하천 체계와 하천의 침식과 퇴적

지형학 연구에서는 그 규모와는 상관없이 작은 실개천이든 대하천이든 하도를 지니고 흐르는 물을 하천이라고 한다. 유수와 관련된 것으로 정의되는 하성 과정에는 지표면 류와 하천 유수 등이 포함된다. 지표면 류는 지표면에서 하도를 형성하지 못하고 사면 아래고 흘러내리는 물을 말하며 하천 유수는 계곡의 밑부분 즉 계곡 바닥을 따라 하도를 형성하며 이동하는 물을 말한다. 모든 대륙의 표면은 크게 계곡과 하간지라는 2개의 기복 단위로 구성된다. 우선 계곡은 하계 망이 확실히 자리 잡고 있는 지형 기복의 일부를 지칭한다. 계곡에는 하천의 하도가 부분적으로 혹은 완전하게 자리를 차지하고 있는 밑부분이 있고 계곡 바닥에서 양측 사면으로 연결되는 계곡 벽이 있다. 언제나 계곡 사면의 위쪽 상한이 명확하게 구분되는 것은 아니다. 그러나 개념적으로는 계곡 벽의 꼭대기에 나타나는 턱 부분을 말하며 하계 망에 속하는 하천의 발달이 미약하거나 없는 경우를 말한다. 하간지는 계곡 벽보다 고도가 높은 대지를 의미한다. 하간지는 계곡들 사이를 분리하는데 이러한 하간지 중 일부는 가파른 사면을 지닌 산의 정상 부분과 능선의 정상 부분으로 구성된다. 하지만 다른 경우에는 하계 망 사이의 평탄하고 넓은 지역을 나타내기도 한다. 개념적으로만 본다면 계곡이 아닌 모든 지형이 하간지의 일부가 된다. 우리는 하간지의 물이 하간지와 계곡의 경계를 이루는 부분까지 하도를 형성하지 못하고 지표면 류의 형태로 사면을 따라 이동하는 것을 마음속에 그려 볼 수 있다. 하간지의 경계선에서 작은 우곡으로 최초로 물이 떨어지는 순간 하천은 흐르기 시작된다. 그러나 이렇게 간단한 개념들조차 자연에 그대로 적용할 수 없을 때가 많다. 예를 들어 늪과 습지의 경우 하간지에서 찾아볼 수 도 있지만 하계 망이 명확히 나타나지 않는 계곡 내에서도 발견될 수 있다. 특정 하천의 유역 분지 또는 집수구역이란 하천에 물을 공급하는 지표면 류와 하천 유수 그리고 지하수에 물을 공급하는 구역을 의미한다. 또한 유역 분지는 계곡저와 계곡의 측면 그리고 계곡으로 물을 공급해 주는 하간지로 구성되어 있다. 개념적으로 보면 유역 분지는 분수계에서 끝나게 된다. 지표면 류가 어느 한 유역 분지로 향할 때 다른 쪽의 지표면 류는 인근의 다른 유역 분지를 향하게 되는데 여기서 이 두 곳을 나누는 경계선을 분수계라 한다. 분수계는 유역 분지 간의 예리한 능선일 수도 있고 하간지의 형태로 훨씬 덜 뚜렷하게 유역 분지를 나눌 수도 있다. 어떤 크기든지 간에 모든 하천은 유역 분지를 지니고 있다. 하지만 실용적인 측면에서 이 개념은 주로 큰 하천에 적용된다. 본류 하천의 유역 분지는 해당 하천의 지류를 가지고 있는 유역 분지를 모두 포함한다. 결과적으로 큰 규모의 유역 분지는 작은 지류 분지의 위계 체계를 포함한다. 북아메리카의 대륙 분수계는 동쪽이나 남쪽으로 흘러 대서양이나 멕시코만으로 흐르는 하천과 태평양까지 서쪽으로 흐르는 하천 그리고 북쪽으로 흘러 북극해로 향하는 하천의 유역 분지를 구분하는 일련의 능선으로 되어 있다. 댐은 자주 유역 분지로부터의 유출수를 잡아 두기 위해서 건설된다. 밑으로 흐르는 물은 수력발전을 포함한 다양한 목적에 기여한다. 모든 유역 분지에서 작은 하천들은 서로 만나서 큰 하천으로 이어지고 작은 계곡들은 보다 큰 계곡으로 병합된다. 이러한 배열과 조직 상태를 설명하기 위해서 하천차수라는 개념을 이용한다. 1차 하천은 체계 내 가장 작은 단위로 지류를 갖지 않는 하천을 말한다. 2개의 1차 하천이 결합되면 2차 하천이 되는데 2차 하천들이 합류하는 곳에서는 3차 하천이 시작된다. 그리고 이러한 방식으로 고차 하천으로 변하게 된다. 하지만 저차 하천이 고차 하천과 만난다고 해서 그 합류부에서 하천의 차수가 증가하는 것은 아니다. 예를 들어 1차 하천과 2차 하천이 만난다고 해서 3차 하천이 만들어지는 것은 아니라는 뜻이다. 3차 하천은 2개의 2차 하천이 결합할 때만 형성된다. 하천차수에는 몇 가지 중요한 개념이 포함되므로 단순한 숫자 놀이라고 생각하면 안 된다. 예를 들어 잘 발달된 하계 망이 있다고 가정해 보자. 이 하계 망에서 1차 하천과 이에 따른 계곡의 수는 다른 모든 고차 하천의 수를 합친 것보다 많을 것이다. 또한 차수가 증가함에 따라 하천의 수가 줄어들 것이다. 그리고 하천의 길이는  차수가 증가함에 따라 함께 증가할 것이라고 예측할 수 있다. 유역 면적 역시 하천차수의 증가와 더불어 증가할 것이다. 또한 하천의 평균 하도 경사는 하천차수의 증가에 따라 감소할 것이라고 예측할 수 있다. 모든 외적 과정은 기반암의 조각, 풍화 산물, 토양 등을 원래의 위치에서 제거하고 이들을 다른 장소로 이동시키는 역할을 한다. 하성 과정은 침식을 통해 한 집단의 지형을 형성하고 퇴적을 통해 다른 집단의 지형을 형성한다. 하간지에서 빗방울이 떨어지기 시작하면 하천 침식은 시작된다. 빗방울의 충격이 식생이나 다른 보호 피복에 의해 흡수되지 않는다고 가정한다면 빗방울과 표면의 충돌은 미세한 토양 입자를 위쪽과 바깥쪽으로 튀게 할 만큼 강력할 것이다. 그리고 입자를 수평적으로 수 밀리미터 이동시킬 수도 있을 것이다. 경사진 땅에서 대부분의 입자는 이러한 빗방울 침식을 통해 언덕의 아래로 이동한다.