miniatura|El puente de Olloniego, en Asturias, posiblemente trazado en el para salvar el paso del río Nalón, y que en 1676 () alteró su curso dejando sobre cauce seco esta construcción.
La geomorfología fluvial es la rama especializada de la geomorfología que se encarga del estudio de los accidentes geográficos, formas y relieves ocasionados por la acción de los ríos sobre la superficie terrestre. Este subcampo suele traslaparse con el campo de la hidrografía.
Estudia la estructura y forma de los ríos, incluyendo la configuración transversal y longitudinal del cauce, la geometría de las secciones transversales y la forma del fondo,Geomorfología Fluvial. Universidad del Cauca, Colombia. Consultado el 16 de septiembre de 2013. analizando los procesos dinámicos que llevan a la transformación a lo largo del tiempo de los principales parámetros característicos de los cursos de agua.
En sentido general, la geomorfología fluvial puede dividirse en dos ramas: una que estudia los patrones en que pueden caracterizarse los distintos sistemas fluviales, lo que podríamos llamar morfología fluvial (de morphos: forma) y otra que estudia los distintos procesos dinámicos que modifican con el tiempo dichos patrones y que se llama dinámica fluvial.
Patrones de drenaje Se llama patrón de drenaje a la configuración que presentan en un plano los drenajes naturales de una cuenca hidrográfica o parte de ella. Esta configuración depende, en parte, de la naturaleza de las rocas (geología) y del historial de las corrientes. Casi todas las corrientes siguen una especie de ramificaciones, hacia el sentido en que reciben sus tributarios; estos tributarios tienen, a su vez, otros más pequeños; pero la forma en que se desarrolla la ramificación varía sensiblemente y es lo que define el patrón de drenaje.
Los patrones de drenaje más comunes son los siguientes, aunque pueden existir variaciones entre ellos: Dendrítico. Es el conjunto de corrientes que semejan las ramificaciones de un árbol frondoso. Un patrón dendrítico se desarrolla cuando las rocas presentan una resistencia a la erosión uniforme y no ejercen control sobre la dirección de crecimiento del valle. Esta situación se crea al tratarse de rocas sedimentarias prácticamente horizontales o de rocas ígneas o metamórficas macizas. Las corrientes pueden cortar con igual facilidad en un lugar o en otro; el patrón dendrítico es, en cierto sentido, el resultado de la orientación al azar de las corrientes. Radial. Las corrientes radian hacia fuera en todas direcciones desde una zona central elevada. Es probable que este patrón se desarrolle sobre los flancos de un volcán, donde las corrientes y sus valles radian hacia fuera y hacia abajo, desde distintos puntos alrededor del cono. Rectangular. Este drenaje se forma cuando la roca subyacente está cruzada por fracturas casi perpendiculares entre sí, que forman zonas de debilidad vulnerables a la erosión. Entonces la corriente principal y sus tributarios siguen cursos caracterizados por curvas casi en ángulo recto. Patrón en enrejado. Esta forma de drenaje, como la rectangular, se debe a la presencia en el subsuelo, de rocas que difieren en su resistencia a la erosión. Generalmente, aunque no siempre, el drenaje en enrejado indica que en la región subyacen bandas alternadas de roca resistente y de roca no resistente. Paralelo. Generalmente se forman en pendientes moderadas a fuertes. También se presenta en llanuras o una cuenca sedimentaria de escasa pendiente, con ríos relativamente caudalosos donde los márgenes de cada río suelen elevar su nivel por sedimentación de las riberas. Presentan una fuerte asimetría fluvial en el cauce, lo que da origen a numeroso patrones y procesos como cambio de curso, capturas laterales, ríos decapitados o residuales, meandros y otros fenómenos largamente estudiados. Los ríos Yazoo constituyen un ejemplo de ríos con drenaje paralelo. Anular. Las corrientes forman anillos alrededor de un sitio que puede ser alto o bajo. Se puede dar en estructuras dómicas y cuencas. Multi-charcas. Se forman en depósitos superficiales acolinados, en lechos rocosos pulidos o barridos diferencialmente, en áreas de movimientos en masa o de vulcanismo reciente, en terrenos de calizas, y suelos glaciares. Contorneado. Se presentan principalmente en rocas metamórficas formadas en capas gruesas y contorneadas o plegadas. Algunas de las desviaciones de las corrientes se deben a la presencia de diques y venas de origen magmático (entre las rocas metamórficas) que representan zonas resistentes a la erosión. Enrejado. Se presentan en rocas inclinadas o plegadas de tipo sedimentario, volcánico o sedimentario de bajo grado, con diferente grado de meteorización; También en áreas de fracturas paralelas. Es el tipo de drenaje en el que pequeños tributarios, casi todos del mismo tamaño, vienen de lados opuestos de un valle largo a una corriente central.
Formas del lecho Las formas del lecho de cauces aluviales se definen como todas las irregularidades más grandes que el tamaño mayor de las partículas que lo conforman y ofrecen una mayor resistencia al flujo que caracteriza estos canales. La forma del cauce depende principalmente del material que compone el lecho, la intensidad de los procesos erosivos y está ligada a la frecuencia de las crecientes. También se debe al balance entre la fuerza del agua y la resistencia del lecho y de los materiales de las bancas.
El número de Froude del flujo define la configuración del lecho. Incrementando el número de Froude el lecho irá cambiando de un lecho plano sin transporte a otras configuraciones. Las formas de lecho se clasifican, para cauces aluviales, según experiencias de laboratorio así:
Lecho plano y sin transporte. La resistencia al flujo, anterior al inicio del movimiento de sedimentos, es equivalente a la situación de un cauce en lecho fijo. Se puede decir que, generalmente en el período de aguas bajas, en estiaje, no hay movimiento de los sedimentos del fondo. La resistencia al flujo depende básicamente de la rugosidad del lecho. Los valores del coeficiente n de Manning varían entre 0.012 y 0.014 dependiendo del tamaño de la arena. Después de que se inicia el movimiento, un lecho plano puede presentar rizos para arenas menores que 0.5 mm o dunas para arenas de tamaños mayores.
Rizos. Los rizos son ondulaciones triangulares con una pendiente suave en la cara de aguas arriba y la pendiente natural del material en la cara de aguas abajo. La longitud varía entre 12 y 60 cm. Su altura varía entre 0.6 cm y 6 cm. Su distribución en el lecho es irregular. El coeficiente n de Manning varía entre 0.018 y 0.030. Se forman si el tamaño del sedimento es menor que 0.5 mm. Las partículas se transportan principalmente en el fondo del lecho. Cuando el material consiste de arena muy fina y las velocidades del flujo son bajas, los rizos se conservan y no se vuelve a condición de lecho plano. Los rizos causan mínima alteración en la superficie del agua.
Lecho plano con transporte. Si el número de Froude sigue aumentando, las dunas tienden a desaparecer y condiciones de lecho plano se pueden volver a presentar, provocando una disminución en la rugosidad del lecho. En este caso, el coeficiente de rugosidad de Manning varía entre 0.010 y 0.013. Un lecho con dunas puede cambiar directamente a uno con ondas estacionarias sin necesariamente implicar la formación de lecho plano.
Ondas estacionarias. El lecho adopta aproximadamente una forma sinuosoidal. Aunque las partículas se muevan aguas abajo, las ondulaciones pueden permanecer en el sitio o también pueden moverse. Las ondas estacionarias mantienen su forma durante algún tiempo. El coeficiente de rugosidad de Manning varia entre 0.011 y 0.016.
Dunas. Las dunas son ondulaciones mayores que los rizos con pendiente más suave aguas arriba y ángulo de reposo aguas abajo. La longitud de las dunas varía entre 0.6 m y varios metros. Se presentan cuando el esfuerzo cortante aumenta para causar movimiento de partículas pero con números de Froude menores que 1. La distribución de las dunas en el lecho y su altura son bastante irregulares. El coeficiente de rugosidad de Manning varía entre 0.018 y 0.040. Las dunas tienden a desaparecer para velocidades altas formando un lecho plano o pueden presentar rizos sobre ellas. Si el diámetro del material es mayor que 0.5 mm, rizos no se pueden formar, pero sí se da lugar a lecho plano con o sin transporte de sedimentos. Vórtices intermitentes con eje vertical se forman en la cara aguas abajo de las dunas y remueven grandes cantidades de arena del lecho, que son posteriormente transportadas en suspensión. Cuando la velocidad baja, las partículas caen nuevamente al fondo lo que puede tomar entre 20 y 60 segundos. Este proceso es conocido como saltación.
Antidunas. Al igual que las ondas estacionarias, las antidunas adoptan aproximadamente una forma de tren de ondas en el lecho del cauce que se manifiesta también en la superficie del agua. Aunque las partículas se muevan aguas abajo, las ondulaciones pueden permanecer en el sitio o también pueden moverse. Las antidunas siguen un proceso de formación cíclico que demora de 0.5 a 2 minutos. Ellas crecen al moverse aguas arriba, luego se destruyen y después son lavadas por el flujo para empezar otra vez el ciclo. El coeficiente de rugosidad de Manning varía entre 0.012 y 0.020.
Clasificación de los ríos
Clasificación según período de actividad
Perennes Estos ríos están formados por cursos de agua localizados en regiones de lluvias abundantes, con escasas fluctuaciones a lo largo del año. Sin embargo, incluso en las áreas donde llueve muy poco pueden existir ríos con caudal permanente si existe una alimentación freática (es decir, de aguas subterráneas) suficiente; y también en algunos casos de los ríos alóctonos. La mayoría de los ríos pueden experimentar cambios estacionales y diarios en su caudal, debido a las fluctuaciones de las características de la cobertura vegetal, de las precipitaciones y de otras variaciones del tiempo atmosférico como la nubosidad, insolación, evaporación o más bien, evapotranspiración, etc.
Estacionales Estos ríos y ramblas son de zonas con clima tipo mediterráneo, en donde hay estaciones muy diferenciadas, con inviernos húmedos y veranos secos o viceversa. Suelen darse más en zonas de montaña que en las zonas de llanura.
Transitorios Son los ríos de zonas con clima desértico o seco, de caudal que a veces, en los cuales se puede estar sin precipitaciones durante años. Esto es debido a la poca frecuencia de las tormentas en zonas de clima de desierto. Pero cuando existen descargas de tormenta, que muchas veces son torrenciales, los ríos surgen rápidamente y a gran velocidad. Reciben el nombre de wadis o uadis, a los cauces casi siempre secos de las zonas desérticas, que pueden llegar a tener crecidas violentas y muy breves.
Alóctonos Son ríos, generalmente de zonas áridas, cuyas aguas proceden de otras regiones más lluviosas. El Nilo en Egipto siempre se ha tomado como ejemplo de este tipo de ríos. También el Okavango, otro río africano que termina en un amplio delta interior en una cuenca endorreica de clima relativamente seco.
Clasificación según geomorfología Según la geometría en planta que adopta la corriente, se pueden clasificar los ríos en tres tipos básicos: rectilíneo, meándrico, y anastomosado (braided en inglés). Los parámetros utilizados para esta clasificación son la sinuosidad y multiplicidad. Esta última depende del número de barras que divide la corriente en varios brazos.
Rectilíneo Estas corrientes se caracterizan por una sinuosidad baja (menor a 1,5) y multiplicidad 1, es decir, un único canal. Son muy inestables, tendiendo a evolucionar a otros tipos de río, salvo cuando corren siguiendo una falla geológica. Tienen caudal de alta energía y gran capacidad erosiva.