ในทางธรณีสัณฐานวิทยาระบบระบายน้ำหรือที่รู้จักกันในชื่อระบบแม่น้ำคือรูปแบบที่เกิดจากลำธารแม่น้ำและทะเลสาบ ใน ลุ่มน้ำเฉพาะแห่งหนึ่งโดยรูปแบบเหล่านี้ถูกควบคุมโดยลักษณะภูมิประเทศ ไม่ว่าภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งจะมีหินแข็งหรือหินอ่อนเป็นหลัก และความลาดชันของพื้นดินนักธรณีสัณฐานวิทยาและนักอุทกวิทยามักมองว่าลำธารเป็นส่วนหนึ่งของลุ่มน้ำ (และลุ่มน้ำย่อย ) ซึ่งเป็น ภูมิภาค ทางภูมิประเทศที่ลำธารได้รับน้ำไหลบ่าน้ำไหลผ่าน และ น้ำใต้ดินที่อิ่มตัวจำนวน ขนาด และรูปร่างของลุ่มน้ำจะแตกต่างกันไป และยิ่งแผนที่ภูมิประเทศ มีขนาดใหญ่และละเอียดมากเท่าใด ก็ยิ่งมีข้อมูลมากขึ้นเท่านั้น^{[ 1 ]}

ตามลักษณะของช่องทางระบบระบายน้ำสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทที่เรียกว่ารูปแบบการระบายน้ำ ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะภูมิประเทศและธรณีวิทยาของพื้นที่^{[ 2 ]}

การเปลี่ยนผ่านทุกรูปแบบสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างรูปแบบขนาน รูปแบบแตกแขนง และรูปแบบโครงตาข่าย

ระบบระบายน้ำจะถือว่าสอดคล้องกันหากรูปแบบของระบบนั้นสอดคล้องกับโครงสร้างและลักษณะภูมิประเทศที่ระบบนั้นไหลผ่าน^{[ 2 ]}

ระบบหรือรูปแบบที่ไม่สอดคล้องกันจะไม่สัมพันธ์กับภูมิประเทศและธรณีวิทยาของพื้นที่ รูปแบบการระบายน้ำที่ไม่สอดคล้องกันแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่แบบก่อนหน้าและแบบซ้อนทับ^{[ 2 ]}ในขณะที่ รูปแบบการระบายน้ำแบบ ก่อนหน้าจะรวมทั้งสองแบบเข้าด้วยกัน ใน การระบายน้ำ แบบก่อนหน้าความสามารถในการกัดเซาะในแนวดิ่งของแม่น้ำจะตรงกับความสามารถในการยกตัวของแผ่นดินเนื่องจากแรงทางธรณีวิทยา การระบายน้ำ แบบซ้อนทับพัฒนาแตกต่างออกไป ในตอนแรก ระบบการระบายน้ำจะพัฒนาบนพื้นผิวที่ประกอบด้วยหินที่ 'อายุน้อยกว่า' แต่เนื่องจากกิจกรรมการกัดเซาะ พื้นผิวของหินที่อายุน้อยกว่านี้จึงถูกกำจัดออกไป และแม่น้ำยังคงไหลผ่านพื้นผิวที่ดูเหมือนใหม่ แต่ในความเป็นจริงแล้วเป็นพื้นผิวที่ประกอบด้วยหินของการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่เก่ากว่า

ระบบระบายน้ำแบบเดนดริติก (จากภาษากรีกโบราณδενδρίτης ( dendrítēs ) ' ของหรือเหมือนต้นไม้' ) ไม่เป็นเส้นตรงและเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดของระบบระบายน้ำ ในระบบนี้จะมีลำธารสาขาย่อยจำนวนมาก (เปรียบได้กับกิ่งก้านของต้นไม้) ซึ่งรวมเข้ากับลำธารสาขาของแม่น้ำสายหลัก (กิ่งและลำต้นของต้นไม้ตามลำดับ) จะเห็นได้ว่าลำธารเหล่านี้หล่อเลี้ยงช่องทางแม่น้ำที่สอดคล้องกับความลาดชันของพื้นดิน ระบบเดนดริติกที่แท้จริงจะก่อตัวขึ้นในหุบเขาที่มีรูปตัววีดังนั้นชนิดของหินจึงต้องไม่สามารถซึมผ่านได้และไม่มีรูพรุน^{[ 3 ]}

ระบบระบายน้ำแบบขนานเกิดขึ้นในภูมิประเทศที่มีลักษณะยาว เช่น แนวหินที่แข็งและโผล่ขึ้นมา โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นตามแนวรอยแตกตามธรรมชาติหรือการกัดเซาะ (เช่น รอยลมที่พัดแรง) ทางน้ำไหลเชี่ยวและตรง มีลำน้ำสาขาน้อยมาก และไหลไปในทิศทางเดียวกันทั้งหมด ระบบนี้เกิดขึ้นบนเนินลาดที่ยาวและสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น แม่น้ำสายใหญ่ที่ไหลลงมาจากเทือกเขาอะเบอร์แดร์ในเคนยาไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ และแม่น้ำหลายสายในเมียนมาร์

บางครั้งสิ่งนี้บ่งชี้ถึงรอยเลื่อนขนาดใหญ่ที่ตัดผ่านพื้นที่หินฐานที่พับตัวอย่างชัน

รูปทรงเรขาคณิตของระบบระบายน้ำแบบโครงตาข่ายคล้ายกับโครงตาข่าย ในสวนทั่วไป ตามหุบเขาที่ลาดเอียง ลำธารสาขาขนาดเล็กจะไหลลงสู่ลาดชันของภูเขา ลำธารสาขาเหล่านี้ไหลลงสู่แม่น้ำสายหลักในแนวตั้งฉาก ทำให้ระบบมีลักษณะคล้ายโครงตาข่าย พวกมันก่อตัวขึ้นในบริเวณที่มีการก่อตัวที่แข็งและอ่อนบนฝั่งทั้งสองของแม่น้ำสายหลัก และสะท้อนถึงความสูงที่เด่นชัดขึ้นจากการกัดเซาะ ระบบระบายน้ำแบบโครงตาข่ายเป็นลักษณะเฉพาะของภูเขาที่พับตัว เช่น^{เทือกเขา}แอปพาเลเชียนในอเมริกาเหนือและทางตอนเหนือของตรินิแดด [ ^{2 ]}

ระบบระบายน้ำรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าเกิดขึ้นบนหินที่มีความต้านทานต่อการกัดเซาะ ค่อนข้างสม่ำเสมอ แต่มีรอยแตก สองทิศทางที่ทำ มุมฉากหรือ 90 องศาโดยประมาณ รอยแตกมักจะต้านทานต่อการกัดเซาะน้อยกว่าเนื้อหินส่วนใหญ่ ดังนั้นการกัดเซาะจึงมีแนวโน้มที่จะเปิดรอยแตกและลำธารจะพัฒนาไปตามรอยแตกในที่สุด ผลที่ได้คือระบบลำธารที่ลำธารส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนเส้นตรงที่มีส่วนโค้งเป็นมุมฉาก และลำธารสาขาจะไหลมารวมกับลำธารขนาดใหญ่ในมุมฉาก^{[ 2 ]}รูปแบบนี้สามารถพบได้ในแม่น้ำอรุณในเนปาล

ในระบบระบายน้ำแบบรัศมี ลำธารจะแผ่กระจายออกไปจากจุดศูนย์กลางที่สูง โดยทั่วไปแล้วภูเขาไฟจะมีลักษณะเฉพาะที่เป็นแบบอย่างซึ่งมักเกิดรูปแบบนี้ขึ้นรูป แบบนี้ จะเกิดขึ้นเมื่อลำธารไหลไปในหลายทิศทาง (ซึ่งหมายถึงระยะเวลาค่อนข้างยาวนาน)

ในอินเดีย เทือกเขา อามาร์กันตักและปล่องภูเขาไฟรามการ์ห์ถือเป็นต้นแบบที่สุด และโดกัวเทมเบียนในเอธิโอเปีย^{[ 4 ​​]}

เมื่อลำธารต่างๆ มาบรรจบกัน ณ จุดหนึ่ง ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นที่ลุ่มหรือแอ่งน้ำ จะเกิดรูปแบบการระบายน้ำแบบเข้าสู่ศูนย์กลางหรือแบบไหลลงสู่แผ่นดิน

ระบบระบายน้ำที่ผิดปกติคือระบบระบายน้ำในลุ่มน้ำที่ไม่มีรูปแบบที่สอดคล้องกันของแม่น้ำและทะเลสาบ สิ่งเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ในพื้นที่ที่มีแหล่งสะสมหินปูนจำนวนมาก ซึ่งลำธารบนพื้นผิวสามารถหายไปในน้ำใต้ดินผ่านถ้ำและเส้นทางระบายน้ำใต้ดิน^{[ 5 ]}นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้ในพื้นที่ที่มีการรบกวนทางธรณีวิทยาอย่างมาก

ตัวอย่างคลาสสิกคือแผ่นดินแคนาดา ในช่วง ยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้ายดินชั้นบนถูกขูดออกไป เหลือไว้เพียงหินเปล่าเป็นส่วนใหญ่ การละลายของธารน้ำแข็งทำให้พื้นดินมีระดับความสูงไม่สม่ำเสมอ และมีน้ำจำนวนมากสะสมอยู่ในจุดต่ำ ส่งผลให้เกิดทะเลสาบมากมายในภูมิภาคนี้ ลุ่มน้ำยังอายุน้อยและกำลังปรับตัวอยู่ ในที่สุดระบบก็จะเสถียร^{[ 1 ]}

ในรูปแบบการระบายน้ำแบบวงแหวน ลำธารจะไหลไปตามเส้นทางสัมผัสหรือวงกลมที่ใหญ่กว่าตามแนวหินอ่อน ดังนั้นในบางกรณีจึงสามารถมองเห็นเป็นวงแหวนคร่าวๆ ได้ รูปแบบนี้เห็นได้ชัดเจนที่สุดในลำธารที่ระบายน้ำจากโดมหรือแอ่งโครงสร้าง ที่ถูกกัดเซาะอย่างสมบูรณ์ ซึ่งการกัดเซาะได้เผยให้เห็น ชั้น หินตะกอนที่มีความแข็งแตกต่างกันอย่างมาก เช่นในหุบเขาแดง (Red Valley ) ซึ่งเกือบจะล้อมรอบโครงสร้างโดมของเทือกเขา แบล็กฮิล ส์ ( Black Hills)ในรัฐเซาท์ดาโคตา

เชื่อกันว่า แอสโตรเบลมและไดอะเพียร์ โคลน สามารถทำให้เกิดรูปแบบการระบายน้ำแบบนี้ได้เช่นกัน^{[ 6 ]}

รูปแบบการระบายน้ำเชิงมุมเกิดขึ้นในบริเวณ ที่รอยต่อและรอยแตก ของหินฐานตัดกันเป็นมุมอื่นที่ไม่ใช่รูปแบบการระบายน้ำแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้า มุมอาจมากกว่าหรือน้อยกว่า 90 องศา^{[ 7 ]}

ระบบระบายน้ำแบบบูรณาการเป็นระบบระบายน้ำที่สมบูรณ์ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของภูมิอากาศแห้งแล้ง เกิดจากการรวมตัวของแอ่งแต่ละแห่งที่เคยแยกจากกันด้วยพื้นที่สูง เช่น ภูเขาหรือสันเขา การกัดเซาะจากต้นน้ำในแอ่งที่ต่ำกว่าอาจทำให้สิ่งกีดขวางพังทลายลง เช่นเดียวกับการไหลล้นจากแอ่งที่สูงกว่าเนื่องจากการสะสมตัวของตะกอนในแอ่ง ผลของการรวมระบบระบายน้ำคือการแทนที่ระดับฐาน ที่สูงกว่าในท้องถิ่น ด้วยระดับฐานที่ต่ำกว่าเพียงระดับเดียว^{[ 8 ]}

ตัวอย่างของระบบระบายน้ำแบบบูรณาการคือพื้นที่ที่แม่น้ำริโอแกรนด์ระบายน้ำ แอ่งตะกอน ที่ก่อตัวเป็น หุบเขาริโอแกรนด์ในปัจจุบันไม่ได้รวมเข้ากับระบบแม่น้ำเดียวที่ไหลลงสู่อ่าวเม็กซิโกจนกระทั่งช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่ค่อนข้างใหม่ แต่แอ่งที่เกิดจากการเปิดของรอยแยกริโอแกรนด์ในตอนแรกเป็นแอ่งน้ำขนาดใหญ่ที่ไม่มีระบบระบายน้ำภายนอกและมีที่ราบน้ำตื้น อยู่ตรง กลาง^{[ 9 ]}มีแม่น้ำสายหลักอยู่ในแอ่งเอสปาโนลาตั้งแต่เมื่อ 13 ล้านปีก่อน และไหลไปถึงแอ่งซานโตโดมิงโกเมื่อ 6.9 ล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น แม่น้ำได้ไหลลงสู่ที่ราบน้ำตื้นในแอ่งอัลบูเคอร์กีตอนใต้ซึ่งทำให้เกิดการสะสมตัวของหินปูนโปโปโต ซา ^{[ 10 ]}ต้นน้ำของแม่น้ำสายนี้ตรงกับแม่น้ำริโอชา มาในปัจจุบัน แต่เมื่อ 5 ล้านปีก่อน แม่น้ำริโอแกรนด์โบราณที่ระบายน้ำจากเทือกเขาซานฮวน ตะวันออก ได้ไหลมารวมกับแม่น้ำริโอชามาโบราณ^{[ 9 ]}

แม่น้ำริโอแกรนด์ในอดีตค่อยๆ รวมแอ่งน้ำทางใต้เข้าด้วยกัน โดยไปถึงแอ่งน้ำปาโลมาสเมื่อ 4.5 ล้านปีก่อน แอ่งน้ำเมซิลลาเมื่อ 3.1 ล้านปีก่อน ไปถึงรัฐเท็กซัสเมื่อ 2.06 ล้านปีก่อน และในที่สุดก็รวมกับแม่น้ำเปคอสเมื่อ 800,000 ปีก่อนเพื่อไหลลงสู่อ่าวเม็กซิโก การเกิดภูเขาไฟบนที่ราบสูงทาออสทำให้การระบายน้ำจากแอ่งน้ำซานลุยส์ลดลง จนกระทั่งเกิดเหตุการณ์น้ำท่วมเมื่อ 440,000 ปีก่อน ซึ่งทำให้ทะเลสาบอะลาโมซา แห้งเหือด และรวมแอ่งน้ำซานลุยส์เข้ากับแอ่งน้ำริโอแกรนด์อย่างสมบูรณ์อีกครั้ง^{[ 9 ]}

ระบบระบายน้ำแบบบูรณาการแพร่หลายในอเมริกาเหนือตะวันตกในช่วง^ยุคพาลีโอซีนและอีโอซีน [ ^{11 ]}และมีหลักฐานของระบบระบายน้ำแบบบูรณาการบนพื้นผิวของดาวอังคาร^{[ 12 ]}

• ลำน้ำสาขา
• การจัดการลุ่มน้ำแบบบูรณาการ
• การแยกสาขาของแม่น้ำ
• การบันทึกสตรีม

• StarHydro – ซอฟต์แวร์ที่ครอบคลุมแนวคิดด้านธรณีสัณฐานวิทยาของแม่น้ำและอุทกวิทยาของลุ่มน้ำ