Un dato elemental para apreciar la importancia de un río es su caudal, entendido éste como la cantidad de agua que transporta, expresada en metros cúbicos pos segundo. Se mide en las estaciones de aforo que hay distribuidas por la geografía española y los datos recogidos se presentan en sus doce valores mensuales, o reducidos a la cifra media anual. Son cifras que expresan el caudal absoluto. El río más caudaloso es el Duero (660m3), seguido del Ebro (614m3).

El caudal guarda relación con el tamaño de los ríos y que, en general, los más largos son los más caudalosos. Los caudales descienden de norte a sur.Así, los ríos de mayor caudal (Duero, Ebro) pertenecen al tercio septentrional de la Península; el Tajo se sitúa en un nivel intermedio; y el Guadiana y el Guadalquivir que son los menos caudalosos, ocupan la parte meridional.

Aunque los datos de caudal absoluto de los ríos son muy expresivos de su magnitud, no informan acerca de si la cantidad de agua que transporta un río es consecuencia de la abundancia de precipitaciones o de que drena una superficie muy grande. Por ello, la noción de caudal absoluto ha de complementarse con la de caudal relativo, que es la noción que realmente nos permite hablar de la caudalosidad de los cursos de agua. Atendiendo a los datos de caudal relativo de los grandes ríos, podemos establecer una jerarquización de los mismos de acuerdo con su importancia hidrológica y ponerla en relación con los elementos del clima. Así quedan de manifiesto las diferencias entre ríos muy caudalosos, como el Miño o el Nalón, que drenan cuencas reducidas de clima atlántico, y ríos de escaso caudal, como el Guadiana y el Júcar, que avenan cuencas mayores pero de clima mediterráneo.

En cuanto al caudal se refiere, también es obligado mencionar las extraordinarias variaciones de nivel que acusan nuestros ríos. Éstas variaciones de nivel van asociadas a la persistencia de precipitaciones, a precipitaciones de alta intensidad horaria, a la fusión brusca de nieves, etc

ESCORRENTÍA: es la lámina de agua que circula en una cuenca de drenaje y que llega a los ríos.

Dicho de otro modo es la altura milímetros de agua de lluvia escurrida y extendido dependiendo de la pendiente del terreno. Normalmente se considera como la precipitación menos la evotranspiración real y la infiltración del sistema suelo-cobertura vegetal

CAUDAL ABSOLUTO: volumen de agua que lleva un río en un lugar concreto de su recorrido. Se mide en m3/s

AFORO:estaciones donde se mide el caudal instaladas en diversos puntos del río

MÓDULO: caudal medio anual calculado sobre un periodo estimado de 30 años

APORTACIÓN: cantidad total de agua que drena anualmente una cuenca

CAUDAL ESPECÍFICO O RELATIVO: esta relación entre el caudal medio anual y la superficie de la cuenca y se expresa en l/s/km2. Para calcularlo hay que pasar los m3/s a l/s multiplicándolo por 1000 y dividirlo por la superficie de la cuenca. Inferior a 5 es escaso, medio entre 5 y 15 y elevado superior a 15

CRECIDA: momento de máximo caudal de un río. También se usa para momentos de crecidas anormales de efectos catastróficos

ESTIAJE:momento de caudal más bajo de un río

IRREGULARIDAD INTERANUAL: se calcula dividiendo el caudal medio del año más caudaloso entre el caudal medio del año menos caudaloso. Si el valor  es igual o inferior a 3 es regular, entre 3y 7 presenta irregularidades y superior a 7 claramente irregular

COEFICIENTE MENSUAL DE CAUDAL: su valor oscila entre 1 y 3, siendo 1 el valor normal 

K=caudal medio mensual/ módulo

Por régimen fluvial entendemos el comportamiento del caudal medio de un río a lo largo del año, es decir, el modo habitual de fluencia de sus aguas. Se estudia a partir de los datos de caudal, pero el manejo directo de estas cifras tiene ciertos inconvenientes, como el de hacer muy difíciles las comparaciones. Resulta por eso más conveniente sustituir la noción de caudal por la de coeficiente, que consiste en relacionar el caudal medio anual (módulo) con los caudales medios mensuales. Así, el coeficiente 1 equivale al valor del caudal medio. Los coeficientes mensuales se pueden representar gráficamente con el fin de obtener una imagen del régimen fluvial.

Los regímenes fluviales se clasifican, básicamente atendiendo a la procedencia de sus aguas. Distinguimos un régimen pluvial, en el que el agua que llevan los ríos procede directamente de la lluvia, y un régimen nival, en el cual las aguas fluviales procederían de la fusión de las nieves. En el primer caso, el tiempo que media entre la caída del agua y su evacuación por los ríos es muy escaso, siempre y cuando los suelos se hallen saturados. En el segundo caso pueden transcurrir varios meses, pues depende de la persistencia de las bajas temperaturas y del momento en que se alcance la fusión de las nieves. Entre unos y otros regímenes existen situaciones intermedias según predomine en el mismo la nieve o el agua. La mayoría de los ríos españoles son de alimentación pluvial, por lo que se observan regímenes diferentes de acuerdo con la variedad climática de la Península.

1.Régimen pluvial oceánico. Se caracterizan por la abundancia de aguas durante todo el año y por no tener grandes crecidas ni estiajes, como corresponde a la secuencia anual de las precipitaciones del clima atlántico. A este tipo pertenecen los ríos cántabros y gallegos, cuya principal ventaja a efectos de aprovechamiento hidrológico es la regularidad y constancia de sus caudales.

2. Régimen pluvial mediterráneo continental. Es propio de las tierras del interior, de la España seca, en las que la precipitación anual es reducida, está mal distribuida en el tiempo y presenta una sequía estival muy pronunciada, que se acrecienta por las elevadas temperaturas. Las diferencias de caudal son notables entre períodos de máxima y mínima, apareciendo unos coeficientes mensuales tan contrastados como para advertir la existencia de dos estaciones contrapuestas. La de abundancia de aguas y la de estiaje.

3. Régimen pluvial mediterráneo levantino. Se caracteriza por tres picos de máximo de caudal, dos en primavera y uno en otoño y tres estiajes: uno mayor en verano y dos menos acusados en invierno y primavera.

4. Régimen pluvial mediterráneo subtropical: propios del sur peninsular con un estiaje muy largo que puede alcanzar los 6 meses y con máximos de caudal en invierno

5. Régimen nival. Se limita a las cumbres centrales pirenaicas, por encima de los 2500m. Su característica principal es la de ofrecer un régimen muy simple, con una estación de aguas muy altas y elevado coeficiente a finales de primavera y verano, y un prolongado estiaje, de mínimo coeficiente, durante los meses en los que las temperaturas son lo suficientemente bajas como para impedir la fusión de las nieves.

6. Régimen mixto. En las zonas adyacentes a las grandes cimas aparece el denominado nival de transición, que en realidad es el régimen nival algo degradado En las restantes cumbres montañosas, que tienen la altura suficiente como para recibir precipitación en forma de nieve y retenerla durante varios meses (Sistema Central, cordillera Ibérica, Sierra Nevada), surgen los regimenes nivo-pluvial y pluvial-nival, cuyos caracteres son muy parecidos a los del régimen nival, sólo que atenuados en intensidad y con crecidas levemente anticipadas en el tiempo.

a) Nivo-pluvial: predomina la alimentación naval sobre la pluvial y por eso sus máximos se dan en primavera coincidiendo con el deshielo. Lo vemos en ríos pirenaicos y algunos del Sistema Central

b)Pluvio-nival: prevalece la alimentación de las lluvias y por eso, los máximos los alcanza a comienzos de la primavera cuando se mezclan las lluvias con la fusión naval y presentan estiajes en verano. Se da en la cabecera de los grandes ríos (Duero y Tajo) y en el Llobregat.

Los regimenes fluviales comentados se presentan en toda su pureza en ríos cortos, pero no así en los largos. Es lo que conocemos como regímenes fluviales complejos ya que su caudal queda modificado a lo largo de su curso por los aportes de los afluentes y a las variantes que produce los condicionantes físicos de las zonas por donde discurren.

El régimen de los ríos depende de un conjunto de factores geográficos que son externos al propio río. Unos son de índole física y otros derivados de la acción humana.

A. Factores de índole física:

1. El clima es, probablemente, el factor más influyente en el régimen fluvial. Las aguas que transportan los ríos proceden de la escorrentía, por ello existe una relación directa entre el total de precipitaciones que registra un clima y el caudal de sus ríos. La secuencia estacional de las precipitaciones, igualmente, influye en el régimen fluvial, cuyas crecidas y estiajes coinciden con las estaciones húmedas y secas.

2. El relieve, además de condicionar el trazado de los cursos de agua, afecta al régimen fluvial de forma diversa. La topografía es responsable de la pendiente de un río y de la velocidad de sus aguas y, consecuentemente, de su fuerza erosiva y de su potencialidad para la producción de energía hidroeléctrica. El relieve también influye en el clima a través de la altura, e incluso puede propiciar la aparición de regímenes fluviales de alimentación nival.

3. El suelo o sustrato, pos su parte, afecta al régimen hidrográfico en virtud de su grado de permeabilidad. Un sustrato impermeable apenas interfiere en el discurrir de las aguas, mientras en un sustrato permeable, como el calizo, absorbe y retiene una cantidad importante de agua, lo que repercute, tanto en el desfase temporal entre el momento de la lluvia y el crecimiento del caudal como en los efectos beneficiosos que produce el aprovechamiento de estos manantiales en los meses de sequía.

4. La existencia de vegetación evita el desplazamiento rápido de las aguas por las laderas y ralentiza el proceso de incorporación del agua de lluvia a los cauces, y es un excelente atenuador de las crecidas violentas, tan frecuentes en los regímenes mediterráneos. De ahí que la reforestación de las cuencas altas fuese un anhelo de los naturalistas, tanto para la protección medioambiental como para la regulación de caudales.

B. Factores derivados de la acción humana:

En lo que se refiere a los factores humanos, ha de entenderse que su interferencia en los regímenes fluviales deriva de una doble necesidad: la de regular las cuencas hidrográficas para disminuir los riesgos de inundaciones y los efectos de las crecidas, y la de almacenar agua para consumo humano y usos agrícolas o industriales. Ello requiere la construcción de embalses y presas de contención.

Con independencia de la merma de caudal que suponen los antedichos usos del agua, su retención en pantanos altera el régimen del río, cuyas aguas dejan de fluir conforme a las secuencias marcadas por la naturaleza para hacerlo conforme a la voluntad humana, que ha logrado domesticar a los ríos