Processo fluviale, l’interazione fisica dell’acqua che scorre e i canali naturali di fiumi e torrenti. Tali processi giocano un ruolo essenziale e cospicuo nella denudazione delle superfici terrestri e nel trasporto di detriti rocciosi dai livelli superiori a quelli inferiori.
In gran parte del mondo l’erosione del paesaggio, compresa la riduzione delle montagne e la costruzione di pianure, è portata dal flusso dell’acqua. Quando la pioggia cade e si raccoglie nei corsi d’acqua, il processo di erosione non solo degrada il terreno, ma gli stessi prodotti dell’erosione diventano gli strumenti con cui i fiumi scolpiscono le valli in cui scorrono. I materiali sedimentari erosi da un luogo vengono trasportati e depositati in un altro, per poi essere erosi e ridepositati più volte prima di raggiungere l’oceano. In luoghi successivi, la pianura fluviale e lo stesso canale fluviale sono prodotti dell’interazione del flusso di un canale d’acqua con i sedimenti portati giù dal bacino di drenaggio sovrastante.
La velocità del flusso di un fiume dipende principalmente dalla pendenza e dalla rugosità del suo canale. Un pendio più ripido causa una maggiore velocità di flusso, ma un canale più ruvido la diminuisce. La pendenza di un fiume corrisponde approssimativamente alla caduta del paese che attraversa. Vicino alla sorgente, spesso in regioni collinari, la pendenza è di solito ripida, ma si appiattisce gradualmente, con irregolarità occasionali, fino a quando, attraversando le pianure lungo l’ultima parte del corso del fiume, di solito diventa abbastanza mite. Di conseguenza, i grandi torrenti di solito iniziano come torrenti con un flusso altamente turbolento e finiscono come fiumi che scorrono dolcemente.
In tempo di piena, i fiumi portano giù grandi quantità di sedimenti, derivati principalmente dalla disintegrazione degli strati superficiali delle colline e dei pendii della valle da parte della pioggia e dall’erosione del letto del fiume da parte dell’acqua che scorre. Anche i ghiacciai, il gelo e il vento contribuiscono alla disintegrazione della superficie terrestre e alla fornitura di sedimenti ai fiumi. Il potere della corrente di un fiume di trasportare materiali dipende in larga misura dalla sua velocità, così che i torrenti con una rapida caduta vicino alle sorgenti dei fiumi possono portare giù rocce, massi e grandi pietre. Questi sono gradualmente macinati per attrito nel loro corso in shingle, ghiaia, sabbia e limo e sono portati avanti dal fiume principale verso il mare o parzialmente sparsi sulle pianure durante le piene. La dimensione dei materiali depositati nel letto del fiume diventa più piccola come la riduzione della velocità diminuisce il potere di trasporto della corrente.
Dai primi giorni della moderna idraulica applicata, la ricerca ingegneristica ha cercato di capire meglio il trasporto dei sedimenti. Poiché le particelle di sedimento sono generalmente più pesanti della quantità d’acqua che spostano, il principio di Archimede non poteva essere usato per spiegare il fatto che i sedimenti pesanti fossero in grado di essere sollevati e trasportati dall’acqua che scorre. Un’altra spiegazione era, di conseguenza, necessaria. La ricerca del ventesimo secolo distingue, a questo proposito, tra “carico del letto” da una parte e “carico sospeso” dall’altra. Il primo è composto dalle particelle più grandi, che sono rotolate o spinte lungo il letto della corrente o che “saltano” dalla cresta di un’increspatura all’altra se la velocità è sufficientemente grande. D’altra parte, le particelle più piccole, i sedimenti sospesi, una volta raccolti e sollevati dall’acqua in movimento, possono rimanere in sospensione per periodi di tempo considerevoli e quindi essere trasportati per molti chilometri.