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Corrientes de aguas superficiales

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Title: Corrientes de aguas superficiales


1
Corrientes de aguas superficiales
  • GEOL 3025 Cap. 16 Prof.
    Lizzette Rodríguez

2
Ciclo hidrológico
  • Circulacion del suministro de agua de la Tierra
  • Procesos que envuelve
  • Precipitacion
  • Evaporacion
  • Infiltracion
  • Escorrentia (runoff, agua fluye sobre superficie
    en lagos o corrientes)
  • Transpiracion (una parte del agua que se infiltra
    en el suelo es absorbida por plantas , que
    despues la liberan a la atmosfera)

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Ciclo hidrológico
4
Distribucion de agua de la Tierra
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Aguas de escorrentia
  • Comienza fluyendo por el suelo en finas y
    extensas laminas escorrentia en lamina
    (sheetflow)
  • Capacidad de infiltración es controlada por
  • Intensidad y duración de precipitación
  • Estado de humedad previo del suelo
  • Textura del suelo
  • Pendiente del terreno
  • Naturaleza de la cubierta vegetal
  • Despues de fluir como una lamina fina, se forman
    pequenos canales llamados acanaladuras (rills)
    transportando el agua a una corriente

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Flujo de corriente (streamflow)
  • El agua puede fluir de 2 maneras, determinados
    principalmente por velocidad
  • Flujo laminar (particulas de agua se mueven sin
    mezclarse)
  • Flujo turbulento
  • Factores que determinan velocidad
  • Gradiente, o pendiente de un cauce fluvial
  • Características del canal forma, tamaño y
    aspereza
  • Caudal (Q, discharge) el volumen de agua que se
    mueve a través de un punto en un intervalo de
    tiempo determinado

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Ejemplo de flujo turbulento
8
Influencia de la forma del cauce sobre la
velocidad
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Cambios de corriente arriba a corriente abajo
  • Perfil longitudinal
  • Seccion de una corriente desde su area de origen,
    denominada cabecera (headwaters) hasta su
    desembocadura, el punto aguas abajo donde el rio
    se vacia en otro cuerpo acuoso
  • Perfil general es una suave curva concava en
    sentido ascendente
  • Gradiente disminuye rio abajo

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Cont. Cambios de corriente arriba a corriente
abajo
  • Cont. Perfil longitudinal
  • Factores que aumentan pendiente abajo
  • Velocidad
  • Caudal
  • Tamaño del canal
  • Factores que disminuyen pendiente abajo
  • Gradiente
  • Aspereza del canal

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Perfil longitudinal de un río
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Nivel de base y corrientes en equilibrio
  • Nivel de base (base level) es el limite hacia
    abajo para la erosion de la corriente fluvial es
    el punto mas bajo al cual un rio puede erosionar
  • Dos tipos de nivel de base
  • Nivel de base absoluto - nivel del mar (común a
    todos los ríos)
  • Local o temporal

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Capa resistente actua como nivel de base local
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Cataratas ejemplo de nivel base local
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Cont. Nivel de base y corrientes en equilibrio
  • Cambios en condiciones causan reajustes en las
    actividades del río
  • Aumento en el nivel de base causa deposición
  • Disminución del nivel de base causa erosión
  • Corriente en equilibrio tiene la pendiente
    correcta y otras caracteristicas necesarias para
    mantener la velocidad necesaria para transportas
    el material que se le suministra
  • No erosiona ni deposita material, solamente lo
    transporta

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Construccion de embalse eleva el nivel de base
Disminuye velocidad
Aumenta deposicion
Disminuye gradiente
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Erosion de las corrientes fluviales
  • Las corrientes erosionan sus cauces recogiendo
    los granos debilmente consolidados, mediante
  • Abrasión
  • Disolución
  • Corrientes más fuertes levantan partículas de
    forma más efectiva

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Transporte del sedimento por las corrientes
  • Las corrientes transportan su carga de sedimentos
    de 3 maneras
  • En solucion (carga disuelta)
  • En suspension (carga suspendida)
  • A lo largo del fondo del cauce (carga de fondo)
  • Capacidad carga maxima de particulas solidas
    que una corriente puede transportar

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Carga suspendida
20
Carga de fondo consiste de granos grandes
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Cont. Transporte del sedimento por las corrientes
  • Competencia de una corriente
  • Indica el tamaño de grano máximo que una
    corriente puede transportar
  • Determinado por la velocidad del río
  • Cuanto mas fuerte es el flujo, mas grandes son
    los granos que puede transportar en suspension y
    como carga de fondo

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Depositos de sedimentos por las corrientes
fluviales
  • Causado por la disminución en velocidad
  • Competencia se reduce
  • Los granos de sedimento se depositan en un orden
    definido por tamanos
  • Sedimentos de ríos
  • Generalmente bien seleccionados (well sorted)
  • Los sedimentos de los ríos se conocen como aluvión

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Cont. Depositos de sedimentos por las corrientes
fluviales
  • Depósitos de canal
  • Barras componentes mas gruesos de la carga de
    una corriente
  • Barras de arena y grava pueden formarse en
    meandros (canal doblado), que en la parte
    exterior tiene un area de erosion, mientras que
    en la interior ocurre deposicion barras de
    meandro (point bars)
  • Corrientes anastomosadas (corrientes ramificadas,
    braided streams) corriente esta dividida y
    sigue varios caminos
  • Deltas

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Corriente meandrosa o sinuosa
25
Corriente anastomosada
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Cont. Depositos de sedimentos por las corrientes
fluviales
  • Depósitos de llanura de inundación (floodplain) -
    parte de un valle que se llena durante una
    inundacion
  • Diques naturales (natural levees) se forman
    paralelos al canal debido a inundaciones
    sucesivas a lo largo de los años
  • Cienaga (back swamp) tipo de pantano
  • Afluentes yazoo (yazoo tributaries) afluentes
    que entran a un valle fluvial y no pueden abrirse
    camino al cauce principal, cuando hay diques
    naturales.

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Llanura de inundacion
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AnimacionFormacion de llanura de inundacion
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Cont. Depositos de sedimentos por las corrientes
fluviales
  • Abanicos aluviales
  • Se desarrollan donde una corriente de gradiente
    alto abandona un valle estrecho en terrenos
    montanosos y sale subitamente a una llanura
    amplia y llana o a un fondo de valle
  • Acumulacion de sedimentos tiene forma de abanico
    o cono
  • Se abre como un gran abanico
  • Se depositan en tierra

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Abanico aluvial, SE California
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Cont. Depositos de sedimentos por las corrientes
fluviales
  • Deltas
  • Se desarrollan cuando un río entra al océano o a
    un lago
  • Sedimentos aparecen en 3 tipos de capas
  • Capas frontales (foreset) particulas mas
    gruesas que se depositan casi inmediatamente,
    formando capas con pendiente descendente en el
    sentido de la corriente.
  • Capas de techo (topset) horizontales y delgadas
    que cubren las frontales, se depositan en
    periodos de inundacion
  • Capas de base (bottomset) casi horizontales
    formadas cuando limos y arcillas mas finos se
    sedimentan a cierta distancia de la desembocadura

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Crecimiento de un delta simple
33
Forma triangular del delta delRio Nilo
34
7 subdeltas coalescentes del Rio
Mississippi(5000-6000 años)actual delta (7) -
formado en los ultimos 500 años
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Valles fluviales
  • Los valles fluviales son las características de
    relieve terrestre más comunes en la superficie
  • Dos tipos generales de valles fluviales
  • Valles estrechos
  • Forma de V donde ocurren cataratas y rapidos
  • Continúan cortando hasta el nivel base (erosion
    vertical)

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Cont. Valles fluviales
  • Dos tipos generales de valles fluviales
  • 2) Valles anchos
  • Río se encuentra cerca del nivel de base
  • Erosión vertical no es dominante
  • La energía del río es dirigida de lado a lado,
    formando así una llanura de inundación

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Cont. Valles fluviales
  • Cont. 2) Valles anchos
  • Características en el relieve de valles anchos
    incluyen
  • Llanuras de inundacion
  • Llanuras de inundación erosionales
  • Llanuras de inundación deposicionales
  • Meandros
  • Cutbank (lado de erosion) y barra de meandro
    (point bar, lado de deposicion)
  • Estrangulamientos (cutoffs, a medida que
    curvatura aumenta, 2 meandros se van uniendo) y
    lagos de media luna (oxbow lakes, canal
    abandonado por estrangulamiento )

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Corriente que erosionasu llanura de inundacion
39
Erosion en cutting bank de meandro ej. Rio
Newaukum, WA (A) enero 1965, (B) marzo 1965
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Formacion de estrangulamiento (cutoff) y lago de
media luna (oxbow lake)
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Formacion de oxbow lake
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AnimacionFormacion de lagos de media luna
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Meandros encajados yterrazas fluviales
  • Meandros encajados
  • Meandros en valles empinados y estrechos
  • Causados por la caída en el nivel de base o el
    levantamiento tectónico de la región
  • Terrazas
  • Superficies planas que son restos de una llanura
    de inundacion previa
  • El río se ha ajustado a un descenso relativo del
    nivel de base mediante erosión vertical

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Meandros encajados Rio Colorado
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Formacion de terrazas
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Redes de drenaje
  • Sistemas de drenaje
  • Cuenca de drenaje
  • Área de tierra que aporta agua a la corriente
  • Divisoria
  • Línea imaginaria que separa una cuenca de drenaje
    de otra

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Cuenca de drenaje y divisoria
(barrancos)
48
Cuenca de drenaje del Río Mississippi (mayor rio
de Norteamerica)
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Cont. Redes de drenaje
  • Modelos o patrones de drenaje
  • Patrón de la red interconectada de corrientes en
    un área
  • Patrones de drenaje comunes
  • Dendrítico (sustrato de roca relativamente
    uniforme)
  • Radial (corrientes divergen desde area central,
    ej. volcanes)
  • Rectangular (sustrato de roca esta cruzado por
    diaclasas y fallas)
  • Trellis o enrejado (superficie tiene rocas
    resistentes y debiles)

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Patrones de drenaje
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Cont. Redes de drenaje
  • Erosión remontante (headward erosion) y captura
    (stream piracy)
  • Un río puede extender su curso por
  • Desarrollo de un delta
  • Erosión remontante extendiendo la cabecera de
    su valle pendiente arriba
  • Erosión remontante puede resultar en captura
    desviacion del drenaje de un río a otro

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Proceso de captura de corrientes
Desfiladero o curso de agua abandonado
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Inundaciones y control de la inundacion
  • Las inundaciones son las amenazas geologicas más
    frecuentes y destructivas
  • Causas de inundaciones factores naturales o
    inducidos por el ser humano
  • Tipos de inundaciones
  • Inundaciones regionales (regional floods)
  • Inundaciones repentinas o avenidas (flash floods)
  • Inundaciones por obstruccion de hielo (ice-jam
    floods)
  • Inundaciones por ruptura de una represas (dam
    failure)

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Inundaciones en Rio Mississippi1993
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Cont. Inundaciones y control de la inundacion
  • Control de inundaciones - Esfuerzos de ingeniería
  • Diques artificiales (monticulos de tierra para
    incrementar volumen de agua que el cauce puede
    llevar)
  • Represas de control de inundaciones (para
    almacenar el agua de la inundacion y luego
    dejarla salir lentamente)
  • Canalización (alterar cauce para aumentar
    velocidad del agua para impedir que alcance la
    altura de inundacion)
  • Enfoque no estructural por medio de manejo logico
    de las llanuras de inundacion
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