8. ΠΟΤΑΜΙΑ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ

8.6. Ποταμοί
Διαχωρισμός ποτάμιων συστημάτων

· Μαιανδρικός λόγος

Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω ο μαιανδρικός λόγος (SI) αποτελεί ένα από τα κριτήρια που χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των ποταμών. Ο μαιανδρικός λόγος προσδιορίστηκε από τους Leopold & Wolman (1957), ως ο λόγος της γραμμής μέγιστου βάθους προς το μήκος της κοιλάδας (σχέση 8.1., σχήμα 8.8.α):

Αντίθετα ο Brice (1964) θεώρησε ως μαιανδρικό λόγο ενός ποταμού το πηλίκο του μήκους της κοίτης προς το μήκος του άξονα της μαιανδρικής ζώνης (σχέση 8.2., σχήμα 8.8.α).

Έτσι με βάση τον μαιανδρικό λόγο για κάθε τύπο ποταμού ισχύει:

- Ευθυτενείς SI<1.05

- Ελικοειδείς 1,05<SI<1.5

- Μαίανδροι SI>1.5

- Πλεξοειδείς SI>1.3

- Αναστομωμένοι SI>2

Σχήμα 8.8. Καθορισμός των γεωμετρικών παραμέτρων των ποταμών.

Οι αναστομώμενοι ποταμοί αντιμετωπίζονταν για πολλά χρόνια ως μία ιδιαιτέρως έντονη μορφή των πλεξοειδών ποταμών (Leopold and Wolman, 1957). Ωστόσο νεότερες απόψεις πάνω στους αναστομώμενους ποταμούς προτείνουν τη γεωμορφολογική διάκριση από τα πλεξοειδή συστήματα. Οι αναστομώμενοι ποταμοί με υψηλές καμπύλες διακλαδώσεις που χωρίζονται από μεγάλες νησίδες με βλάστηση περίπου στο ίδιο επίπεδο με τη ζώνη πλημμυρών, είναι συνδεδεμένοι με χαμηλής ενέργειας ποτάμια συστήματα Miall (1977), Smith & Smith (1980).

Αυτό οδήγησε τον Rust (1978) να προτείνει ένα ποιοτικό διάγραμμα για αυτή τη συνέχεια των μοντέλων, χρησιμοποιώντας το μαιανδρικό λόγο και το βαθμό διαχωρισμού της κοίτης σαν άξονες, επιτρέποντας ταυτόχρονα την υποδιαίρεση των διαχωρισμένων ποταμών με βάση την καμπυλότητά τους (σχήμα 8.9).

Οι μορφές και τα χαρακτηριστικά των χαμηλής ενέργειας αναστομώμενων ποταμών θεωρούνται σήμερα διαφορετικά από τα τυπικά υψηλής ενέργειας πλεξοειδή συστήματα. Έτσι σήμερα γίνονται αποδεκτοί τέσσερις τύποι ποτάμιων συστημάτων, σε αντίθεση με τους τρεις αρχικούς των Leopold and Wolman.

Σχήμα 8.9. Ταξινόμηση των ποταμών με βάση τον μαιανδρικό λόγο και το βαθμό διαχωρισμού (Rust, 1978)

· Φορτίο, Σταθερότητα, Αναλογία Πλάτους - Βάθους

Η αναλογία νερού και των ιζημάτων που μεταφέρει ένας ποταμός στις οριακές συνθήκες που διαμορφώνονται από την τοπογραφία των πλημμυρικών ζωνών, τα ιζήματα του πυθμένα, τα υλικά των όχθεων και την παραποτάμια βλάστηση, δημιουργεί τη χαρακτηριστική μορφολογία της κοίτης ενός αλλουβιακού ποταμού. Γεωμορφολογικές ταξινομήσεις των τύπων των ποταμών έχουν εδραιώσει ποιοτικούς κρίκους μεταξύ της λειτουργίας του ποταμού, του είδους και της σταθερότητας αυτού. Οι Leopold και Wolman (1957) από τη λεπτομερή εξέταση ενός ποτάμιου σχηματισμού συμπέραναν ότι οι φυσικές κοίτες σχημάτιζαν ένα συνεχές φάσμα από τύπους ευθυτενών ως και πλεξοειδών ποτάμιων συστημάτων. Ακόμη οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα ότι στην πραγματικότητα υπάρχουν ευδιάκριτοι τύποι κοιτών με σαφή όρια ανάμεσά τους, αν και τονίζουν τη συνέχεια της γεωμετρίας τους. Τέλος έγινε προσπάθεια να γίνει διάκριση ανάμεσα στους μαιάνδρους και τους πλεξοειδείς ποταμούς, ανάλογα με την παροχή και την κλίση της κοίτης τους.

Η θεωρία ότι υπάρχει ένα απλό γεωμορφολογικό όριο ανάμεσα στους μαιανδρικούς και τους πλεξοειδείς σχηματισμούς έχει διαιωνιστεί μέσα στην αναζήτηση για μια αριθμητική εξίσωση η οποία θα προσδιορίζει αυτό το όριο ποσοτικά με δυο ή τρεις παραμέτρους που αντιπροσωπεύουν την περίπλοκη σειρά των ποικίλων οριακών συνθηκών που είναι υπεύθυνες για τον έλεγχο του σχηματισμού της κοίτης. Αυτή η αναζήτηση είναι κατανοητή όταν τη δούμε από την πλευρά της μηχανικής ενός ποταμού, για την μέτρηση της ευαισθησίας του σχήματος ή της κατεύθυνσης της κοίτης του, παραβλέποντας όμως το γεγονός ότι ακριβές όριο δεν υπάρχει στην πραγματικότητα.

Σχήμα 8.10. Ταξινόμηση των ποτάμιων συστημάτων με βάση τα υλικά που μεταφέρουν και τη σταθερότητα του συστήματος (Schumm, 1977)

Μια πιο χρήσιμη προσέγγιση είναι να παραδεχτούμε ότι υπάρχει μια ασυνέχεια και να χρησιμοποιήσουμε μια εξέταση των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών που δίνει κάθε κοίτη για να ταξινομήσουμε τους τύπους των ποτάμιων συστημάτων. Τότε είναι δυνατόν να εξάγουμε συμπεράσματα για την ευαισθησία από την γεωμορφολογική ταξινόμηση. Για παράδειγμα, το σχήμα 8.10., δείχνει μια γενική σχέση ανάμεσα στο φορτίο των ιζημάτων, στη σταθερότητα της κοίτης του ποταμού και στον τύπο αυτού όπως αρχικά προτάθηκε από τον Schumm (1977) που διαβαθμίζεται από τους ευθυτενείς, στους μαιάνδρους και στη συνέχεια στους πλεξοειδείς ποταμούς χωρίς να υπάρχουν απότομα κενά μεταξύ τους.