En geografía física e hidrología , un canal es un accidente geográfico en el que se sitúa una masa de agua relativamente estrecha , como un río , un delta de un río o un estrecho . Si bien el canal generalmente se refiere a una formación natural, el término similar canal denota una estructura artificial similar.
Los canales son importantes para la funcionalidad de los puertos y otras masas de agua utilizadas para la navegabilidad del transporte marítimo . Naturalmente, los canales cambiarán su profundidad y capacidad debido a procesos de erosión y deposición . Los humanos mantienen canales navegables mediante dragados y otros procesos de ingeniería.
Por extensión, el término también se aplica a fluidos distintos del agua, por ejemplo, canales de lava . El término también se utiliza tradicionalmente para describir las características superficiales sin agua de Venus .
La iniciación del canal se refiere al sitio en la ladera de una montaña donde el agua comienza a fluir entre orillas identificables. [1] Este sitio se conoce como la cabecera del canal y marca un límite importante entre los procesos de ladera y los procesos fluviales. [1] La cabecera del canal es la parte más pendiente de una red de canales y está definida por el flujo de agua entre bancos identificables definidos. [1] La cabeza de un canal se forma a medida que el flujo superficial y/o el flujo subterráneo se acumulan hasta un punto donde la tensión cortante puede superar la resistencia a la erosión de la superficie del suelo. [1] Las cabeceras de los canales suelen estar asociadas con coluviones , depresiones y deslizamientos de tierra . [1]
El flujo terrestre es un factor principal en la iniciación del canal donde la saturación del flujo terrestre se profundiza para aumentar la tensión de corte y comenzar la incisión del canal. [1] Los flujos terrestres convergen en depresiones topográficas donde comienza la iniciación del canal. La composición del suelo, la vegetación, las precipitaciones y la topografía dictan la cantidad y la tasa del flujo terrestre. La composición de un suelo determina la rapidez con la que se produce la saturación y la fuerza cohesiva retarda el arrastre de material procedente de los flujos terrestres. [1] La vegetación reduce las tasas de infiltración durante los eventos de precipitación y las raíces de las plantas anclan el suelo en las laderas. [1]
El flujo subterráneo desestabiliza el suelo y reaparece en las laderas donde a menudo se forman cabeceras de canales. Esto a menudo resulta en cabezas de canal abruptas y deslizamientos de tierra. Los huecos se forman debido a flujos concentrados del subsuelo donde las concentraciones de coluvión están en un flujo constante. [1] Las cabeceras de canales asociadas con depresiones en terrenos empinados frecuentemente migran hacia arriba y hacia abajo de laderas dependiendo del suministro de sedimentos y la precipitación.
Los canales naturales se forman por procesos fluviales y se encuentran por toda la Tierra . Estos se forman principalmente por el flujo de agua del ciclo hidrológico , aunque también pueden formarse por otros fluidos, como la lava que fluye , que puede formar canales de lava . Los canales también describen el curso más profundo a través de un arrecife , barra de arena , bahía o cualquier cuerpo de agua poco profundo. Un ejemplo de un río que corre a través de una barra de arena es el Columbia Bar , la desembocadura del río Columbia .
El canal de un arroyo es el límite físico de un arroyo ( río ) que consta de un lecho y orillas del arroyo . Los canales de corriente existen en una variedad de geometrías. El desarrollo de los canales de los arroyos está controlado tanto por el movimiento del agua como de los sedimentos . Hay una diferencia entre arroyos de bajo gradiente (menos de un par de por ciento de gradiente o ligeramente inclinados) y arroyos de alto gradiente (con pendiente pronunciada). Se pueden distinguir una amplia variedad de tipos de canales de arroyos (p. ej., ríos trenzados , ríos errantes, ríos sinuosos de un solo hilo, etc.). Durante las inundaciones , el flujo de agua puede exceder la capacidad del canal y las aguas de la inundación se derramarán fuera del canal y a través del fondo del valle , la llanura aluvial o el área de drenaje .
Ejemplos de ríos que quedan atrapados en sus cauces: Gran Cañón y Cañón Negro del Gunnison .
En un contexto náutico más amplio, como topónimo geográfico, el término canal es otra palabra para estrecho , que se define como una masa de agua relativamente estrecha que conecta dos masas de agua más grandes. En este contexto náutico , los términos estrecho , canal , sonido y paso son sinónimos y habitualmente intercambiables. Por ejemplo, en un archipiélago , al agua entre islas se le suele llamar canal o paso . El Canal de la Mancha es el estrecho entre Inglaterra y Francia.
La forma del canal se describe en términos de geometría (planta, secciones transversales, perfil) encerrada por los materiales de su lecho y orillas. Esta forma está bajo la influencia de dos fuerzas principales: la descarga de agua y el suministro de sedimentos. Para canales erosionables, la dependencia mutua de sus parámetros puede describirse cualitativamente mediante el principio de Lane (también conocido como relación de Lane ): [2] el producto de la carga de sedimentos y el tamaño del lecho de Bukhara es proporcional al producto de la descarga y la pendiente del canal. [3]
El término " canal navegable " se utiliza como término náutico para referirse a una vía para el viaje de barcos, frecuentemente señalizada (cf. boya ) y a veces dragada . Thoresen distingue algunas categorías de canales, desde A (adecuado para navegación diurna y nocturna con profundidad de calle garantizada ) hasta D sin ayudas a la navegación y solo profundidades estimadas proporcionadas al capitán del barco . [4] Con respecto al dragado , los canales pueden ser sin restricciones (lo suficientemente anchos para acomodar de 10 a 15 anchos de un barco más grande utilizado en este canal, semi-restringidos con dragado limitado en aguas poco profundas y completamente restringidos , donde todo el canal está dragado. [4] Este último canal, enteramente construido por el hombre, se llama frecuentemente canal , [ 5] siendo el canal de Panamá un ejemplo. [6]
El término no solo incluye las partes navegables por barcos dragadas profundamente de un estuario o río que conducen a instalaciones portuarias , sino también a canales menores que acceden a instalaciones portuarias para barcos , como puertos deportivos . Cuando los canales dragados atraviesan fondos de lodo o arena de la bahía, a menudo es necesario un dragado repetido debido al movimiento inestable posterior de los suelos bentónicos. [7]
La responsabilidad de monitorear las condiciones de navegabilidad de los canales de navegación hacia diversas instalaciones portuarias varía y el trabajo de mantenimiento real frecuentemente lo realiza un tercero. Las tormentas, los estados del mar, las inundaciones y la sedimentación estacional afectan negativamente a la navegabilidad . En los EE. UU., los canales de navegación son monitoreados y mantenidos por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos (USACE), aunque las operaciones de dragado a menudo las llevan a cabo contratistas privados (bajo la supervisión del USACE). USACE también monitorea la calidad del agua y algunas medidas de remediación. Esto se estableció por primera vez bajo la Ley de Ríos y Puertos de 1899 y se modificó bajo las leyes de 1913, 1935 y 1938. Por ejemplo, el USACE desarrolló el Canal Intracostero y tiene a la División del Valle del Mississippi responsable del río Mississippi desde el Golfo hasta El Cairo. , Illinois , la División del Atlántico Norte para el Puerto de Nueva York y el Puerto de Boston , y la División del Pacífico Sur para el Puerto de Los Ángeles y el Puerto de Long Beach . La vigilancia de las vías navegables, así como algunas respuestas de emergencia ante derrames, están bajo la jurisdicción de la Guardia Costera de los Estados Unidos , incluidos los canales interiores que sirven a puertos como Saint Louis , a cientos de millas de cualquier costa. Los distintos gobiernos estatales o locales mantienen canales menores, por ejemplo el antiguo Canal Erie .