Geomorfología – Fluvial 2 Paloma Fernández García Dpto. Geodinámica. Facultad C.C. Geológicas Universidad Complutense de Madrid Clasificación de los Ríos La clasificación de los ríos viene dada por el parámetro de Sinuosidad (S) y por el parámetro de Trenzado (nº de barras internas) Ríos Rectos: Poco frecuentes e inestables Ríos Trenzados (braided): Presentan excedentes de carga. Condiciones climáticas extremas. Episodios de avalanchas Ríos Meandriformes: Evolucionados y estables. Gran variedad de depósitos e importantes llanuras de inundación que facilitan los procesos de inundabilidad Ríos Anastomosados: Desembocaduras en deltas y zonas subsidente Además: Ríos sobre lecho fijo (en roca): rectos y meandriformes Ríos sobre lecho móvil (material granular): todos Paloma Fernández García Clasificación de los Ríos L l Sinuosidad: l / L S: 1.04 S: 1,57 S: 3 Ríos Rectilíneos Ríos Meandriformes Meandro: dos lóbulos consecutivos y con movimiento del agua en sentido opuesto Ríos Trenzados (braided) Ríos Anastomosados Paloma Fernández García Parámetros y medidas en un canal W : anchura d: profundidad A: área P: perímetro mojado R: radio hidráulico (A / P) S: pendiente V: velocidad n: rugosidad L: distancia entre dos puntos A1·V1 = A2·V2 = Q (1) CANAL: Conducto por el que circula agua - Canal de estiaje - Canal ordinario (medio) - Canal aguas altas (bank-full) CAUDAL: Volumen de agua por unidad de tiempo medido en un punto (l /s; m3/s) - Caudal de estiaje - Caudal medio u ordinario - Caudal máximo CAUCE: Sección topográfica más deprimida del valle Paloma Fernández García Canal de estiaje Canal ordinario Estación de aforo, río Moros Medidas del Caudal: estaciones de aforo Paloma Fernández García Estación de aforo, río Moros Medidas del Caudal: estaciones de aforo Paloma Fernández García Caudal estimado Alturas medidas en la regla del aforo La Curva de gastos es una función que relaciona medidas de la altura alcanzada por el agua en un río, con el caudal que atraviesa dicha sección Q (l/s) h (m) Caudal real Medidas del Caudal: la curva de gastos Paloma Fernández García Caudal máximo HIDROGRAMA HIETOGRAMA Tiempo Precipitación Curva agotamiento HIDROGRAMA: función que expresa la variación de caudales a lo largo del tiempo (mes; año o unas horas (avenida) Paloma Fernández García HIDROGRAMA Partes de un Hidrograma Curva de ascenso (Rising limb): representa la concentración de la lluvia caída sobre el propio cauce y sobre toda la cuenca de drenaje Pico de crecida (Peak flow): indica el caudal máximo (Qm) que caracteriza a la avenida Curva de descenso (Falling limb): representa el decrecimiento del caudal con la estabilización del sistema La prolongación de esta etapa en el tiempo, hace que en ocasiones, se tienda a coincidir con la escorrentía subterránea (curva de agotamiento) Hietograma: función que expresa la distribución de la precipitación en el tiempo Los centros de gravedad de los respectivos hietograma – hidrograma, mantienen una diferencia de tiempo: “retardo de la cuenca” Paloma Fernández García Hidrograma A: cuenca alargada, permeables y de escasa pendiente Hidrograma B: cuenca redondeada, impermeables y de fuerte pendiente Coeficiente de escorrentía: Porcentaje de lluvia que no se infiltra y pasa a escorrentía superficial. Depende del Tiempo de Concentración Tiempo de Concentración de la cuenca (Tc) Tiempo máximo que tarda la lluvia en recorrer la totalidad de la cuenca Cuencas de drenaje - Hidrogramas A B TIPOS de HIDROGRAMA Paloma Fernández García Estudio y distribución de la CARGA SÓLIDA Conjunto de partículas sueltas, de distintos tamaños, donde interactúan fuerzas cohesivas, de arrastre etc Importante: Tamaño; forma; densidad; velocidad de sedimentación Aproximación cualitativa a la dinámica fluvial Qs: carga sólida D: tamaño (diámetro del 50 - 65%) del material arrastrado Q: caudal líquido S: pendiente Qs * D = Q * S Equilibrio de Lané Carga de Fondo Carga en Suspensión Carga Mixta: al conjunto de ambas granulometrias Partículas no sedimentables Paloma Fernández García Estructuras y Formas Sedimentarias en equilibrio con el tipo de Flujo Flujo Lento Flujo Rápido Paloma Fernández García Depósitos Fluviales mayores (BARRAS) Las formas fluviales se caracterizan por: Relieve asimétrico: constituido por la anexión de sucesivas caras de avalancha y una progresión en el sentido de la corriente Estar jerarquizadas: ripples, dunas y barras, de acuerdo a la disponibilidad del material, profundidad del canal, velocidad de la corriente etc, que se refleja en “estructuras de corriente, imbricación de cantos, etc” Cabeza (cb) de la barra Cantos imbricados: inclinación preferente de los cantos en sentido paralelo a la corriente Cp: canal principal Cs: canal secundario Cl: canal lateral Paloma Fernández García Barra central Paloma Fernández García Paloma Fernández García Paloma Fernández García Ríos de alta sinuosidad ( Meandriformes) I – MODELO DE FLUJO EN EL CANAL II – CARACTERÍSTICAS DE LA LLANURA DE INUNDACIÓN Depósitos de relleno de canal Depósitos de desbordamiento Depósitos de relleno de canal abandonado III - EVOLUCIÓN DE LOS RIOS MEANDRIFORMES Desplazamiento de meandros Avulsión Acortamiento de meandros Paloma Fernández García I - Modelo de Flujo en los Ríos Meandriformes Margen cóncava (externa): zona de máxima erosión al incidir el flujo del agua Margen convexa (interna): zona de sedimentación ( flujo transversal compensatorio en profundidad) dentro del canal y aguas abajo Movimiento del flujo del agua: tipo helicoidal combinada Paloma Fernández García I – Modelo de Flujo en los ríos Meandriformes Pozas y vados alternantes a lo largo del fondo del canal Excavación lateral en la margen cóncava Línea de máxima velocidad de la corriente desviada Paloma Fernández García Paloma Fernández García II - Características de la Llanura de Inundación Depósitos de relleno de canal : Point-bar o barras de meandro (2) Son depósitos arenosos, con estructuras de corriente y base erosiva de cantos. Las barras crecen por acreción lateral hacía el interior del canal, separadas por decantación de finos Cuando quedan expuestas se reconocen por su topografía irregular en (crestas y surcos). Algunos de éstos funcionan como canales secundarios El espesor de las barras coincide aproximadamente con la profundidad del canal Paloma Fernández García Paloma Fernández García Paloma Fernández García II - Características de la Llanura de Inundación 1953 1955 1956 1958 Formación de la Barra de Meandro y retroceso de la margen cóncava Paloma Fernández García II - Características de la Llanura de Inundación Depósitos de desbordamiento: constituyen gran parte de la llanura de inundación. Depósitos de granulometría fina (carga en suspensión) Diques (levees) (4) Localización: margen cóncava y tramos rectos Formas alargadas de sección triangular Granoselección decreciente respecto al cauce y en vertical Conos de desbordamiento (5) Localización: grietas en diques o márgenes del canal. Formas en lóbulos interdentadas en la llanura de inundación Granulometría algo mas gruesa y con selección respecto al ápice Depósitos de llanura indiferenciados (en lámina) Paloma Fernández García II - Características de la Llanura de Inundación Rellenos de canal abandonado (3) Canales no funcionales que acaban rellenándose por materiales de granulometría fina. Episodios de encharcamientos y suelos Encharcamientos y depresiones (6) Rellenos por colmatación de áreas deprimidas marginales En ocasiones lagos Paloma Fernández García DESPLAZAMIENTO DE LOS MEANDROS III - EVOLUCIÓN EN LOS RÍOS MEANDRIFORMES El movimiento más activo se sitúa en el “arco” del meandro Los diferentes tipos de movimiento dependerá de las variables del río: litología de las márgenes, caudal, existencia o no de llanura de inundación etc Paloma Fernández García AVULSIÓN Cambio de posición del canal principal (o parte de él), dentro de su propia llanura de inundación Causas y resultados: Recrecimiento topográfico de la llanura de inundación en la zona más próxima al canal principal. Posible desbordamiento posterior y ocupación de zonas marginales deprimidas III - EVOLUCIÓN EN LOS RÍOS MEANDRIFORMES Paloma Fernández García ACORTAMIENTO DE MEANDROS Utilización canal secundario Proceso prolongado en el tiempo, con funcionamiento de ambos canales simultáneamente Estrangulamiento El canal principal deja de utilizarse de forma “instantánea”, relevándose por otro más corto y de mayor pendiente Aumento de velocidad y de pendiente, aguas abajo Relleno canal abandonado III - EVOLUCIÓN EN LOS RÍOS MEANDRIFORMES Ambos casos tienen una respuesta sedimentológica diferente en su relleno Paloma Fernández García Paloma Fernández García Paloma Fernández García Neck cut-off Chute cut-off Paloma Fernández García RIOS TRENZADOS (BRAIDED) CARACTERÍSTICAS Ríos formados por diversos canales, separados por barras poco “estables”. Abundante carga de fondo y sección del cauce ancha Ríos con régimen hídrico muy irregular y extremo (medios semiáridos, periglaciares) Barra lateral (1) Barras interiores Por su forma: Barra longitudinal (2) Barra transversa (3) Barras romboidal (4) Clasificación barras Por su posición dentro del canal principal Paloma Fernández García Llanuras proglaciares Paloma Fernández García RÍOS ANASTOMOSADOS CARACTERÍSTICAS: Ríos de alta sinuosidad y diversos canales (mixtos) Áreas de pendientes muy bajas (marismas), o cuencas subsidentes, que permiten una sedimentación vertical continua y rápida Canales “estables” en sus cauces e importancia de los diques Paloma Fernández García RESUMEN CARACTERISTICAS DE LOS RÍOS Pendiente cauce Baja Media Alta Muy baja Profundos Procesos erosivos Depósitos Profundos Anchos Muy profundos Morfología Sinuosidad Carga Carga de fondo W / d Escasa Elevada Escasa Muy escasa Tabla resumen que muestra las características erosivas y de depósito de los distintos tipos de ríos Paloma Fernández García