GEOMORFOLOGÍA FLUVIAL 1
GEOMORFOLOGÍA FLUVIAL 1
Capítulo 8. Geomorfología Mateo Gutiérrez Elorza
INTRODUCCIÓN
Para Richard (1987) la geomorfología fluvial considera como objetivo fundamental la explicación de las relaciones entre los procesos físicos del flujo de canales de lecho móvil, la mecánica de transporte de sedimentos forzados por el flujo y las formas de los canales aluviales creados por el transporte de sedimentos.
Ríos
Río: es un cuerpo de agua que fluye en un canal, en dirección hacia el mar (tiene gradiente hacia el mar).
Los ríos son los agentes de erosión y transporte que suministran a los océanos agua y sedimentos provenientes del continente, gracias al flujo de agua (fuerza mas importante que opera en la superficie terrestre) transportando 19.000 millones de toneladas de material año (80% como solido, 20% disuelto)
- Las características del flujo de agua de un río es del dominio de la ingeniería hidráulica.
- Las dimensiones y el sistema de canales son problemas geomorfológicos, cuya descripción resulta difícil ya que en la mayoría de los casos los canales se ven cubiertos parcialmente con agua.
- En regiones áridas no discurre agua por los canales durante la mayor parte del año, solo durante tormentas por lo tanto son canales efímeros.
- En regiones húmedas el curso fluvial perenne discurre todo el año. Los flujos intermitentes fluyen estacionalmente al menos durante un mes al año.
Agua de Escorrentía
Es el proceso geológico mas importante que actúa en la superficie terrestre.- Crea gran parte del paisaje formando llanuras de inundación donde se construyen ciudades, o laderas abruptas donde al aumentar la inestabilidad se generan deslizamientos.
- El agua de fusión de glaciares discurre por canales trenzados transportando materiales glaciares rio abajo.
- Los ríos exorreicos vierten sus aguas al océano, mientras que los ríos endorreicos depositan su carga en acuíferos interiores y las corrientes subterráneas movilizan las partículas por debajo de la superficie.
SISTEMA FLUVIAL Y CONCEPTO DE HIDROSISTEMA
Un sistema es una combinación significativa de cosas que forman un conjunto complejo con conexiones, interrelaciones y transferencias de energía y materia entre ellos.
Un sistema fluvial es el conjunto de redes de drenaje y zonas de sedimentación de abanicos aluviales, deltas, junto a escorrentías y sedimentos de ladera. Este sistema cambia con el tiempo debido a la actividad de: procesos erosivos, procesos de sedimentación, cambio climático, modificación del nivel de base, tectónica cuaternaria, y actividad humana, por lo tanto la predicción de un sistema fluvial es difícil de llevar a cabo debido a su variabilidad.
En el Sistema fluvial se distinguen tres zonas:
Zona 1: Área más superior de la cuenca, constituye el área de producción de escorrentía y sedimentos.
Zona 2: Sector de transferencia.
Zona 3: Donde se produce la sedimentación (abanicos aluviales, deltas, llanuras de inundación).La división entre las áreas parece artificial, ya que los ríos transportan, erosionan y depositan en todas las zonas, pero cada una de ellas se caracteriza por el predominio de un proceso.
Variables de los Sistemas Fluviales
Los componentes de un sistema fluvial necesitan una escala temporal ya que el rango de las variables y sus intersecciones cambian según la escala utilizada. Por lo tanto según la escala utilizada se observan tres tipos de variables:1. Variables Independientes:
- Reflejan la energía de la corriente y las propiedades de los sedimentos. Definen la fuerza ejercida por el fluido en el flujo de la corriente y la resistencia al cambio morfológico de los materiales sobre los que se desarrolla el canal.
- Ajustan su respuesta en función de la interacción de las variables con aspectos independientes hidrológicos y sedimentológicos de la cuenca fluvial.
- Las variables independientes principales son el tiempo, la geología y el clima e incluyen:
- Energía de la corriente
- Tamaño del Sedimento
- Características de la distribución de sedimentos
- Forma de las partículas de tamaño grava
2. Variables Dependientes:
- Constituyen la morfología completa y están íntimamente interrelacionados.
- Las variables dependientes principales son la vegetación, relieve, paleohidrología y dimensiones del valle, e incluyen:
3. Variables Indeterminadas:
- Geometría del canal (tridimensional)
- Sección transversal
- Forma en planta
- Propiedades del perfil longitudinal
- Son variables dependientes de las cuales se tiene escaso o ningún conocimiento durante el tiempo geológico, tales como las variables relativas a las dimensiones del canal.
Concepto de Hidrosistema:
Se puede definir como un sistema en tres dimensiones con componentes longitudinales, laterales y verticales/superficiales que transfieren energía, material y biota. por lo tanto dependen de interacciones dinámicas de procesos hidrológicos, geomorfológicos y biológicos que actúan en sus tres dimensiones en un amplio rango de tiempo.
Dimensión Longitudinal: se define por las relaciones corriente arriba y abajo.
- Canal aguas arriba: influenciado por el cambio en el aporte de sedimentos, en donde se puede producir agradación o acresión.
- Canal aguas abajo: un descenso en el nivel de base produce erosión remontante donde aflora el lecho fluvial rocoso.
Dimensión Lateral: Se refiere a los margenes del canal. Es bastante compleja en cambios de canales o metamorfismo de los canales.
- por ejemplo el Río Ubaye: es un afluente de los Alpes Franceses, donde durante su recorrido por formaciones margosas es un canal trenzado, se convierte paulatinamente en meandriforme y luego en un canal recto cuando discurre por rocas mas resistentes.
Dimensión Vertical/Superficial: Producen la degradación del canal, induciendo cambios en fluctuaciones biológicas y químicas de la llanura de inundación.
- Por ejemplo la incisión del canal lleva parejo el descenso del nivel freático, lo que afecta claramente la flora.
En resumen:
MORFOMETRÍA DE UNA CUENCA FLUVIAL
Cuenca Fluvial o de Drenaje: Comprende todo el área que proporciona la escorrentía superficial por que es el resultado de interacciones del flujo de la materia y la energía frente a la resistencia de la superficie topográfica.
Es definida como una entidad topográfica e hidrológica y es considerada como una unidad geomorfológica fundamental.
Existen 7 características importantes que definen la cuenca de drenaje:
1. Área de la cuenca: Se deben delimitar las divisorias de aguas y una vez establecidas se calcula el área con papel milimetrado o un planímetro.
2. Orden: es la propiedad básica de las redes fluviales. Se relaciona con el caudal relativo del segmento de un canal.
2.1 Sistema de Strahler (1952): es el sistema mas usado:
- Segmento de 1° orden: segmento de un curso fluvial que no tiene afluente y fluye desde su origen.
- Segmento de 2° orden: Se origina al unirse dos segmentos de 1° orden.
- Segmento de 3° orden: resulta de la confluencia de dos segmentos de 2° orden.
- El orden de los segmentos aumenta a medida que aumenta el grado de los segmentos que confluyen y siempre es un grado mayor a estos.
- El orden no incrementa cuando un segmento determinado confluye con otro segmento de orden menor.
- Todas las cuencas de orden 4 son iguales.
2.2 Sistema de Shreve (1975): Define la magnitud de un segmento de canal como el número total de afluentes que lo alimentan.
2.3 Sistema de Scheidegger (1965): utiliza solo números pares (por algebra) y la magnitud obtenida esta íntimamente relacionada con la proporción del área total de la cuenca.
3. Relación de Bifurcación (RB): Relación definida entre el número de cursos de orden n y el número de cursos de orden mas alto (n+1)
RB: Nn/N(n+1)
- Los valores entre 3 y 5 son característicos de sistemas fluviales.
- Los valores mayores a 10 son cuencas alargadas que alternan afloramientos de rocas duras y blandas.
- Existe principio confirmado por el estudio de numerosos sistemas fluviales: en una región de clima, litología y estado de desarrollo uniforme, la red de bifurcación tiende a permanecer constante de un orden al siguiente.
- Ley de número de cursos fluviales: el n° de segmentos de órdenes sucesivamente inferior de una cuenca determinada, tiende a formar una progresión geométrica que comienza con el único segmento de orden mas elevado y crece según una relación constante de Bifurcación.
Por ejemplo: para un río de 6° orden con una RB de 3, el numero de segmentos será 1, 3, 9, 27, 81, 243.
4. Densidad de la red de drenaje (D):
- Refleja el balance entre las fuerzas erosivas y la resistencia de la superficie de terreno. Se determina según la relación entre la longitud total de todos los cursos de todos los ordenes (Σl) y el área de la cuenca (A):D= Σl/A
- D: 5km/km2 Representa laderas suavizadas de baja precipitación y substratos permeables.
- D > 500 km/km2 Representa áreas montañosas de roca impermeable, laderas abruptas e importantes precipitaciones se reflejan en áreas acarcavadas (badlands).
*Badlands: se producen en zonas semiáridas y en zonas húmedas con substrato blando (una vez eliminada la cubierta vegetal)
5. Forma de la Red:
- Hasta el siglo pasado se definía la forma de la red, comparando la red obtenida con diferentes patrones como: dendrítica, rectangular, radial, centrípeta, enrejada, paralela, anular, desordenada.
- Actualmente se mide las diferentes longitudes de los cursos con sus direcciones para presentarlas en una rosa vectorial. Otro método es medir los ángulos en la unión de los cursos.
- Distribución Unimodal: red dendrítica.
- Distribución Bimodal: Distribución unimodal y sistema de control estructural.
6. Sistema de canales: se definen según la Sinuosidad (resulta de la relación de entre longitud del curso y del valle) en:
- Canales Rectos.
- Canales Trenzados (Braided).
- Canales Meandriformes.7. Forma de la Cuenca:
- Cuencas alargadas transmiten a mayor distancia el flujo fluvial resultante de precipitaciones de tormentas.
- Cuencas equilibradas: sus divisorias se aproximan a un circulo.
- La forma de la cuenca se puede determinar a traves de dos metodos:
- Factor de Forma (F): F=S/L2 Donde S es el área de la cuenca y L es la longitud de la cuenca.
- Índice de compacidad de Gravelius: proporciona una idea sobre una proximidad mayor o menor de la forma de la cuenca a un circulo. Resulta de la relación entre el perímetro de la cuenca y el perímetro de un circulo equivalente a un área igual a la cuenca.
HIDRÁULICA DEL FLUJO FLUVIAL
La morfología de los canales fluviales naturales depende de la interacción entre el flujo y los materiales erosionables en los limites de los canales. Estas interacciones varían en diferentes escalas (espaciales y temporales). Ya que el flujo de un río es variable, el canal se ajusta a la actuación de diferentes fuerzas para mantener una estructura coherente.
En un canal, el flujo de agua esta sometido principalmente a dos fuerzas: la gravedad y la pendiente del canal, mientras que la fricción se opone al movimiento del agua. Como el agua es un fluido no puede resistir esfuerzo, por lo tanto, cualquier esfuerzo por pequeño que sea producen un movimiento en forma laminar o turbulento.
- Flujo Laminar (FL): se produce cuando el agua fluye por un canal recto y liso a velocidades muy pequeñas (fracciones de mm/s) y los elementos se movilizan a traves de trayectorias especificas sin mezclarse con capas adyacentes. En contacto con el lecho la velocidad es nula y las capas superiores se deslizan entre si formando un perfil de velocidad parabólico del cual se calcula el esfuerzo de cizalle (τ).
τ: u* dv/dy
Donde u es la viscosidad y dv/dy es el cambio de la velocidad (v) con respecto a la profundidad (y)
- Flujo Turbulento (FT): se produce cuando en un flujo laminar la velocidad o profundidad alcanzan un valor critico que hace que el flujo laminar se vuelva inestable y por lo tanto se destruyen las capas paralelas. Depende de la viscosidad, densidad del fluido, profundidad del agua y rugosidad del lecho del canal. También influye la cantidad de vegetación en el canal y el tipo de flujo.
Para diferenciar el tipo de flujo se utilizan las siguientes expresiones:
- Rugosidad del curso fluvial: Depende del tamaño y forma de los materiales del lecho, de las variaciones bruscas del tamaño y forma del canal y de la sinuosidad del mismo. La rugosidad es menor cuando está proxima al nivel de inundación y adquiere valores mayores en flujos bajos. A medida que la sinuosidad del canal aumenta, se incrementa la rugosidad.
- Velocidad: Varía en función de la distancia al lecho fluvial: aumenta de cero en el lecho a Vs en el borde de la capa límite, afectada por la fricción del lecho. Es una de las variables mas sensibles, donde hay que considerar su magnitud y sentido.
En teoría los flujos se pueden dividir en dos subcapas:
- La velocidad aumenta hacia el centro del curso fluvial debido a la disminución de la fricción sobre el lecho y sus paredes.
- Capa interna: o subcapa laminar, situada a 10-20%del lecho, en el que la velocidad varía semilogarítmicamente con la profundidad.
- Capa externa: ocupa el 80-90% del flujo. Presenta gran turbulencia, en la que el perfil se aleja de la forma semilogarítmica.
- la velocidad se relaciona íntimamente con la resistencia al flujo de los límites del canal. Se utiliza la ecuación de Manning para determinar la Velocidad media (V):
Donde R es el radio hidráulico. S es el gradiente de la corriente y V la velocidad media (m/seg).
En un sistema fluvial existen 2 tipos de energía: potencial y cinética.
- La energía cinética es la energía necesaria para transportar sedimentos a través de un canal.
- La energía potencial se convierte en energía cinética aguas abajo y a su vez se pierde en forma de calor debido a la fricción. Esta perdida depende de la rugosidad, de la sección transversal del curso, sinuosidad y cantidad de cizalle generado por remolinos.
- Existe una perdida menor de energía por fricción interna de la carga de transporte. Pero generalmente la carga disminuye la fricción por descenso de las turbulencias.
- La energía que no se transforma en calor se emplea en erosión y transporte.
- Las variaciones de energía de cursos fluviales se utilizan para definir secuencias de umbrales y surcos (pools y riffles), para precisar la forma del lecho, para determinar el tamaños de los sedimentos y para explicar los cambios del sistema de canal.
Clasificación de los Sistemas Fluviales:
Los Sistemas Fluviales se clasifican según el tamaño de la carga de fondo y de la sinuosidad ( relacionada con la energía de la corriente).La llanura de inundación se diferencia según la energía de la corriente en:
- Alta >300w/m2
- Media 100-300 w/m2
- Baja 10 w/m2
Una vez que las partículas constituyentes del fondo se ponen en movimiento, se modifica el lecho y se desarrollan formas variables que dependen de las condiciones del flujo:
- En los lechos constituidos por arena se observa una secuencia que aumenta con la intensidad del flujo y cada forma tiene diferentes niveles de resistencia.
- Estas modificaciones autoregulan la interfase flujo lecho.
- El caudal y la carga de sedimento aumentan con la llegada de una ola de inundación y se manifiesta por una transición de ripples a dunas, que puede incrementar la resistencia del flujo.
- En régimen neto la resistencia del flujo permanece relativamente baja hasta que se desarrollan olas de rompiente, cuanto hay una considerable perdida de energía.
- La morfología de la rugosidad del lecho para tamaños mayores consta desde una microtopografía de grupos de cantos a barras de canal de secuencias de umbral y surco.Interacción entre flujo y vegetación: uno de los problemas mas complejos en hidráulica fluvial.
- La resistencia al flujo es en función del tamaño de la planta, propiedades estructurales de la misma, localización dentro del canal, condiciones del flujo local y porcentaje del canal ocupado por la vegetación.
- La vegetación tiene efectos directos en el transporte de sedimentos y en la forma en planta del canal.
- La obstrucción produce separación del flujo y es un lugar preferente para la sedimentación de aguas abajo de la planta. Por lo tanto aumenta el numero de canales y grado de trenzamiento.
- Las plantas estabilizan y pueden formar islas relativamente estables, en la parte de aguas abajo de la planta.
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
La carga de un curso fluvial se transporta de 3 formas:
1) Por Disolución:
- Son iones o moléculas que proceden de la meteorización química de material inorgánico. Los iones dominantes son: bicarbonato, sulfatos y cloruros de calcio y sodio.
- La composición varia según el ambiente (geología, clima, vegetación, y topografía). Los grandes ríos tienen composición química similar.
- Aguas con pH ácido se deben a oxidaciones de sulfuros o aguas alimentadas por pantanos y marismas. Suelen presentar mayor carga química.
2) Por Suspensión:
- Son partículas de tamaño limo y arcilla, lo suficientemente pequeñas para ser transportadas por la turbulencia del agua de los ríos. Las partículas de tamaño arena tienden a concentrarse cerca del lecho y se levantan con fuertes corrientes. La gravilla puede entrar en suspensión durante inundaciones.
- La fracción fina se mueve en todo el canal y se distribuye mas o menos uniformemente en la columna de agua.
3) Por carga de fondo:
- Constituido por gravilla, cantos y bloques movilizados por rodadera o arrastre a lo largo del lecho del canal ( si la corriente es fuerte pueden efectuar saltos).
- La carga de fondo de arena se mueve mas lento que el flujo de agua. Las partículas redondeadas se movilizan mas rápido que las partículas planas.
- Los granos se mueven aisladamente en cualquier dirección.
Los bancos de un río están constituidos por sedimentos finos como arena fina, limo o arcilla. El lecho del río esta compuesto de arenas y gravas con pequeñas cantidades de limo y arcilla. Estos sedimentos difieren en tamaño y propiedades físicas:
- La cohesión de los materiales es mayor cuanto mas finas son las partículas:
- Los sedimentos mas finos con cohesivos y difíciles de erosionar. Necesitan una corriente mas fuerte.
- Si las partículas elevan su tamaño pueden ser transportados por una corriente mas débil.
- Para partículas gruesas el arranque se alcanza cuando la velocidad es suficiente para el transporte.
Diagrama de Hjulström: relaciona la velocidad critica con el tamaño del sedimento en el que comienza la erosión de las partículas tanto en el agua como en el aire.
EROSIÓN FLUVIAL
La erosión se lleva a cabo a través de procesos de corrosión, corrasión y cavitación:
1) Corrosión: implica cualquier proceso químico que resulta de la meteorización del lecho y de las paredes del curso fluvial.
Evorsión: es un tipo de corrosión en que el flujo de agua suaviza el lecho sin ayuda de las partículas.
2) Corrasión o abrasión: es el desgaste mecánico por impacto entre las partículas transportadas y la erosión mecánica del cauce que puede originar pilancones o marmitas.
3) Cavitación: se produce a grandes velocidades tales como en la base de cascadas y cataratas, en rápidos y en algunos conductos artificiales.
Los cursos fluviales erosionan su lecho y sus paredes a través de erosión vertical y lateral:
- Erosión vertical se produce cuando la carga desgasta el lecho debido a la movilización de partículas de tamaño arena y grava.
- Erosión Lateral: Se produce cuando se producen socavones en las paredes generando deslizamientos o caída de las paredes.
- Por lo tanto la continuidad en la erosión lateral ensancha el canal y la erosión vertical progresa la incisión, como en el caso del Gran Cañón del Colorado.
La Escorrentía superficial se produce en dos tipos de climas:
- En zonas áridas y semiáridas: Cuando la precipitación es mayor que la velocidad de infiltración.
- En climas húmedos: Se produce por saturación.
Flujo:
Se produce cuando disminuye la permeabilidad hacia abajo del perfil por lo tanto el agua se ve forzada a fluir lateralmente, o bien existe un horizonte B impermeable y al saturarse el horizonte A se produce escorrentía superficial.
El agua que fluye por la ladera se concentra debido a las irregularidades topográficas originando regueros (rills) y barrancos (guillies).
PERFIL LONGITUDINAL, NIVEL DE BASE, CAPTURAS.
- Perfil Longitudinal de un río:
Es la línea obtenida a partir de las diferentes alturas del río, desde su nacimiento hasta su desembocadura.
- Es cóncavo, aunque esto no se nota claramente porque muchos ríos tienen partes aplanadas y abruptas llamadas knickpoints. Los knickpoints son afloramiento de rocas duras, actividad tectónica reciente y cambios súbitos en el caudal.
- Ejemplo el río Rhin: tiene 1236 Km de longitud y 3Km de desnivel. Los primeros 100m presentan pendientes muy acusadas y en el resto el gradiente es bajo.
Nivel de Base:
Altura mínima que corresponde al nivel del mar, aunque pueden existir niveles de base local como lagos, bandas de rocas resistentes, embalses, etc.
Perfil de equilibrio (graded profile)
Estado en que las variables que actúan en el río y el nivel de base son constantes.
-Si el nivel de base cambia los ríos tienden a ajustarse al perfil de equilibrio, a través de la transformación del sistema de canales, anchura y rugosidad, o modificando la pendiente del canal por erosión o sedimentación.
- Como las variables cambian en breves espacios de tiempo se habla de un estado próximo al equilibrio. Cuanto mas importante sean las modificaciones al perfil (neotectónica), mayor tiempo necesita para ajustarse al perfil de equilibrio.
Captura:
Cuando un río alcanza la divisoria de agua de otro río y remonta hasta el curso fluvial.
- Se produce al alargarse un valle fluvial por erosión remontante rápida, si la roca es fácilmente erosionable como margas o arcillas.
- Se manifiesta por un codo de captura, quedando aguas abajo del río capturado un valle muerto.
SISTEMA DE CANALES FLUVIALES
Se diferencian según su curso fluvial en: Recto, Meandriforme, Trenzado, anastomosado. Existe la transición entre los sistemas dependiendo de la pendiente del canal, la energía de la corriente que refleja la carga de sedimento y el caudal.
Sistemas Rectos:
- Pendiente pequeña.
- Su relación entre anchura y profundidad: canales 20 veces mas estrechos que profundos.
- Entre los canales rectos y meandriformes se diferencias por su sinuosidad (S):
S = Lc/Lv = Py/Pc
Es la relación entre la longitud del canal (Lc) y la longitud del valle (Lv). O bien la relación entre la pendiente del valle (Py) y el gradiente del canal (Pc).
Sistemas de Meandros:
- Se forma cuando la inclinación supera el umbral.
- Elevada sinuosidad
- Ancho constante a medida que aumenta la sinuosidad, por lo tanto en planta se observa una linea sinuosa.
- Caudales por encima de cierto umbral están asociados a la formación de surcos y umbrales espaciados cada 5 a 7A (A: ancho del canal). En caudales bajos el flujo erosiona mas intensamente los surcos y se produce una lenta sedimentación en los umbrales.
- La erosión ensancha las secciones de los surcos y disminuye la velocidad y sedimentación en umbrales por lo tanto se genera un lecho de canal ondulado.
- La erosión lateral incrementa la sinuosidad.
-Meandro abandonado: formado por el estrangulamiento del lazo del canal debido a la formación de un lago en la llanura de inundación.
- La velocidad del movimiento en zonas de máxima curvatura alcanzan hasta 3 m/año
- El sistema puede ser bimodal: puede superponerse dos sistemas de meandros de diferentes dimensiones.
- Meandros encajados: Son morfologías curvadas que han profundizado substancialmente por erosión en el lecho del río generando una garganta. Desarrollan una mayor longitud en la zona de fracturación. La incisión resulta del levantamiento tectónico.
Sistema Trenzado:
- Se forma cuando la pendiente sobrepasa el 1,6%
- Constituidos por barras e islas.
- Grado de trenzamiento: porcentaje de la longitud, dividido por la longitud de una o mas barras. El indice varía por que la longitud de las barras depende de la época en que se mida.
- Canal trenzado confinado: el agua lo recubre durante las crecidas y se desarrolla un sistema de barras sumergidas.
- Canal tipo Braided: Barras emergidas cuando disminuye el caudal en un canal trenzado confinado.
- Canal trenzado libre: cuando se produce un trenzamiento en una llanura aluvial no confinada.
- Durante las crecidas de las inundaciones se erosiona un gran volumen de sedimento y en las etapas de descenso de la inundación predomina la aceleración.
- Los cursos trenzados se caracterizan por islas donde el sedimento se deposita aguas arriba de la isla y se crea una zona de transporte aguas abajo del final de la isla. Gracias al aumento de la energía dela corriente al aumentar el caudal, nunca se sumerge por completo la llanura aluvial.
- Condiciones para el desarrollo de los rios trenzados:
- Pendientes acusadas
- Caudal variable
- Sedimentos de grano grueso
- Importante suministro de sedimentos
- Se desarrollan en mayor pendiente que los meandros de igual carga
- Relacin anchura/profundidad: canales 15 a 150 veces mas estrechos que profundos.
- El sistema trenzado se origina de dos formas:
- Cuando hay una agradación activa la carga de fondo se deposita como barras, el flujo se divide y se desarrolla el típico trenzado.
- Asociado al gradiente acusado donde la energía de la corriente llega a transportar grandes cantidades de carga de fondo.
Sistema anastomosado:
- El ancho de los canales es mas pequeña que la de las barras.
- Las ramas de los canales individuales pueden ser rectos, trenzados o meandriformes.
- Grado de anastomosamiento: porcentaje de la longitud medida que esta ocupada por grandes islas.
- Relación anchura/profundidad: >150, desarrolla múltiples barras.
- Existen 6 tipos de canales anastomosados en función de la energía de la corriente, tamaño de sedimento y características morfológicas:
- Tipo 1: Ríos con sedimentos cohesivos, con canales de baja relación de anchura/profundidad y mínima migración lateral. asociado a baja energía.
- Tipo 2: Islas predominantemente arenosas.
- Tipo 3: Ríos meandriformes con carga de fondo mixta y lateralmente activos. asociado a baja energía.
- Tipo 4: Ríos con cordones arenosos paralelos al borde del canal, asociado a alta energía.
- Tipo 5: Predominio de gravas en ríos lateralmente activos y canales trenzados en zonas montañosas.
- Tipo 6: Formado por ríos estables con una carga predominante de gravas que se desarrollan en pequeños canales de migración en cuencas relativamente escabrosas.asociado a alta energía.
Relación entre la vegetación y los ríos anastomosados:
- La vegetación desarrolla y mantiene los ríos anastomosados.
- No se reconocen ríos anastomosados en formaciones antes del Devónico.
- Las raíces de plantas incrementan la resistencia las paredes del canal
CANALES FLUVIALES Y SU ESTABILIDIDAD
El canal aluvial cambia con el tiempo debido a que esta construido sobre sedimentos erosionables.
- La velocidad de migración puede alcanzar 8m/año como el Río Arkansas para un periodo de 43 años.
- En el cambio del canal con el tiempo se produce un crecimiento de la curvatura y la deriva. Se produce estrangulamiento o acortamiento o abandono del canal por avulsión.
Se puede establecer una relación entre tipos de canales y estabilidad relativa de los mismos donde se diferencias 5 relaciones distintas. Esta relación no es selectiva, solo se basa en relaciones de causa/Efecto y presenta variaciones cuando varia el tipo de carga transportada, la velocidad del flujo y la energia de la corriente.
La clasificación de los canales aluviales tiene en cuenta el tipo de canal y las variables que influyen en la morfología del canal.
- Las dimensiones del canal dependen del caudal de agua.
- El caudal del agua se relaciona con la cantidad y tipo de sedimento transportado.
- El tipo de sedimento transportado es en función del porcentaje de sedimento (grava, arena, limo, arcilla).
Sistema 1:
- Canal de carga en suspensión estrecho y profundo debido a la pequeña porción de carga de fondo.
- Relación anchura/profundidad <10
- Si la pendiente del canal es baja puede ser recto.
- Paredes del canal relativamente estables por su alto contenido en limo y arcilla hace que el canal no derive.
- Las barras se movilizan a traves del canal.
- Son canales poco abundantes con pocos problemas.
Sistema 2:
- Procentaje de carga de fondo intermedio.
- Talweg (línea de maxima profundidad) sinuoso y varia con el tiempo.
- Relacion anchura/profundidad >40 con sinuosidad baja
- Las barras derivan alternando dentro del canal.
- En un lado del canal se produce sedimentación y en el contrario erosión.
Sistema 3:
3.a) El canal de carga en suspensión es muy sinuoso y transporta poca carga de fondo. el ancho del canal es similar y los margenes son estables pero pueden producirse estrangulamientos.
3.b) Canal menos estable, transporta carga mixta. Las paredes del canal están constituidas por materiales de poca cohesión menos estables que los canales del sistema 3.a)
- En meandros al aumentar el radio de curvatura se producen típicos estrangulamientos que hacen el canal inestable con erosión en partes cóncavas y sedimentación en las convexas.
Sistema 4:
- Transición entre cursos meandriformes y trenzados.
- Predomina la carga de sedimentos de gravas, cantos y arenas.
- Canales con anchura variable son poco profundos y de gradiente acusado.
- Típico acortamiento de canal y erosión de sus paredes.
Sistema 5:
- Gran carga de fondo
- Inclinaciones importantes capaces de transportar carga.
- Las barras y talweg derivan dentro del canal, lo que hace al canal inestable.
- Constituye los típicos ríos trenzados.
- Frecuentes en llanuras aluviales y abanicos aluviales donde puede ser frecuente la avulsión.
El sistema aluvial cambia del 1 al 5 con los siguientes cambios morfológicos:
- el aumento del tamaño de sedimento trae consigo una variación del sistema del 1 al 5.
- La estabilidad de los canales se incrementa con el aumento en proporción de depósitos finos o con la disminución de la relación de carga de fondo/carga total.
- Valores menores de la velocidad del flujo y energía de la corriente aumenta la estabilidad.
- La estabilidad disminuye del 1 al 5.
- En un mismo canal se pueden encontrar sistemas cambiantes a lo largo de la longitud. Un canal puede ser meandriforme y con el cambio de gradiente comportarse como trenzado.
Bibliografía
- Gutiérrez Elorza, M. 2008. Geomorfología. Capitulo 8: Geomorfología Fluvial I. Pearson Educación, S. A., Madrid, pp. 275 - 299.
.){kind=link}