Los ríos tienen como función básica el transporte de agua y sedimentos de la tierra al mar. Estas funciones tienen su propio ritmo anual, con momentos de mayor actividad (crecidas) que alternan con otros de funcionamiento ralentizado (estiajes). En cualquier caso, para comprender los procesos que influyen sobre las inundaciones, es necesario conocer la dinámica fluvial y los elementos que la integran. Entre los más importantes cabe destacar el caudal del río, el hidrograma, y la forma de la cuenca fluvial.

1. Caudal del río

Es el volumen de agua que lleva un río medido en una sección transversal del cauce. El caudal de un río se da, generalmente, en m³ / s. El caudal puede ser una medida instantánea o también se puede referir a una media. El caudal de un río puede determinar el tipo de inundación posible, de manera que un torrente de poco caudal puede generar inundaciones rápidas y repentinas.

A partir de la profundidad del agua y aplicando la denominada curva de gasto, se puede calcular el caudal que circula por unidad de tiempo:

El área de la sección transversal (A), se calcula de la siguiente forma:

La velocidad del flujo de agua (V) en los canales se puede calcular a partir de numerosas fórmulas, una de las más utilizadas es la ecuación de Manning, que define la velocidad como:

El radio hidráulico es el resultado de:

Cuando el radio hidráulico tiene una sección estrecha y profunda se habla de radio hidráulico grande, cuando la sección es ancha pero poco profunda se habla de radio hidráulico pequeño. El coeficiente de Manning se extrae de unas tablas que tienen en cuenta aspectos del cauce como la vegetación, los sedimentos, la anchura, etc. Con la fórmula de Manning se pueden explicar la mayor parte de los procesos geomorfológicos que se dan en un río. La fórmula nos indica que la velocidad es directamente proporcional al radio hidráulico y ala pendiente, es decir, cuanto más elevados sean estos dos parámetros más grande será la velocidad del río. Por el contrario la velocidad disminuirá con la rugosidad del cauce, es decir, en aquellos cauces que tengan mucha vegetación u obstáculos varios (basura, construcciones artificiales, etc.). La velocidad de los ríos será mayor en los tramos estrechos y profundos, de fuertes pendientes y con escasa rugosidad. En cambio, cuando se dan las condiciones contrarias, la velocidad disminuirá

2. Hidrograma

Un hidrograma es un gráfico en el que se representa el caudal que lleva un río. Habitualmente se compara con un hietograma, donde se registra la distribución de las lluvias respecto al tiempo. En un hidrograma se pueden distinguir diferentes elementos:

• Flujo o caudal de base. Es el flujo que lleva el río durante las épocas en que no tiene alimentación pluvial. Está formado por las aportaciones subterráneas y por el flujo subsuperficial. Los ríos efímeros no tienen flujo de base.
• Flujo o caudal rápido, es lo que se genera como consecuencia de las lluvias o de otras aportaciones (fusión).
• El pico de la crecida o caudal máximo o caudal punta, es el caudal máximo que se registra en la avenida.
• Curva de ascenso o de crecida, es el tramo del hidrograma que transcurre desde el inicio de la crecida hasta que se llega al caudal máximo.
• Curva de descenso, de recesión o de agotamiento. es el tramo del hidrograma que va desde el pico hasta el final del hidrograma.
• Tiempo de base, es el tiempo que dura la crecida.
• Tiempo de retraso o de respuesta, es el que transcurre entre el centro del hidrograma y el centro del hietograma.
• Tiempo de concentración, es el que discurre desde el final de la lluvia limpia hasta el final del caudal directo.

3. Forma de la conca fluvial

La cuenca fluvial es la superficie unitaria que recoge las aguas de precipitación y subterráneas transformadas en escorrentía superficial, o lo que se conoce como sistema hidrológico. Uno de los aspectos determinantes del hidrograma es la forma de la cuenca:

• Las cuencas de gran longitud dan lugar a crecidas de caudales de puntas menores, pero de mayor duración en el tiempo. Este es el comportamiento de los grandes ríos. Las inundaciones se desarrollan de forma relativamente lenta y se pueden tomar medidas de avisos y protección aguas abajo antes de que lleguen las puntas más importantes de caudal.
• Las cuencas cortas y de morfología radial dan lugar a inundaciones muy rápidas y con puntas de caudales muy grandes respecto al caudal medio. En muchas ocasiones no se pueden dar avisos ni tomar ningún tipo de medidas de protección. Este es el caso por ejemplo de las rieras del Maresme.