometers aflegt op de Mississippi tussen St.Louis en New Orleans dan 100 jaar geleden? Leg uit.
19. Beschrijf de uiterwaarden in de buurt van waar je woont of waar je naar school gaat. Heb je een aantal van de in dit hoofdstuk besproken kenmerken van uiterwaarden gezien? Zo ja, welke?
20. Wat is een rivierdelta? Wat zijn de verschillende deltavormen? Geef enkele voorbeelden.
21. Hoe zou het leven in New Orleans in de volgende eeuw veranderen? Leg uit.
22. Beschrijf de delta van de Ganges. Welke factoren stroomopwaarts verklaren zijn vorm en patroon? Beoordeel de gevolgen van vestiging op deze delta.
23. Wat wordt bedoeld met de uitspraak “de Nijldelta trekt zich terug” (bijschrift Figuur 11-21)?
24.Wat is in concreto een overstroming? Hoe worden zulke stromen gemeten en gevolgd?
25. Maak een onderscheid tussen een hydrografiek van een natuurlijk terrein en een hydrografiek van een verstedelijkt gebied.
26.Wat beschouwt u als de belangrijkste overweging met betrekking tot het beheer van uiterwaarden? Hoe zou u de algemene houding van de samenleving ten opzichte van natuurgevaren en rampen omschrijven?
27. Wat denkt u dat de auteur van het artikel “Settlement Control Beats Flood Control” met de titel bedoelt? Leg je antwoord uit aan de hand van de informatie uit het hoofdstuk.
