Clase 5

TEMA : MORFOLOGÍA FLUVIAL. PROCESOS

1.- Dinámica fluvial: el ciclo de Davis.

2.- Hidráulica de las corrientes fluviales.

a) Velocidad de corriente y turbulencia.

b) Geometría hidráulica.

3.- Procesos fluviales.

a) Erosión

b) Transporte

c) Aluvionamiento.

1. Dinámica fluvial. Modelo general: Ciclo de Davis.

“En una región de relieve pronunciado, los ríos se hunden en ella, corroyéndola; la erosión

también trabaja en las vertientes. El relieve termina por atenuarse y convertirse en insignificante,

si el trabajo persiste durante un tiempo suficiente sin interrupción. Pero si, llegado a este grado

de evolución, la región es bruscamente levantada o plegada, o si desciende el nivel del mar, o

si un cambio climático devuelve la fuerza a los ríos, la excavación vuelve a comenzar y el

relieve se renueva.”

Esta evolución teórica es el denominado: “Ciclo de Davis (M.V. Davis, 1899)”

• Movimientos tectónicos

• Cambio climático

• Modificación nivel de base => variaciones nivel del mar

Medios fluviales: dinámica fluvial

2.- Hidráulica de las corrientes fluviales.

a) Velocidad de corriente y turbulencia.

dy

dv

La capacidad erosiva de una corriente fluvial está directamente relacionada con el esfuerzo decizalla ( ) que dicha corriente ejerce sobre toda la superficie del canal que está en contacto con el

agua.

dy

dv

Medios fluviales: procesos fluviales

Velocidad (¡flujo laminar!)

Relación velocidad-profundidad => ¡flujo turbulento!

Morisawa (1985).

a) Variaciones en la pendiente del canal o presencia de irregularidades

b) Variaciones en la forma del canal

c) Variaciones en el espaciado entre fragmentos rocosos => la capacidad erosiva

de una corriente depende del tipo de lecho.

Causas por las que una corriente puede desarrollar un flujo turbulento:

Rugosidad (coeficiente)

Chezy (1775) =>

Manning (1889) =>

DSCV

2132´ SDnV

Coeficiente de rugosidad (n):

Ecuación de Chow (1959) =>

n: coeficiente de rugosidad

R : radio hidraúlico

k: tamaño de grano medio del 65% del material del lecho

61

61

212log921k

kR..

kRn


b) Geometría hidráulica.

Caudal Q = A1 x V1 = A2 x V2

3.- Procesos fluviales:

Comportamiento de una corriente fluvial => relación V (Q) y tamaño de grano

Curvas de Hjulström

* Dominio de la sedimentación

(aluvionamiento)

* Dominio del transporte

* Dominio de la erosión

Gravas y bloquesLimo y arcillas

Arena media – gruesaArena fina-limo


a) Mecanismos de erosión

* Rocas duras (sustrato rocoso): el río discurre sobre un lecho rocoso, la

meteorización mecánica y química junto con la carga transportada y la turbulencia de la

corriente serán los parámetros que controlarán la capacidad erosiva de la corriente.

- En función del tipo de lecho

* Rocas blandas (aluviales): el río discurre sobre sedimentos que son erosionados,

transportados y depositados por la propia corriente.

Medios fluviales: procesos fluviales - erosión

Reglas de acción de las aguas corrientes (Aubouin et al., 1980)

a) Regla de la erosión regresiva: La erosión empieza por la parte baja de las vertientes y luego lasremonta.

b) Regla de la pendiente: La erosión es tanto más importante cuanto más fuerte es la pendiente.

c) Regla del perfil de equilibrio: La erosión va disminuyendo con el tiempo en función del rebajamiento delperfil del curso de agua hasta un límite, denominado perfil de equilibrio. Este perfil, de concepciónpuramente teórica, no es más que el último término de una evolución que ningún curso de agua a realizadojamás.

Nivel de base general:

océanos y mares que rodean los continentes

Nivel de base local:

tributario con el río principal, etc.


Reglas de acción de las aguas corrientes (Aubouin et al., 1980)

La actividad de los ríos se manifiesta mediante tres acciones principales

a) Erosión en profundidad.

b) Erosión en ensanchamiento.

c) Erosión en extensión (por el mecanismo regresivo).


Capacidad: Cantidad de material que un río puede transportar en una sección dada.

Carga: Cantidad real de material transportado.

Competencia: Posibilidad de un río de transportar materiales de una determinada dimensión.

Parámetros de control:

Capacidad > carga => Erosión

Capacidad = carga => Transporte

Capacidad < carga => Aluvionamiento


b) Mecanismos de Transporte:

1) Solución: carbonatos, sulfatos, cloruros y óxidos => carga disuelta

2) Suspensión: partículas de grano fino (arcilla, limo y coloidales) =>carga suspendida

3) Saltación: partículas de grano intermedio (arenas) que se desplazan por la zona inferior de la

corriente.

4) Tracción: Arenas gruesas y cantos se deslizan o ruedan a lo largo del lecho como resultado del

empuje y arrastre de las corrientes turbulentas de agua.

Carga de fondo

(lecho)

Medios fluviales: procesos fluviales - transporte

TRANSPORTE FLUVIAL.

c) Mecanismos de Aluvionamiento:

1) Precipitación: cuando la corriente sobrepasa su capacidad de disolución o producto de

solubilidad por estancamiento, evaporación, temperatura, actividad bioquímica, etc..

3) Abandono de la carga de fondo: por descenso de la energía de la corriente al cambiar el régimen

de flujo entre crecidas y estiajes, se produce una disminución de la capacidad para el arrastre y empuje de partículas de un determinado tamaño de la carga de fondo.

Medios fluviales: procesos fluviales - aluvionamiento

Geomorfología

TEMA 3: FORMAS FLUVIALES

1.- Llanura de inundación. Definición y configuración.

2.- Formas de los canales.

2.1.- Modelos generales.

2.2.- Canales meandriformes.

2.3.- Canales anastomosados

3.- Formas de depósito: Terrazas fluviales

1.- Llanura de inundación.

- Definición: espacio que puede ser ocupado por las aguas de una corriente fluvial (M. Derruau,

1966).

Modificaciones en el caudal (variación estacional) provocan modificaciones en la extensión de las

zonas cubiertas por el agua.

Uno de los objetivos de la Geomorfología fluvial es delimitar las zonas de ocupación para distintos

periodos de retorno (tiempo-caudal) en base a rasgos de la dinámica fluvial: formas en el terreno

(canales) y depósitos fluviales => configuración de la llanura de inundación

* Canal de estiaje.

* Lecho ordinario o aparente.

* Lecho mayor o de inundación.

Medios fluviales: formas de depósito – llanura aluvial

2.- Formas de los canales.

2.1- Modelos generales. . Índice de Sinuosidad (SI) – Brice, 1964

Medios fluviales: formas fluviales – morfología de los canales

2.2.- Canales meandriformes:

Meandro: “Trazado que se aparta sin motivo aparente de su dirección de escorrentía para volver a ella

después de describir una pronunciada curva”. M. Derruau (1966)

Meandros de Valle

sobre substrato rocoso

Modelados en periodos

anteriores de mayor caudal

o por levantamiento

Coincidirán con

dimensiones del valle

Meandros de Corriente

sobre aluviones

Adaptados al caudal actual

Menores que el valle


Evolución del meandro.


Canales anastomosados y trenzados (braided)

Schumm (1963) dintingue entre canales trenzados y anastomosados según su estabilidad.

C. Trenzado islas inestables C. Anastomosado islas estables


Factores condicionantes en la formación de las “islas”:

-Cauce con gradiente pronunciado

-Abundante carga de sedimentos

-Material del lecho: fracción arenas, gravas y bloques

-Marcada fluctuación en el caudal

Fase A. Sedimentación en llanura aluvial, canal

meandriforme. Llanura de Inundación Convexa

Fase B. Reajuste, aumento sedimentación,

anastomosado. Canal Trensado y Aluviacion.

Fase C. Estabilidad.

Fase D. Reajuste, disección, meandriforme.

Fase E. Disminución pendiente, meandros,

llanura aluvial ancha.

3. Formas de depósito: Terraza fluvial

Resultado de la alternancia de periodos de erosión y aluvionamiento, sea cual sea la causa de dicha

alternancia (Aubouin et al, 1968): deformación tectónica, variación nivel del mar, cambio climático.

Secuencia teórica erosión – aluvionamiento (Butzer, 1976)

Medios fluviales: formas de depósito – terrazas fluviales

Tipología general de terrazas fluviales.

Medios fluviales: formas de depósito – terrazas fluviales

Terrazas fluviales

Terrazas

•Hasta tres niveles de sedimentos fluviales (números 1 a 3, de antiguo a moderno)

• se distinguen en esta imagen.

FORMAS DE EROSIÓN

VALLE FLUVIAL, GARGANTAS y HOCES, CASCADAS, MEANDROS

•MARMITAS DE GIGANTE

•Formadas por la fuerte pendiente y velocidad del río en su curso alto cuando los materiales

transportados por el río (rocas y cantos) horadan el cauce al girar arremolinados por la

fuerte velocidad del agua.

DELTAS (con forma triangular)

Depósitos de limos y arcillas en la desembocadura de un

río (existe poco oleaje).

Si hay fuerte oleaje: ESTUARIO.

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