Fließgewässer weisen verschiedene fluviale Prozesse und Formen (von lat. Fluvius „Fluss“ bzw. „von Flüssen verursacht“) auf. Dabei wird die Vielfältigkeit besonders von der klimatischen Situation beeinflusst.
Die Erosion des Fließgewässers ist der zentrale Prozess im fluvialen System. Dabei schneiden sich Flüsse in Fest- und Lockergestein ein und tragen Gesteine ab. Die Formveränderung vollzieht sich im Lockergestein deutlich schneller als im Festgestein. Die charakteristische Erosionsform stellt das Tal dar, dabei spricht man von einer länglichen Hohlform mit seitlichen Talhängen und einer Talsohle. Weitere Prozesse sind fluviale Sedimenttransporte und schließlich Deposition, bei der Material abgelagert wird.
Ein Fließgewässer transportiert die verschiedensten Materialien.
- Die Lösungsfracht beschreibt in Wasser gelöste Stoffe, die zum größten Teil aus dem geologischen Untergrund stammen.
- Unter Suspensionsfracht oder auch Schwebefracht werden kleine und leichte Partikel verstanden, die durch die Turbulenz in Schwebe gehalten und meist nahe dem Gerinnebett transportiert werden.
- Mit der Bettfracht werden alle Korngrößen transportiert.
Sobald sich ein Partikel einmal in Bewegung befindet, werden größere und rundere Partikel schneller bewegt. Depositionsformen in Fließgewässern beschreiben kurzzeitig existierende Rippel und Dünen sowie in längeren Zeitskalen gebildete Sedimentationsebenen, wie Uferbänke und Schwemmfächer.
Das Einzugsgebiet von Fließgewässern wird durch den Abfluss (Oberflächen-, Zwischen- und Grundwasserabfluss) gespeist und durch die Wasserscheide von anderen Einzugsgebieten abgegrenzt.
Die Fließgeschwindigkeit hängt von der Beschaffenheit des Gerinnes ab. Dazu zählen die Breite, Tiefe und Neigung mit variablen Geschwindigkeiten. Die höchste Fließgeschwindigkeit lässt sich generell im Fließgewässer an der Wasseroberfläche und in der Gerinnemitte messen. Das Gerinnebettmuster setzt sich aus dem Abfluss und der transportierten Sedimentfracht (Größe und Menge) zusammen.
Dabei entstehen vier unterschiedliche Gerinnebettmuster, die durch die Sinuosität beschrieben werden: gerade, mäandrierende, verzweigte und anastomosierende Flüsse.
- Gerade Gerinnebettmuster kommen eher selten vor und befinden sich z. B. in Hochgebirgsflüssen.
- Dagegen tritt der mäandrierende Fluss als häufigster Typ bei Gerinnebettmustern auf. Mäandrierende Flüsse besitzen einen gewundenen Flusslauf, die sogenannten Mäanderbögen. In den Mäanderbögen herrscht ein sekundäres Zirkulationsmuster, bei dem sich die Fließrichtung beim Aufprall mit dem äußeren Hang (Prallhang) quer zum Innenhang (Gleithang) entwickelt. Daher findet im Mäanderbogen am Prallhang Erosion statt und dort ist auch die tiefste Stelle im Gerinne. Am Gleithang hingegen liegt eine flache Neigung vor und Material wird akkumuliert. Somit vergrößern sich die Bögen des Flusses ständig, bis sich die Mäanderarme so nahekommen, dass es zu einem Uferdurchbruch führt. Der Flussverlauf wird verkürzt und die abgetrennten Mäanderbögen verbleiben als Altwasserarme.
- Verzweigte Flüsse kennzeichnen sich durch eine zunehmende Gerinneneigung, variable Transportraten und wechselnde Wasserführung. In einem Wechsel von Erosions- und Akkumulationsphasen entstehen Inseln und Sedimentbänke.
- Anastomosierende Flüsse bestehen im Gegensatz zu verzweigten Flüssen aus mehreren Gerinnen, die sich verzweigen und wieder vereinigen können. Die verbundenen Gerinne werden durch Festgesteine oder stabile Sedimentkörper voneinander abgegrenzt.