1. El Sistema Fluvial

7/26/2019 1. El Sistema Fluvial

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EL SISTEMA FLUVIAL

1. EL SISTEMA FLUVIAL: INTRODUCCION2. EL SISTEMA FLUVIAL COMO SISTEMA ABIERTO

3. CONCEPTOS GEOMORFICOS DE PARTIDA4. DISTRIBUCIN DE LA PRECIPITACIN SOBRE EL TERRENO5. FLUJO HDRICO SUPERFICIAL Y SUBSUPERFICIAL6 ESCORRENTIA NO CONCENTRADA

6.1. IMPACTO GOTA DE LLUVIA6.2. FLUJO LAMINAR Y FLUJO EN DEPRESIONES6.3. FLUJO Y LAVADO SUBSUPERFICIAL

7. FLUJO CONCENTRADO EN CANALES MVILES SEMIPERMANENTES8. CANALES FIJOS: JERAROUIZACION DE LA RED DE DRENAJE

9. ESTADIOS EN EL DESARROLLO DE LA RED DE DRENAJE

EL SISTEMA FLUVIAL

1. EL SISTEMA FLUVIAL: INTRODUCCION

La inmensa mayora de los rasgos morfolgicos que observamos sobre lasuperficie terrestre han sido originados por la accin de las aguas

corrientes. De hecho, Davis lo defini como el ciclo de erosin normal, yesto despert muchas crticas posteriores al considerar que asociaba "ciclonormal" al que se produca en las regiones templado-hmedas, o sea, endonde se encontraban los pases occidentales. Sin embargo, esta definicines totalmente adecuada si se tiene en cuenta que la accin del aguasuperficial es extrapolable a todas las regiones climticas, porque, inclusoaunque el papel del agua quede restringido a una accin eventual oespordica, su capacidad de removilizacin de materiales y retoque de lasformas es tan importante que realmente es el principal control en el

modelado resultante. En una estimacin de los materiales que llegan al marpor la denudacin continental, el agente fundamental de transporte son losros en la siguiente proporcin (Garrels y Mackenzie, 1971) : Ros... 85-90% ;Glaciares ... 7 %; Aguas litorales y del subsuelo ... 1-2% y Viento yvolcanes... < 1 %.No es fcil, adems, separar de los procesos fluviales propiamente dichos,la accin de todos los mecanismos previos ocasionados por el agua, desdeque empieza su fluir sobre la ladera y tambin como agua subsuperficial, yaque constituyen un paso previo fundamental para el desarrollo de la red dedrenaje.


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2. EL SISTEMA FLUVIAL COMO SISTEMA ABIERTOLos fenmenos fsicos pueden ser analizados dentro de una organizacin desistemas naturales. Se considera "un sistema" como el conjunto de objetos

y las relaciones que existen entre ellos, esto es, una ordenacin deelementos con un sentido. Los sistemas naturales son, en general, sistemasabiertos, lo que significa que permiten el flujo de materia y energa dedentro afuera de l. Estos sistemas pueden alcanzar un "estadio deestabilidad" (steady-state) en que el sistema y sus fases mantengan unascondiciones constantes, aunque se siga produciendo una permeabilidad demateria a travs de sus lmites.La superficie de la tierra y los procesos geomrficos que le afectan puedenconcebirse como sistemas abiertos, en los que se puede llegar a alcanzar un

"estadio de estabilidad" tal que las formas no cambiarn aunque se produzcaun reemplazamiento de la "masa" que constituye esa forma, y para ello seanecesario un cierto consumo de energa.Los sistemas pueden clasificarse por un rango de tipos taxonmicos en:sistemas morfolgicos, sistemas en cascada y sistemas proceso-respuesta.El sistema fluvial puede considerarse un "sistema morfolgico" en que susvariables (laderas, canales, llanuras de inundacin, etc.) estnestadsticamente relacionadas. A su vez, puede considerarse como un"sistema en cascada" puesto que en l la materia y la energa tienen un flujo

(movimiento de agua y materiales, fuerzas de cizalla, etc,). Finalmente, elsistema fluvial constituye adems un "sistema proceso-respuesta" en que losfenmenos de cada zona estn todos ligados entre s y funcionan de acuerdocon un esquema de autorregulacin por retroalimentacin.

3. CONCEPTOS GEOMORFICOS DE PARTIDA

Para entender el funcionamiento del sistema fluvial, Schumm (1970) planteaque hay que partir de cuatro conceptos bsicos: uniformidad, umbrales,

evolucin del relieve y respuesta-compleja.

3.1. UniformidadEl concepto de actualismo o uniformismo sent las bases del

desarrollo de la Geologa moderna. Con ella se insisti en la preponderanciade la permanencia de las leyes fsicas y qumicas en el desarrollo de loseventos naturales. Sin embargo, esto no excluye la existencia de procesoscatastrficos, que se pueden explicar racionalmente dentro de la dinmicaevolutiva terrestre. En este aspecto se ha generado una dicotoma en lasideas de los gelogos. Por una parte, se ha considerado una evolucin


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progresiva de las formas y procesos fluviales pero, por el contrario, lainvestigacin se centra en la interpretacin de los cambios y en los rasgosanmalos del relieve. Como plantea Ager (1973): "la evolucin geolgicapuede resumirse en pequeos eventos interrumpidos por largos perodos de

nada" ya que, de hecho, "el registro estratigrfico es un montn de agujerosligados entre si por los ocasionales eventos sedimentarios.

3.2. UmbralesSin embargo, aun aceptando esta dinmica "intermitente" y "abrupta"

de la evolucin de las formas, si se considera el sistema fluvial en suconjunto, estos cambios pueden entenderse dentro de la historia evolutivanatural y, por tanto, "uniformista". De hecho, algunas de las modificacionesbruscas en la sedimentacin o en la erosin pueden ser el resultado de

haber alcanzado un umbral "geomrfico" en el sistema, y que es el estadio apartir del cul se va a producir un cambio. Por tanto, la evolucin de unaforma a lo largo del tiempo puede llevar hasta unas condiciones deinestabilidad incipientes, sin que haga falta que se produzca un cambio enlas influencias externas, sino que el cambio sea inherente al desarrollo de laforma.Los esfuerzos que producen la evolucin de las formas no tienen por qu

ser siempre aumentos graduales en los esfuerzos externos (umbralesextrnsecos como cambios en el nivel de base, clima, tectnica, actividad

humana, etc.) sino de la evolucin de la forma en s misma.

3.3. Evolucin del relieveLa evolucin progresiva del relieve propuesta por el modelo de Davis

contrasta con las ideas de evolucin episdica y superacin de umbrales deestabilidad. Hay que introducir aqu el concepto de sistema proceso-respuesta, con su propiedad de retroalimentacin, e introducir episodiosabruptos de autoajuste del sistema.El concepto de equilibrio en la evolucin de las formas hay que entenderlo

de diferentes maneras puesto que puede estudiarse dentro de diferentesescalas de tiempo.1 ) Un lapso de "tiempo cclico" (ciclic time) se produce un equilibrio

dinmico (dinamic equilibrium) .Corresponde a un largo perodo de tiempo geolgico (como sera elequivalente a un ciclo de erosin) y durante l las caractersticas delsistema cambian progresivamente de forma continua, esto es, con un"equilibrio dinmico" .2) Un lapso de "tiempo estable o regulado " (graded time) se corresponde

con un "equilibrio estable (steady-state equilibrium).


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Es un intervalo menor de tiempo dentro del "tiempo cclico" duranteel cual lo que se producen son fluctuaciones en tomo a un equilibrio, que sepodra denominar "equilibrio estable";3) El lapso de "tiempo estacionario" (steady time) presenta un "equilibrio

esttico" (static equilibrium).Es un intervalo de tiempo durante el cual las formas no cambian, eso esestn en "equilibrio esttico".Schumm y Lichty (1965) ofrecen este ejemplo aplicado al sistema fluvial en

el que consideran los cambios en el gradiente del canal en funcin del tiempo(Fig. 1.4)

a) En el tiempo cclico el gradiente se reduce progresivamente.b) En el tiempo estable se producen fluctuaciones en el gradiente

respecto a una media y este puede considerarse constante para espacios

cortos de tiempo estacionario.Puede introducirse, adems, la idea de cambios episdicos definiendo losconceptos de "equilibrio metaestable" y "equilibrio metaestable dinmico"segn el esquema de Chorley y Kennedy (1971) (Fig. 1.2). El "'equilibriometaestable" representa un equilibrio esttico interrumpido por episodiosde cambio cuando se superan unas condiciones de umbral. En el "equilibriodinmico metaestable" estos cambios episdicos superan entre s estadiosde equilibrio dinmico. Ambos modelos de evolucin estn resumidos en laFig. 1.5.

3.4. La respuesta complejaLa red fluvial, adems de tener una respuesta episdica, responde de

forma compleja frente a cualquier evento en ella debido a su capacidad deautorregulacin retroalimentada. De esta forma cualquier acontecimientoque cause una respuesta erosiva dentro de una cuenca crearautomticamente una alta produccin de sedimentos con resultado dedepsito.Un ejemplo sencillo de ello constituye el experimento de laboratorio de la

Fig. 4.12 (Schumm y Parker, 1973).A) Un cambio en el nivel de base produce incisin en el canal.B) Esta incisin genera una terraza colgada.C) El rejuvenecimiento de la red por incisin aguas arriba como respuesta al

encajamiento genera una mayor produccin de sedimentos que rellenan elcauce, con su migracin lateral y un patrn "braiding".D) En respuesta el ajuste de los tributarios de cabecera al nuevo nivel debase reduce el aporte de sedimentos al cauce y este, adaptado ya a susaportes de carga, se convierte en un ro hambriento y fuerza una nuevaincisin, y el reinicio de la cadena de sucesos.


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Esta denominada "respuesta-compleja" es inherente a la evolucinautorreguladora del sistema fluvial y a la idea de evolucin por umbrales.Dentro de este sistema no todos los "saltos" de umbral se van a producir al

mismo tiempo y, por tanto, habr un desfase entre los cambios.

4. DISTRIBUCIN DE LA PRECIPITACIN SOBRE EL TERRENO

Para entender la organizacin y el papel del agua en la superficie del terrenonos interesa ver la relacin de la precipitacin con la escorrenta y cmo sedistribuye este agua sobre la superficie del terreno: Qu ocurre con laescorrenta superficial, que formas tiene de actuacin y como erosiona ymodela la topografa. Bernard Palissy expres por primera vez ya en el siglo

XVI el ciclo hidrolgico segn el cual toda la fuente de agua de la tierra esnicamente la lluvia, y la escorrenta es el resultado de lo precipitacin menosla cantidad de agua que se pierde por evapotranspiracin.La escorrenta puede ser tanto superficial como subterrnea y susproporciones estarn controladas por la infiltracin. La infiltracin representael proceso de entrada del agua en el suelo y depende de una serie de serie defactores como la precipitacin, las caractersticas del suelo, la pendiente, elestado de la vegetacin y la porosidad y humedad del suelo.Durante los primeros momentos de la lluvia se produce una zona de

transmisin superficial muy rpida, con la infiltracin muy alta, pero luego sehace constante y permanece as a lo largo de todo el aguacero. Aunque lasproporciones relativas varan mucho segn cada cuenca y condicionesambientales, la distribucin de la precipitacin respecto al agua que llega alcanal se realiza de la siguiente manera:

a)Precipitacin en el canal Es simblica en generalb)Escorrenta superficial Ocurre solo cuando la precipitacin excede la

velocidad de infiltracin y representa el mayor componente de las avenida ,controlando los caudales punta.

c) Interflujo Es el agua que se infiltra en el suelo y se desplaza lateralmentehacia el canal. La cantidad de interflujo que se mueve sobre el nivel freticoaumentar por la presencia de capas impermeables que forzar el movimientolateral. La cantidad total del interflujo depende de la estructura del suelo y laprofundidad del nivel fretico.

d) Agua subterrnea Es el resultado de la percolacin de agua por gravedaden el subsuelo representa la proporcin mas estable del agua que fluye alcanal. Cuando aumenta el nivel fretico tambin se produce un mayor aporteen el canal, pero con un retardo que hace que no se noten picos mximos en elhidrograma del canal.


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e) Interceptada Es la lluvia que intercepta la vegetacin. Depende del tipode plantas y su estadio de crecimiento, pero representa generalmente losprimeros milmetros de una tormenta, y el 20% del resto del aguacero.

f) Retencin en depresiones Es el agua que rellena las pequeas depresiones

en superficie antes de que comience a producirse la escorrenta superficial yaunque la superficie no sea impermeable. Vara con la naturaleza del terreno,la pendiente, la vegetacin y el tipo de prcticas de uso del suelo. Encondiciones naturales se absorben unos 2-5 mm de precipitacin de cadatormenta aunque por ejemplo en condiciones de arado a favor de curvas denivel aumenta la retencin ms de 10 veces.

5. FLUJO HIDRICO SUPERFICIAL Y SUBSUPERFICIAL

El agua infiltrada percola verticalmente en el terreno hasta llegar a la zona desaturacin del agua subterrnea. Pero si el suelo no es muy poroso parte deella puede verse impedida en el descenso y forzada a fluir lateralmente en elsuelo, a favor de niveles menos permeables. Pueden considerarse variasmodalidades:Se puede hablar de un flujo lateral o flujo oblicuo(throughflow) cuando esteocurre cerca de la superficie y con una componente lateral o de un interflujo(interflow) que es ms profundo y tendente a la verticalidad. Ambos trminosson difciles de disociar en la prctica y el trmino interflujo en sentido

amplio abarca ambas modalidades.El agua que no se infiltra se concentra en depresiones y a partir de ah seproduce la escorrentia superficial difusa que contina ladera abajo hasta quese infiltra, canaliza o llega al canal.- La escorrenta superficial en manto(Hortonian Overland flow) representauna pelcula superficial que tericamente aumentar en espesor y profundidadaguas abajo. Es sin embargo, difcil de observar esta teora y el agua suelecanalizarse antes de que se llegue a formar un manto de agua generalizado.Ocurre en reas semiaridas con poca vegetacin o impermeables.

- En zonas hmedas el interflujo es ms frecuente que la escorrentiasuperficial en manto, pero su velocidad es ms pequea de forma que es difcilsaber cual de los dos procesos es el ms importante. En zonas hmedas losmodelos mas frecuentes de que se produzca escorrenta en superficie son lossiguientes:- El flujo de retorno subsuperficial (subsurface storm flow) se deriva delinterflujo pero este tiene una circulacin muy lenta y tarda en llegar al canal.Sin embargo, a travs de pequeos tubos o macroporos se puede producir unflujo de retornoque se reincorpora a la escorrentia superficial.


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- El flujo superficial de la zona saturada (saturated zone overland flow)ocurre cuando el interflujo una vez saturado aflora en superficie y seextiende en la base de las laderas, al llegar a la zona de llanura de inundacion oen las concavidades del terreno. El agua al aflorar en superficie puede

alcanzar ms rpidamente el canal. Este forma de flujo es tpica de vallespequeos en zonas hmedas, con alto nivel fretico, y suelos y vegetacinricos. Empieza al poco tiempo de comenzar el aguacero y por tanto, la "zona decontribucin superficial" por saturacin se extiende rpidamente a favor delas zonas cncavas. Sin embargo en cuanto para el aguacero se repliega.Los aspectos previos son muy importantes para la interpretacin delhidrograma de los ros, esto es la curva que describe la evolucin del caudal deun curso de agua en funcin del tiempo.El agua en la cuenca de drenaje antes de alcanzar el canal se acumula en

pequeas depresiones del suelo y como agua subterrnea. Por tanto sudescarga hacia los ros puede ser muy variable en el tiempo dependiendo delestado del suelo respecto a la capacidad de infiltracin y almacenaje, y portanto del tipo de escorrenta que se produzca.En el caso de el flujosuperficial hortoniano, la escorrenta ser muy rpida,generando avenidas sbitas con mucha capacidad erosiva, definiendo un granpico hidrograma y dando lugar a grandes inundaciones o sequas.Cuando por el contrario domine la escorrenta subsuperficial la erosinsuperficial por el agua ser menor, dominando la disolucin dentro del suelo y

el hidrograma mostrar picos graduales. El caso intermedio estardeterminado por el flujo superficial por saturacin.

6 ESCORRENTIA NO CONCENTRADA

El agua que cae sobre la superficie escurre sobre ella. Las fuerzashidrostticas que se generan sobre el suelo aceleran o retardan el flujo yaumentan o disminuyen la resistencia del suelo. Con ello se produce laseparacin de las partculas individuales del suelo y su transporte por el agua.

El movimiento de partculas es provocado en el estadio inicial por el impactode las gotas de lluvia. Cuando se supera la capacidad de infiltracin del suelocomienza una arroyada superficial no concentrada o difusa que se extiendea lo largo de la ladera en forma de flujo en lmina o bien como flujo endepresiones.En un etapa posterior la arroyada superficial se concentra constituyendo elcomienzo de la circulacin en canales encauzados. Inicialmente se trata decauces mviles, que temporalmente varan su posicin desplazndose a lo largode la ladera, y constituyen los denominados surcos o regueros. Finalmente el


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flujo superficial se concentra ya a favor de cauces fijos originando lasformas torrenciales y fluvialespropiamente dichas.

6.1. IMPACTO GOTA DE LLUVIA

La erosin y movimiento de particulas por impacto de la gota de lluvia oerosin por salpicadura (splash erosion) constituye la primera etapa de laerosin y a venido en gran parte a sustituir la idea antigua de erosin enlamina (sheet erosin). Ello se debe a que para que se genere un flujo laminarcapaz de remover el suelo se necesitan unas superficies homogneas y lisas yvelocidades ms altas. Por tanto no se pueden producir en las crestas de lasladeras que es donde hay menos flujo superficial hortoniano hay. El hecho deque en las cimas de las colinas sea donde se observe una perdida de suelo muyimportante llevo a la idea desarrollada principalmente por Ellison del

significado del impacto de la gota de lluvia y que ha sido demostradaposteriormente por numerosos experimentos.La erosin por salpicadura tiene un efecto mecnico en el suelo tanto directocomo indirecto. El efecto mecnico directo del impacto de la gota de lluviaen campo descubierto permite una remocin de partculas de hasta 10 mm detamao. Sobre una zona llana este hecho no representa una perdida directa desuelo, tan solo el desplazamiento de partculas. An as, ello representa unaactividad muy importante sobre el suelo puesto que en primer lugar se formaun crter de impacto capaz de remover gran cantidad de partculas de

algunos milmetros de grosor. Pero adems el salpicado de partculas seproduce en un radio de hasta 10 cm permitiendo una la difusin y elaplanamiento de partculas mucho mayores, incluso de bloques cuando estos seencuentran disgregados previamente. En la ladera el efecto se duplica. Por unaparte la componente del momento de la gota la desplaza hacia abajo al golpearde lado y por otra la trayectoria de la gota es mayor ladera abajo.A este efecto mecnico directo hay que sumar los efectos indirectos quepermiten mover partculas mucho mayores de 10 mm. Por una parte se produceel minado de los cantos con la eliminacin de materiales finos de su alrededor.

Este sistema es una eficaz forma de transporte de derrubios en la ladera.Por otra parte esta la accin de las plantas que favorecen acumulacin dematerial fino entorno ellas, formando una pequea cua anmala de depsitosen la ladera. Si existen cantos sobre la pendiente, tambin, dan lugar a estaforma de pedestal de finos. Ello favorece el minado en la base del canto queprovoca su desplazamiento ladera abajo. Una vez que se ha removido elsoporte que retena los finos se produce la muerte de la planta y la evacuacinde todo este material retenido.


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Al efecto mecnico que produce la salpicadura hay que aadir otro muyimportante que es su actividad en la degradacin edfica que se produce envarias fases:

11) Sellado de la superficie (Sealing).-El impacto directo de la gota sobre el

suelo hace que se tapen los poros, se impermeabilice y encharque la zona. Conello se reseca el suelo, se mueren otros organismos vivos como las lombrices yse interfiere la aireacin de todo el sistema, interrumpiendose el crecimientode las semillas y el ciclo productivo.

21) Deterioro de la estructura del suelo.- Si el sellado se produce durantemucho tiempo los pequeos agregados de suelo de la superficie se rompen yobstruyen el fondo de los surcos y grietas favoreciendo el aumento de laescorrenta.

31) Prdida de nutrientes por lavado.- El efecto mecnico del impacto de la

gota de lluvia rompe los agregados minerales unidos por materia orgnica y sedescomponen en suelos mineralizados por lavado de la materia orgnica y delas arcillas. Se producen con ello suelos arenosos que disminuyen la capacidadde retencin de agua y propician la erosin.

41) Acumulacin y enterramiento del horizonte superior.- La parte alta delsuelo, una vez erosionada, se deposita al pie de la colina. Posteriormente, alprogresar la denudacin de la parte alta se van recubriendo los nivelesprevios con un enterramiento de los horizontes orgnicos ms ricos, y elresultado es un empobrecimiento general del suelo.

6.2. FLUJO LAMINAR Y FLUJO EN DEPRESIONESLa erosin por lamina de agua (sheetwash) se ha descrito

fundamentalmente para zonas ridas y semiaridas desprovistas de suelo yvegetacin. El transporte se produce por rodamiento de las partculas nocohesivas. La cantidad total de carga de sedimentos es funcin de laprofundidad del flujo, la rugosidad del suelo y de las partculas y de lapendiente. La actividad se acaba cuando el flujo es inferior a un valor crticoo se ha removilizado ya todo el sedimento previamente disponible por

meteorizacin, quedando solamente un recubrimiento de residual de granos o"lag".Otros autores, fundamentalmente los que han trabajado en climas templadosdefienden que para que se produzca un flujo laminar puro se precisa laexistencia de superficies muy lisas y en todo caso el flujo ser muy pocoespesor y poder erosivo. El transporte de material se limita a granulometrasmuy finas y al no ser la lmina de agua capaz de erosionar su efecto estardeterminado por las partculas liberadas previamente por la meteorizacin,esto es una limitacin por la meteorizacin. Si la lmina de agua que seproduce es mayor, la removilizacin puede llegar a estar limitada por el


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transporte, como ocurre en el caso de arenas y gravas, esto es por lacompetencia de arrastrar materiales gruesos.

EL FLUJO EN DEPRESIONES ,La situacin ms frecuente en la

naturaleza es encontrar superficies irregulares en donde se produce un flujono uniforme concentrado en depresiones discontinuas y en retazos ms lisosde la superficie.

La concentracin flujo es muy local y demasiado corto para dar canales. Sinembargo la falta de uniformidad y las variaciones de flujo inducenvariaciones en el transporte de derrubios. Este transporte se va a producir deforma generalizada en los materiales finos, y locamente puede ocurrirtransporte de arena sin erosin. La erosin se dar solo en los puntos de

mayor concentracin de agua, como en la parte alta de las depresiones.

6.3. FLUJO Y LAVADO SUBSUPERFICIALLa escorrenta subsuperficial es un factor muy importante para el

transporte de material en solucin, pero puede causar tambin un efectomecnico significativo desplazando granos, ensanchando huecos de races ygrietas e incluso puede llegar a formar una red subsuperficial de canales oconductos.Un proceso habitual es el lavado de las arcillas desde el horizonte A al B por

percolacin, como parte del proceso fundamental de formacin del suelo. Peroas mismo como el agua se mueve tambin lateralmente mediante el flujooblicuo, es de asumir que existe un transporte ladera abajo, que puederevestir gran importancia aunque por el momento no existen medidasconcretas sobre ello.A favor de los suelos bien desarrollados o en zonas de importante alteracinde la roca, se encuentran lneas dendrticas a lo largo de las cuales lapermeabilidad es mayor o el horizonte A del suelo esta mejor desarrolladomayor. Estas lneas concentran mejor la circulacin subsuperficial del agua o

el interflujo, favoreciendo una meteorizacin ms intensa. Estas lneas depercolacin (percolines) o zonas preferenciales de circulacin subterrneapueden generar zonas preferentes de erosin subsuperficial.A veces se constituyen a partir de rellenos de antiguos canales, y otras son laszonas de flujo preferente que definen la cabecera de cauces bienestablecidos. Se puede hablar tambin de lneas de percolacion en las zonasde suelos con flujo subsuperficial saturado durante los aguaceros.Pero tambin pueden llegar a producirse autnticos tubos (pipes) cuandollegan a desarrollarse conductos capaces de movilizar agua en inclusomateriales rpidamente. Este es un proceso extremo de lavado por sufusion o


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"piping" llega a generar una red subterrnea de pequeos tneles en suelos ysedimentos poco cementados. Tiene un impacto trascendental en reassemiridas y es un mecanismo bsico para el desarrollo de torrentes.

7. FLUJO CONCENTRADO EN CANALES MVILES SEMIPERMANENTES

Si el flujo es suficientemente intenso se erosionan una serie de pequeoscauces, los denominados surcos o regueros. Su principal caracterstica es quepermanecen poco profundos sin llegar a encajarse, pero por el contrario sedesplazan paralelamente a lo largo de la ladera por lo cual sta se varebajando homogneamente. Constituyen por tanto por su gran poder erosivono solo un mecanismo fundamental en la perdida de suelo, sino un aspectoesencial en el modelado y morfologa de determinadas laderas.

Se forman cuando la escorrenta difusa se concentra en depresiones oconverge puntualmente ante la presencia de obstculos. El incremento de laprofundidad de agua genera turbulencias capaces de arrastrar partculas demayor tamao que las que se movilizaban en el caso de flujo laminar.En sentido amplio todas estas formas reciben el nombre de regueroso rills,pero algunos autores restringen el nombre de rills a aquellos asociados a limosy arcillas, y consideran que los asociados a arenas deberian mejordenominarse como braids. Se podra hablar de surcos s.s. para los rills yregueros entrelazadospara denominar los braids, aunque no son trminos que

estn normalizados.Surcos (rills s.sticto)

Los surcos se forman sobre material fino en donde la erosin es difcil peroel transporte fcil, por lo cual una vez formado el canal se mantiene flujoconcentrado en un mismo canal. Se generan as un a serie de canalessubparalelos, bien definidos y paralelos a la pendiente.Su anchura y profundidad no exceden los 50 cm, aunque en general sonmenores y estn controlados por el material que los forma. No se agrandanporque el material del substrato tiende a hacerse mas resistente con la

profundidad y adems la duracin de la arroyada es demasiado corta.La morfologa de los surcos se mantiene fija durante las etapas defuncionamiento, pero entre diferentes perodos de flujo se anulan los canalesoriginales. As, en arroyadas sucesivas o estacionales los canales se desplazany pasan a ocupar posiciones diferentes en la ladera, que se rebajapaulatinamente sin conservar las formas de incisin. En campos de cultivo lossurcos se eliminan con el arado.Solo bajo condiciones especiales, algunos regueros maestros ("master rills")crecen escapando de su destruccin y comienzan un proceso de capturas yjerarquizacin de la red de drenaje. Pero esto representa ya una etapa


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posterior de evolucin y se entra ya dentro de las formas y de la dinmicatorrencial.La destruccin de los canales entre etapas de arroyada se produce pordiversos efectos como cambios de humedad, procesos de hielo-deshielo o

relleno de los canalillos por accin de las pisadas de animales. Schumm (1956)describe un ejemplo muy grfico de la ocurrencia de este proceso en unaregin del Oeste de EEUU. Durante el invierno en condiciones templado -hmedas la accin hielo- deshielo favorece la formacin en el suelo deagregados poligonales muy permeables, que evitan la arroyada y eliminan lossurcos formados durante la etapa anterior. Por el contrario en verano, encondiciones semiridas las lluvias de carcter torrencial, destruyen y tapanlas grietas preformadas, desarrollndose sobre ellas una costra impermeable.Con ello se disminuye la infiltracin en esa zona y aumenta la escorrenta

superficial que da origen a nuevos surcos. Pero una vez que los antiguosregueros haban sido rellenados, representan una zonas mas permeables dondeel agua se infiltra y no se produce incisin. Por ello, al formarse el nuevosurco, se encaja en otra zona adyacente, en los interfluvios previos, con loeque los regueros se desplazan a lo ancho de la ladera entre los periodos deprecipitacin.

Regueros entrelazados (braids)Cuando esta etapa de flujo en canales mviles ocurre sobre materialesgroseros, estos se erosionan fcilmente pero su transporte esta limitado por

la capacidad del flujo. Si durante caudales poco intensos, el material msgrosero, no puede ser transportado, se deposita en barras e islas y el flujo sesubdivide en canales que se unen y separan, formando una red de reguerosentrelazados (braids. Suelen tener de 1 a 10 cm de profundidad y entre 5cm y5 m anchura.Durante los perodos de intensa arroyada cambian algunos canales de posicin,pero entre flujos estos apenas se modifican y destruyen, con lo cual siempreexiste un patrn de canales fijos sobre el terreno. Estas formas se presentanen superficies desrticas casi lisas con pendientes entre 1-5y pueden llegar

a recubrir entre el 5 y el 20% de la superficie. Son caractersticas de lospiedemontes desrticos y glacis semiridos.

8. CANALES FIJOS: JERARQUIZACION DE LA RED DE DRENAJE

A partir de la etapa de surcos paralelos en la ladera, stos se-integranpaulatinamente en una red de drenaje jerarquizada. Horton (1945) describipor primera vez este proceso por un fenmeno de "microcapturas"(micropiracy) por destruccin del montculo que separa los surcosadyacentes dentro de un sistema de rills. Segn su concepto de "flujo en


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manto" (overland flow), durante un aguacero se puede crear una lmina deagua que rellene los surcos y sobrepase la divisoria de agua entre doscanales. Una vez ocurrido esto, se desarrollar una componente de mocinlateral hacia el curso ms profundo, erosionndose el caballn entre ambos,

y producindose progresivamente un aumento de flujo hacia el "canaldominante" (master rill). Este flujo "jerarquizado" (proceso de "cross-grading") crea una zona relativamente suave de "flujo en manto" en que handesaparecido las divisorias de agua entre surcos y que produce una nuevacomponente en la ladera con la que se inicia el encajamiento de la red (Fig.Horton, 1945).Aunque la idea esencial de jerarquizacin de Horton sigue siendo vlida, elmecanismo de eliminacin de divisorias por "escorrenta superficial enmanto" no es generalizable a todas las laderas de acuerdo con las ideas de

hoy en da. Sin embargo, es posible pensar en un proceso de jerarquizacin apartir de fenmenos de captura producidos por el agua sub-superficial o afavor del interflujo oblicuo en la ladera. De esta forma el flujo del surcoms profundo captura a los caudales de los flujos adyacentes, y en esteproceso subsuperficial se produce la erosin de los pequeos montculos queforman la divisoria entre surcos consecutivos, y una vez iniciada estaerosin, se produce el desmoronamiento de todo el caballn.

9. ESTADIOS EN EL DESARROLLO DE LA RED DE DRENAJE

Ya en 1932 Glock se plante el anlisis de los estudios evolutivos de la redde drenaje, recurriendo para ello a un estudio cualitativo de la distribucinde la red en mapas topogrficos de cuencas diferentes. De ello dedujo queel crecimiento de la red se produca inicialmente en forma esqueltica conun desarrollo muy rpido hacia las cabeceras, que luego se iban rellenandoprogresivamente de tributarios. Al final, el proceso ocurre a la inversareducindoselos tributarios segn se rebaja el relieve, y quedando slo laslneas principales del drenaje. Esta evolucin qued resumida en cinco

estadios:a) Iniciacin:- Comienza el patrn de drenaje con el desarrollo e incisinsuave de la red en una zona sin ninguna direccin previa.b) Elongacin.- Esta red se expande rpidamente hacia las cabeceras por

crecimiento de los cursos principales.c) Elaboracin.- A partir de aqu la evolucin se basa en el relleno porpequeos tributarios de las zonas intermedias, no disectadas. Este procesoocurre en las laderas por crecimiento de los surcos y ensanchamiento de losarroyos y torrentes. A su vez en cabecera se producen bifurcaciones.


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d) Mxima extensin.- Corresponde con el mximo desarrollo de la red,tanto en densidad como en extensin.e) Abstraccin. - Constituye la prdida de tributarios en una etapa final deevolucin del rea en que dominan los procesos de ensanchamiento de la

llanura y meandrismo. Al mismo tiempo se multiplican los eventos decapturas directas y los de "absorcin" en que el encajamiento de lostributarios aguas arriba elimina en los de abajo el aporte de aguasubterrnea fundamental para el mantenimiento de la red. Corresponde auna etapa de reduccin del relieve tendente a la peniplanizacin, y el nmerode canales se va reduciendo progresivamente al mnimo.El estudio de Glock se bas en una "hiptesis ergdica" en que para elanlisis la variable "tiempo" quedaba sustituida por el "espacio". Sinembargo, ms recientemente se han realizado estudios experimentales en

una cubeta experimental de laboratorio, en los que se ha encontrado unmodelo de evolucin anlogo, en que pueden identificarse los estadiosdefinidos previamente (Fig. 4.6 de Parker, en Schumm 1977).En los tres primeros estadios se produce el crecimiento progresivo de lared de drenaje hacia las zonas no disectadas (A, B Y C) hasta llegar a la"mxima extensin" (D). A partir de ese momento la evolucin se producepor prdida de tributarios en un proceso de "abstraccin" (E y F) queocurre fundamentalmente en el centro de la cuenca por reduccin de losvalles principales. En cabecera y en la periferia de la cuenca la densidad de

drenaje permanece alta, por lo que se pueden encontrar densidades dedrenaje muy variables dentro de la misma red, especialmente en estosltimos estadios.Esta evolucin, anloga a la descrita por Glock, se produca en la cuencasiempre y cuando se partiera inicialmente de una pendiente grande (3,2 %)en la cubeta y sin cambios posteriores en el nivel de base. Sin embargo, sien las condiciones de partida la pendiente era pequea (0,75 %) y lo que seproduca era un descenso progresivo del nivel de base a continuacin, la redse desarrollaba creciendo muy lentamente en cabecera y formando una red

muy densa y completa desde sus orgenes. Con ello hay que tener en cuentala influencia de otros factores externos en la cuenca, como los tectnicos.

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1. El Sistema Fluvial