pienoiskuva|Peltojoki Inarissa. Virtavesi tai virtaava vesi on yleisnimitys sisävesille, jotka virtaavat luonnollisessa tai keinotekoisessa vesiuomassaan painovoiman vetämänä. Yleisiä virtavesien tyyppejä ovat esimerkiksi joet, purot, ojat, norot ja kanavat (sekä toisinaan myös maanalaiset joet). Virtavedet virtaavat ylemmiltä alueilta alavammille alueille ja ne laskevat tavallisesti järviin, meriin tai yhtyvät toisiin virtavesiin ennen sitä.
Suomessa kutsutaan toisinaan puhekielessä virtavesiksi myös vesireittien varrella sijaitsevien järvien salmia ja kapeikkoja, joissa esiintyy virtauksia.
Virtavesien tutkimusta kutsutaan potamologiaksi.
Luokittelu ja nimistö Virtavesien luokittelussa voidaan erottaa puhekielen-, tieteellinen- ja lakiterminen luokittelu. Luokittelua tarkastellaan seuraavassa pääasiassa suomen kielen kannalta.
Puhekielen luokittelu Puhekielessä käytettävä virtavesien käsitteistö on syntynyt historiallisesti pitkän ajan kuluessa. Siinä ei virtaveden koon hahmottamisessa (joki, puro, oja, jne.) ole ollut käytössä tarkkoja kriteerejä, vaan niiden valinnassa esiintyy paikallisia eroja. Joki on yleensä isompi kuin puro, mutta toisen paikkakunnan puro voi olla suurempi kuin toisen joki. Puhekielen nimistössä tuleekin ottaa virtavesien tarkka luokittelu suuntaa antavana, vaikka ne riippuvatkin toisistaan jonkin verran. Ojan luonnollisen merkityksen rinnalle on keskiajalla yleistynyt uusi rinnakkaismerkitys, että se on ihmisen maaperään kaivama uoma vedelle. Esimerkiksi Suomessa on 1960-luvun metsien innokkaan ojittamisen seurauksena muodostui lukematon määrä ojia. Länsi- ja Etelä-Suomessa on yleistä käyttää ojan nimitystä puron sijasta, vaikka se olisikin luontainen puro.
Virtavesien nimityksiä suomen kielessä ja suomensukuisissa kielissä Vuonna 1745 kirjoitti Daniel Juslenius julkaisussaan Suomalaisen Sana-Lugun Coetus, että virtavia vesiä kutsutaan nimillä ”joki, virta, luoma, noro, ojando ja oja”. Jokea pienempiä vesireittejä ovat nykyään puro, oja ja noro.
Sanalle joki on olemassa vastineita sekä lähi- että etäsukulaiskielissä. Niitä ovat esimerkiksi karjalan joki, vepsän jogi, vatjan jõtši, viron jõgi, liivin jo'g. Etäsukulaiskielissä on saamen johka, mokšamordvan jov, komin ju ja unkarin vanhentunut jó. Joki-sana esiintyy kirjallisuudessa Agricolasta alkaen. Suuria jokia kutsutaan toisinaan nimellä virta tai kymi. Lapissa on varattu suurille joille saamen sana eatnu, joka on meänkielessä suomentunut muotoon eno, esimerkiksi joella Könkämäeno. Muutamalle suurimmalle Lapin joelle on kielessä varattu sana väylä, kuten on laita Tornionväylällä.
Purolle on olemassa sukulaiskielissä vain karjalainen vastine. Se saattaa olla johdos ääntä jäljittelevästä verbistä purista. Noro on nuori suomen lähisukulaiskielten sana. Se on tarkoittanut esimerkiksi puroa, notkoa, uraa, uurretta tai muuta vastaavaa. Karjalassa noro tarkoittaa notkoa. Sen alkuperä on kuitenkin epävarma. Se saattaa olla deskriptiivisana verbistä norua. Vuonna 1644 sana tarkoitti säröä, ja Agricola käytti sanasta muotoa noronen.
Sanalle oja on tarkka vastine inkeroisen, karjalan, lyydin, vepsän ja viron kielissä. Liivin kielessä vojā tarkoittaa vetistä notkelmaa tai lammikkoa. Kantasuomalaisesta sanavartalosta *o- tai *vo- polveutuu sana vuo, jonka johdos on vuotaa. Sana oja esiintyy kirjallisuudessa Agricolasta asti. Muodot luoma ja luopa esiintyvät vielä nimistössä Pohjanmaalla. Sanan puro muunnosta puru esiintyy virtavesien nimistössä.Hakusana "*puru" tuottaa tuloksia virtavesistä karttapalvelussa https://kartta.paikkatietoikkuna.fi/ Luoma tarkoittaa paikoin myös jokea.
Määritelmät Suomen lainsäädännössä Suomen vanhan vesilain mukaan virtaavan veden virtavesistöä pidettiin jokena, jos siinä vuoden vähävetistä aikaa lukuun ottamatta voitiin kulkea soutamalla, mikäli koski tai kari ei ollut esteenä. Virtavesi, jossa keskivirtaama oli vähintään kaksi kuutiometriä sekunnissa, katsottiin kuitenkin aina joeksi. Jokea vähäisempi virtavesi oli puro.
Uusi vuonna 2012 voimaan tullut vesilaki määrittelee joen eri tavalla kuin ennen. Uudessa laissa joella tarkoitetaan virtavesiä, joiden valuma-alue on vähintään sata neliökilometriä. Käytännössä jotkut purot muuttuivat nyt joiksi. Purolla tarkoitetaan jokea pienempiä virtavesiä, joiden valuma-alueen pinta-ala jää alle sataan neliökilometriin. Jos valuma-alueen pinta-ala jää alle 10 neliökilometriin eikä siinä virtaa jatkuvasti vettä eikä siinä kulje merkittävästi kalaa, on se silloin noro. Jos joku noron määritelmistä ei päde, on se silloin puro. Uusi laki muuttaa jotkin norot puroiksi. Laki ei määrittele ojaa tai muuta kaivettua uomaa mitenkään, mutta laissa ojituksella tarkoitetaan maan, noron ja puron kaivamista veden virtaamisen turvaamiseksi. Luontaisiin virtavesiin kajoaminen on luvanvaraista ja samoin merkittävä maaperän ojitus. Vaikka noro ei olekaan uuden lain mukaan vesistö, voidaan sitä suojella vesiluontotyyppinä.
Tieteellinen luokittelu Tieteellinen tutkimus ei ota kantaan virtaveden kokoluokituksiin. Virtavesien oppi potamologia on geofysiikassa hydrologian alatiede ja se päämäärä on oppia virtavesien yleisiä ominaisuuksia. Suomalaisessa potamologisessa kirjallisuudessa käytetään karsittua puhekielen termistöä: joki, puro ja noro sekä oja ja kanava. Hydrografisessa kirjallisuudessa erisuuruiset virtavedet luokitellaan esimerkiksi niiden leveyden mukaan. Kansainvälisessä potamologisessa kirjallisuudessa käytettävä virtavesien termistö vaihtelee maan ja kielen mukaan eikä ole aina rinnastettavissa suomalaiseen käytäntöön.
Virtaveden osia ja muuta termistöä Edellä selostettu kokoluokituksen nimistö on tärkeä, kun keskustellaan virtaveden ominaisuuksista. Monet puroille tyypilliset ominaisuudet eivät ole tärkeitä joelle ja päin vastoin. On kuitenkin olemassa kaikille virtavesille yhteisiä ominaisuuksia ja niihin liittyvää termistöä.
Virtaveden ja sen ympäristön ominaisuuksia pienoiskuva|Aavikkojoki, joita kutsutaan nimellä wadi, on osan aikaa vuodesta kuivana. pienoiskuva|Rio de la Platan estuaari Argentiinassa Buenos Airesissa. Se on lietteen ruskeaksi värjäämä. pienoiskuva|Niilin suisto näkyy satelliitista kolmion muotoisena viheriöivänä alueena. pienoiskuva|Vaalan Nimisjoki tulvii usein ja sen rannat ja suisto ovat reheviä. pienoiskuva|Rein on ikivanha joki, jonka jokilaakso on kulunut V-laaksoksi. Virtavedet saavat vetensä veden kiertokulusta, jossa meristä ja mantereilta haihtuu vettä, joka sataa maahan mantereilla. Osa sataneesta vedestä haihtuu heti pois, osa valuu pintavaluntana virtavesiin ja loput painuu maahan pohjavedeksi. Virtavedet saavat vetensä vedenjakajan rajamalta alueelta, jota kutsutaan valuma-alueeksi.
Virtavesi voi olla ympärivuotinen tai vuodenajasta riippuva vesistö. Esimerkiksi aridissa ilmastossa aavikkojoet virtaavan vain sadekauden ajan ja kuivuvat kuivakaudella. Virtavesi voi myös kuivua, kun pakkanen jäädyttää veden sen valuma-alueelta ja sateet tulevat vain lumena. Humidilla ilmastoalueilla jatkuvasti juoksevien virtavesien veden määrässä voi tapahtua näkyviä vaihteluita esimerkiksi yksittäisten sadekuurojen tai keväällä sulavan lumen takia. Virtaveden lähde tarkoittaa sen alkukohtaa. Lähde voi olla esimerkiksi järvi, maasta pulppuava lähde, sulava jäätikkö tai hitaasti purkautuva suo. Lähteeksi katsotaan joskus myös toinen virtavesi (lähdejoki).
Virtaveden uomaksi kutsutaan sitä maaston matalinta aluetta, jonne vesi kerääntyy ja jossa se virtaa alaspäin. On yleistä, että maahan satanut vesi kerääntyy aluksi pieniksi uomiksi, jotka yhtyvät suuremmiksi uomiksi ja jotka lopuksi yhtyvät sivu-uomina yhdeksi pääuomaksi. Uoman osaa kutsutaan juoksuksi ja tavallisia nimityksiä ovat virtaveden ylä-, keski- ja alajuoksu. Uoma voi haarautua myös sen ylä- tai keskijuoksulla. Tällainen rinnakkainen uoma voi yhtyä takaisin pääuomaansa muodostaen putaan ja sen sisälle saaren tai se voivat lähteä eri suuntaan ja silloin se laskee järveen tai mereen eri paikassa. Joki on jälkimmäisessä tapauksessa silloin bifurkaatiojoki. Pääuoma loppuu yleensä yhteen paikkaan sen laskiessa joko järveen tai mereen. Laskukohtaa kutsutaan joensuuksi. Suu voi päättyä suoraan vesistön tai meren rantaan, se voi levitä siellä lahtimaiseksi estuaariksi, tai se voi muodostaa sen rantaan suiston eli deltan. Suistossa pääuoma haarautuu muutamaksi rinnakkaiseksi suuhaaraksi. Meren rannikolla suiston muodostumiseen vaikuttavat vuorovedestä tai sääoloista johtuvat vedenpinnan korkeusvaihtelut, joita ei järven rannikolla esiinny. Vuorovesi voi myös nostaa virtaveden alajuoksulle vuoksiaaltoa seuraavan lyhytkestoisen tulvan. Merellinen suisto on eliöstölle murtovesiympäristö, jonka ekologia poikkeaa sekä meren- että joen ekologiasta. Aridin ilmastovyöhykkeen alueilla uoma voi loppua aavikolle, kun uoman loppupäässä virtaava vesi on joko haihtunut pois tai imeytynyt kuivaan maahan.
Uomassa virtaava vesi aiheuttaa kulutuksellaan maaperään tai kallioperään vesieroosiota. Virtaava vesi tempaa mukaansa maaperän keveitä maa-ainehiukkasia, jotka veteen liettyneenä kulkeutuvat virran mukana alajuoksulle päin. Veteen liukenee myös mineraaleja ja suoloja, jotka joutuvat lopuksi mereen. Nopeasti virtaavat kohdat voivat kuluttaa uomaa syvemmäksi ja hitaammin virtaavissa kohdissa liete kasautuu pohjalle madaltaen uomaa. Uoman tulviessa liete voi levitä uoman reunavallien yli lähiympäristöön, jonne se laskeutuu. Toistuvat tulvat synnyttävät uoman lähiympäristöön tulvatasankoja, joiden vastine suistojen lähiympäristöissä ovat suistotasangot. Uomat muuttuvat aikaa myöden mutkitteleviksi (meanderointi) ja kun ne ovat riittävän mutkaisia, saattavat ne tulviessaan puhkaista ja samalla oikaista itselleen uusia uomia. Uusi uoma ympäröi yhdessä vanhan mutkan kanssa jokisaaren ja vanhasta uomasta saaren takana tulee pudas. Pudas kerää yleensä sedimenttiä uoman pohjalle ja alkaa se madaltuessaan kasvaa umpeen. Silloin vanhat putaat katkeavat joen lahdiksi, ja ne voivat aikanaan kuroutua erilleen järviksi, joita kutsutaan juoluoiksi.
Jos uoma syntyy maaperään, on jokilaakson eroosio nopeaa ja rannat muodostuvat jyrkkärinteisiksi ja helposti sortuviksi rantatörmiksi. Tällaista muodostumaa kutsutaan raviiniksi. Tulvat huuhtovat raviinien rinteitä ja leventävät uomalle leveän pohjan. Tällaiset rinteet voivat sortua uoman pohjalle ja tapahtumasta jää näkyviin vyörymäarvet. Joella voi olla uoma tulvatasangolla, ja kun joen kynnyskohta alempana kuluu pois, syvenee uoma tulvatasangolla lisää. Silloin jää joelta ylemmäksi rannoille vanhoja terasseja, jotka kertovat joen uoman aikaisemmista vaiheista. Virtavesi voi virrata jokilaaksossa, jota reunustaa korkeat vuorenrinteet. Myös tasaisella alueella voi sen eroosio kuluttaa sille jyrkät rannat, kun se virtaa aina vain syvemmällä. Tällaista laaksoa kutsutaan V-laaksoksi. Uoman pitkittäissuunnassa esiintyvillä korkeuseroilla on tapana aikaa myöten tasaantua, kun kynnyskohdat kuluvat välistä pois. Suomen uomat ovat yleensä geologisesti varsin nuoria ja eroosio on niissä vielä nopeaa. Nuoren virtaveden kulkua nopeuttavat jyrkät kohdat, jonne muodostuu virtapaikkoja, koskia tai vesiputouksia.
Lisää nimityksiä Akanvirta eli koste, on takaisin vastavirtaan joskus pitkällekin johtava virtaus, etenkin rantojen tuntumassa ja esteiden (kivien) takana. Kuru, jyrkkärinteinen laakso, usein myös jokilaakso. Köngäs on jyrkkä vaahtoava vesiputous. Luusua on järvestä alkavan joen lähtöpaikka, joka on muodoltaan suppilomainen lahti. Niska joessa tai järvessä kosken ylävirranpuolella sijaitseva kynnyskohta. Pato on jokeen tehty rakennelma, jolla kanavoinnin avulla parannetaan vesiliikennettä tai tuotetaan energiaa. Päävirta on uoman kohta, jossa suurin osa vedestä virtaa. Joen mutkassa se kulkee uoman ulkokaarteessa. Suvanto on hitaan ja rauhallisen virtauksen alue. Sahi on koskipaikan alapuolelle kertynyt pienten kivien matalikko.