مقدار آب رودخانه‌ها ، در مقایسه با حجم آب کره ، بسیار ناچیز است. با این وجود بسیاری از تغییرات ایجادشده در سطح خشکیهای عالم ناشی از عملکرد آبهای جاری است. رود و بستر آن ، یعنی «رودخانه» نقش مهمی در زندگی بشر دارند.
نحوه تشکیل رود
در ابتدای هر بارندگی آب باران بر اثر تبخیر به اتمسفر باز می‌گردد. یا به داخل زمین نفوذ می‌نماید. ولی با افزایش سرعت و مدت بارندگی به تدریج در صدد تبخیر کاهش می‌یابد و بارش بیش از مقداری می‌شود که زمین قادر است جذب کند. در این موقع آب در سطح زمین جاری می‌شود. این آبها ابتدا بصورت قشر نازکی از آب و یا تعداد زیادی از جویبارهای بسیار کوچک و درهم جریان می‌یابند و سپس در مجاری معینی متمرکز می‌شوند. این مجاری شاخه‌های اولیه رود هستند. این شاخه‌ها مرتبا به هم می‌پیوندند و رودخانه اصلی را بوجود می‌آورند.
حوضه آبریز
به تمام منطقهای که آب آن وارد یک رودخانه می‌شود، یا به عبارت دیگر به تمامی منطقهای که بوسیله یک رودخانه و شاخه‌های آن «زهکشی» می‌شود، «حوضه آبریز» می‌گویند. خطی که حوضه‌های آبریز مجاور را از یکدیگر جدا می‌کند خط تقسیم نامیده می‌شود. در یک حوضه آبریز ، که یک سیستم زهکشی طبیعی است، مجاری زهکشی ، یا به عبارتی آبراهه‌های فراوان ، وجود دارد.
جریان رود
شکل جریان آب در رودخانه به دو صورت است. در بستر هموار و مستقیم و در سرعتهای کم ، مسیر هر ذره آب یک خط مستقیم است که به آن «جریان ورقه‌ای» یا خطی گفته می‌شود. در مقابل ، در بسترهای ناهموار و غیر مستقیم و در سرعتهای زیاد که ذرات آب در همه جهات با سرعتهای مختلف حرکت نموده و در هم تداخل میکنند، حرکت آب بصورت «جریان آشفته» است. در نزدیکی دیوارها و بستر رود ، به دلیل نیروی اصطکاک ، جریان آشفته‌تر است.
جریان متلاطم در تخریب دیواره و حمل ذرات نقش مهمی ایفا می‌کند. سرعت آب ، یعنی فاصله‌ای که هر ذره آب در واحد زمان طی می‌کند، در نقاط مختلف یک رودخانه در طول یا عرض و عمق آن متغیر است. از عوامل مختلفی که در تغییر سرعت جریان آب موثرند، می‌توان مقدار آب رودخانه ، شیب بستر رودخانه ، در مسیر دارای انحنا ، بیشتری سرعت از وسط به سمت دیواره مقعر متمایل می‌شود.
دبی رود
حجم آبی که در واحد زمان از مقطع عرضی یک رودخانه عبور می‌کند «دبی» رود خوانده می‌شود که معمولا آن را به متر مکعب در ثانیه بیان میکنند. مقدار دبی در واقع برابر است با حاصلضرب سرعت جریان آب در سطح مقطع رودخانه. دبی یک رودخانه در طول سال تغییر می‌کند و معمولا در بهار ، به علت ذوب یخ و زیاد شدن بارندگی و جاری شدن سیلاب ، افزایش می‌یابد. در ایام گرما سال دبی رودخانه به حداقل می‌رسد.
برای اندازه‌گیری دبی جریانهایی مثل رودخانه ، قنات و چشمه ، راههای مختلفی وجود دارد ولی معمولیترین آنها استفاده از «پروانه آبی» است. تعیین دبی عامل مهم در بررسی‌های آب شناسی از جمله برآورد زمان پر شدن یک سد یا مخزن ، تعیین احتمال وقوع سیل جهت طراحی سازههای مهارکننده و ارزیابی میزان فرسایش سطحی است.
رودهای دائمی و فصلی
رودخانه‌ها را از نظر تغییر مقدار آب در طول سال به دو دسته «دائمی» و «فصلی» تقسیم میکنند. در اقلیمهای مرطوب که مقدار بارندگی زیاد و تبخیر کم است رودخانه‌ها از نوع دائمی هستند. آب این رودخانه‌ها در زمانی که بارندگی نیست از ذوب برف و یخ نواحی مرتفع و یا از ورود آبهای زیرزمینی به داخل آنها تامین می‌شود. در مقابل در مناطق خشک که مقدار بارندگی کم و تبخیر زیاد است رودخانه‌ها بیشتر موقتی و فصلی‌اند.
این رودخانه‌ها بنابه شرایط ممکن است فقط در خلال بارندگی و کمی بعد از آن یا فقط در طول فصول مرطوب سال آب داشته باشند. معمولا در این مناطق سطح آب زیرزمینی پایینتر از آن است که بتواند رودخانه را تغذیه کند. دبی نه تنها در طول یک سال ، بلکه از سالی به سال دیگر ، نیز تغییر می‌کند و علت آن تغییر میزان بارندگی سالیانه است. هرچند سال یک بار ممکن است بر اثر سیلی عظیم و غیر متعارف دبی رود به مقدار بسیار زیاد افزایش یابد. در رابطه بین بارندگی و مقدار آب رودخانه و همچنین در تغییر مقدار آب در طول زمان ، عوامل متعددی دخالت دارند.
عوامل موثر در تغییر مقدار آب رودخانه در طول زمان
شرایط اقلیمی :
در آب و هوای گرم ، به علت بالا بودن دما ، مقدار تبخیر بیشتر است و بنابراین مقدار کمتری از بارش در رودخانه‌ها جریان می‌یابند. به علاوه ، شدت بارندگی ، طول مدت بارش ، و نوع آن در مقدار آب رودخانه موثر است.
جنس زمین :
وضع زمین شناسی ، به خصوص نوع مواد تشکیل دهنده زمین ، نیز بر مقدار آب رود تاثیر می‌گذارد. نفوذ آب به داخل زمین از تغییرات شدید دبی رودخانه جلوگیری می‌کند.
توپوگرافی :
شکل پستی و بلندیهای سطح زمین نیز در مقدار آب رودخانه تاثیر دارد. واضح است که در شیبهای تند ، جریان آب سریعتر از شیبهای ملایم است. در زمینهای هموار نیز تودههای آب ساکن ایجاد می‌شود که تبخیر و نفوذ بیشتر را به همراه دارند.
پوشش گیاهی :
مقدار پوشش گیاهی در یک حوضه آبریز نیز در مقدار آب و تغییر آن در طول زمان موثر است. شاخ و برگ درختان ، قسمتی از آب باران را در خود نگه می‌دارد و باعث می‌شود که باران قبل از رسیدن به زمین به تدریج تبخیر شود. به همین جهت ریزش بارانهای خفیف و کوتاه در یک منطقه جنگلی ممکن است اصولا آبی را به رودخانه وارد نکند. به علاوه گیاهان باعث می‌شوند که آب باران فرصت و امکان بیشتری برای نفوذ به داخل زمین داشته باشد.