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CSIC-Museo Nacional de Ciencias Naturales, Madrid
Parte 1: Introducción y registros de llanuras de inundación
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1.- Paleohidrología a través de la Geomorfología y la Sedimentología fluvial
2.- Registros fluviales en llanuras aluviales 3.- Registros en terrazas fluviales4.- Registros de eventos extremos: paleocrecidas
Temas a abordar:
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PALEOHIDROLOGÍA
Disciplina que aborda el estudio del movimiento del agua y el sedimento con anterioridad a los registros hidrológicos continuos
Costa, 1986
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Reconstrucción de actividadfluvial y del caudal medio
Reconstrucción del caudal máximo
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Registros fluviales relevantes en el estudio de Cambio Climático:
• Estratigrafía y Geomorfología de terrazas, llanuras y rellenos aluviales, :– Secuencias de erosión y agradación, en llanuras y terrazas
aluviales y rellenos de valle, registrando cambios importantes en caudal y/o carga de sedimento
– Frecuentemente presentan una respuesta no linear, con retardo en la respuesta al cambio
– Resolución de 0.1-1 ka (décadas a milenios)• Estudios basados en el análisis de depósitos de crecidas
en zonas de remanso:– Registros sedimentarios de eventos individuales de crecidas; – Eventos hidrológicos de corta duración, respuesta rápida, muy
sensibles a registrar cambios;– Resolución de 0.01-0.1 ka (décadas a centurias)
• Crecidas Históricas (Documentadas) registrados en archivos (Municipales, eclesiásticos, etc.), y marcas de altura.
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Cauce fluvialLos cauces fluviales presentan cambiostanto en el tiempo como en el espaciopara acomodar su tamaño a lasvariaciones de caudal (agua y sedimento) y de pendiente.
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Factores que controlan el flujo en cauces fluviales
• Gradiente del cauce fluvial• Sección transversal del cauce• Velocidad media del flujo• Caudal (sección/area mojada x
velocidad)• Carga de sedimento
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Perfil longitudinal• El perfil longitudinal se refiere a
la línea topográfica dibujada a lo largo del cauce desde su nacimiento a su desembocadura
• El gradiente del cauce desciendeaguas abajo
• Las irregularidades del gradiente pueden ser debidas a la existencia de capasresistentes de roca, deslizamientos o presas
• En el caso de un cambio del nivelde base, el curso fluvial tiene a generar un nuevo perfil de “equilibrio” para ajustar a lasnuevas condiciones
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Nivel de base• A medida que el flujo se desplaza
aguas abajo, la energía potencialdisminuye al igual que su gradiente, hasta alcanzar su nivel de base en su desembocadura en el mar.
• El nivel límite debajo del cual el cauce no puede seguir erosionandose denomina nivel de base del río.
• El nivel de base para la mayor parte de los ríos es el nivel del mar.
• Cuando un río fluye hacia unacuenca cerrada o un lago, la superficie del lago es su nivel de base.
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Tipos de ríos y características
• Braided: Elevadapendiente, bancos no cohesivos, Qs>Q, cargade fondo
• Anastomosados: Pendiente moderada, Qs≈Q, carga mixta
• Meandriforme: Pendiente baja, Qs<Q, Bancos cohesivos, Elevada carga en suspensión
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Patrones fluviales en planta en relación a tipo de carga, pediente y caudal
Schumm, 1977
Qsd = QSQs sedimento; d tamaño medio; Q caudal; S pendiente
Lane 1955
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Aproximación a la determinaciónde paleo-caudales
• Variaciones en los caudalesformadores de cauces fluviales– Basados en las condiciones de
equilibrio entre caudal-resistenciade los bancos
– Caudal a canal lleno, no extremos• Al menos dos aproximaciones:
– Régimen– Hidráulica
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Geomorfología fluvial: Clasificación general de ríos
Modificado de Schumm, 1967.
Morfología en planta de meandros
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• Geometría hidráulica• Caudal dominante: caudal equivalente al rango de caudales que gobierna la forma y tamaño del cauce• Caudal a canal lleno (Bankfull discharge)• Intervalo de retorno: ¿~cada dos años?• Controles en las dimensiones del cauce• Q > Qbf se produce flujo hacia las llanuras • Si Q > Qbf se mantiene de forma continua, se aumenta las dimensiones del cauce hacia las nuevas condiciones de equilibrio
Caudal como control en la formación del cauce
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• W = f(Qbf)• D = f(Qbf)• Rc = f(Qbf), etc
Morfología de canal de equilibrioRíos meandriformes
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• Caudales medios a partir de geometríade meandros
• Variación de caudalesdurante ciclosglaciares-interglaciares
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The Holocene climatic changes have been reflected in the morphology andsediments
of large rivers
VISTULA RIVERVALLEY
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Depósitos de llanura de inundacióncomo indicador de paleocrecidas
Determinación de la frecuencia de desbordamientos
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Ciclos de agradación e incisión: Desarrollo de terrazas