工程地质学_第三章水流地质作用

二、河流的侧蚀作用
河水以自身的动力及挟带 的砂石对河床两侧或谷坡 进行破坏的作用称为河流 的侧蚀作用（或称旁蚀作 用）。 侧蚀作用是平原区河流及 河流下游的主要侵蚀形式。 侧蚀作用的结果使河床弯 曲、谷坡后退、河谷加宽。
中下游河曲的形成和发展 ：
在横向环流的作用下， 凹岸下部岩石不断破碎被 掏空，上部的岩石也随之 崩塌。破坏下来的岩石碎 屑被单向环流的底流搬运 到河流的凸岸沉积。结果 是：河床的凹岸不断向谷 坡方向后退，而凸岸不断 前伸，河道的曲率逐渐增 加，使原来弯曲较小或较 平直的河床变得更弯曲， 形成河曲。 大幅度弯曲的河曲在洪 水期中可能被截弯取直， 遗留的河道形似牛轭，形 成牛轭湖。


二、平原区河床地貌（沉积地貌） （1）心滩（channel bar） A、由双向环流作用形成，多发生在水流由窄束段进入开阔 段部位的河床中； B、洪水期被淹没，枯水期露出水面； C、心滩上游不断侵蚀，下游不断沉积，缓慢向下游移动； D、具有二元结构。 （2）边滩（point bar） A、由单向环流形成，多发生在弯曲型河道的凸岸偏下游方 向； B、横剖面呈不对称形态； C、洪水期被水淹没； D、具有二元结构
洪流的流道：切沟、冲沟、坳沟 切沟是冲沟的初级阶段，坳沟是冲 沟的衰老阶段。
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（3）河流：在冲沟的发育过 程中，沟底下切至地下水面线 以下，沟谷水流得到地下水的 不断补充，暂时性水流转变为 经常性水流，即为河流。 特点：线状水流，具有固定流 道，经常性水流。 其形成的堆积物：冲积物



二、河谷形态要素
（2）洪流：随着片流 的进一步发展，山坡上沿 最大坡度方向可出现一些 沟槽的雏形，其一旦形成， 水层增厚，水量增加，冲 刷能力增强，片流中更多 水流向沟槽集中，并以较 大能量冲刷、扩大沟槽， 片流转变为线状水流，称 特点：具有固定流向和流道， 为洪流。 但时断时续。 其形成的堆积物称为：洪积物。
河流的流道或由河流所形成的 谷地称为河谷。河谷的形态要 素包括谷坡和谷底两大部分。

谷底包括河床及河漫滩。河 床是指平水期河水占据的谷 底，也称为河槽。河漫滩是 经常被洪水淹没的谷底部分。
谷坡是河谷两侧因河流侵蚀 而形成的岸坡。古老的谷坡 上常发育有洪水不能淹没的 阶地，阶地是被抬升的古老 的河谷谷底。
第三章 水流的地质作用
3.1

水流概述
大气降水落在地面，一部分蒸发 返回大气，一部分渗入地下形成 地下水，另一部分沿地面由高向 低流动形成地表水。本章两部分 内容：地表水和地下水。 一、河流的形成过程 河流又片流、洪流发育而成。 （1）片流：水流沿自然斜 坡流动，水层薄、流速小、 无固定流向的网状细流。特 点：靠大气降水补给，时断 时续。 其形成的堆积物：坡积物


谷坡与谷底的交界称为坡麓， 谷坡与山坡交界的转折处称 为谷缘，也称为谷肩。
三、河流的动能
河流具有的动能，称为河流的活力（E）；
1 2 E Q V（ Q为流量， V为流速） 2
地面流水作用于克服水流内部的粘滞阻力、
流水与地面、空气等的摩擦力以及搬运泥沙 所消耗的总能量，称为河流的负荷（L）。
E L : 侵蚀作用 E L : 搬运作用 E L：沉积作用
3.2

河流的侵蚀作用
河流在流动过程中，以其自身的动力（活力）以及所挟带的 泥沙对河床的破坏，使其加深，加宽和加长的过程称为河流 的侵蚀作用。 河流的侵蚀作用可分为机械和化学两种方式。河流侵蚀作用 按侵蚀的方向又可分为下蚀作用和侧蚀作用。 一、河流的下蚀作用 （1）下蚀原因 A、顺坡而下的水流具有垂直向下的运动分量； B、携带的沙砾不断撞击河底； C、锅穴作用 （2） 侵蚀基准面 将控制河流垂直下切作用的下限面称为侵蚀基准面，分永久 侵蚀基准面和暂时侵蚀基准面。
3.3 河流的搬运作用与沉积作用


一、搬运作用 河流的搬运作用既有机械搬运，也有化学搬运。 机械搬运作用可分为推移、跃移和悬移三种。 在河流中、上游水急、颗粒较大，推移、跃移和悬移三者共 存，且推移、跃移更主要；在中下游则是跃移和悬移更主要。 颗粒的搬运方式不是固定不变的，随着流速增大，推移可变 为跃移，跃移也可变为悬移。流速降低时，则发生相反的转 变。 二、沉积作用 河流发生沉积作用有三个主要场所：一是河流汇入其它相对 静止的水体处，如河流入海、入湖以及支流入主流处；二是 河床纵剖面坡度由陡变缓处，一般来说河流中、下游地势较 平坦，沉积作用明显；三是河流的凸岸，由单向环流侵蚀凹 岸，其产生的碎屑在凸岸沉积。


（3）对河谷横断面的塑造
在河流的上游以及山区河流， 其纵比降和流水速度大，活力 在垂直方向上的分量大，具有 较强的下蚀能力，河谷的加深 速度快于拓宽速度，形成在横 断面上呈“V”字形的河谷，也 称V形谷。
（4）对河谷纵断面的塑造 A、急流 B、瀑布 C、平衡剖面

（4）向源侵蚀与河流袭夺 下蚀作用在加深河谷的同 时，还使河流向源头方向 发展，加长河谷，把河流 向源头发展的的侵蚀作用 称为向源侵蚀作用。
3.4 河谷地貌




一、山区河床地貌（侵蚀地貌） 山区河床的横剖面呈深而窄的“V”形，河床纵剖面比降很 大，床面起伏，常发育有岩槛、石滩、深槽、跌水瀑布等阶 梯状地形。 1）岩槛 ：由坚硬岩石横亘于河床底部形成，因形似门槛而 得名。当岩槛高度大于河水深度，使局部河床呈悬崖状阶梯 时，就会形成跌水瀑布。 2）石滩 ：又称礁滩，是指隐藏在水下的巨大岩石露头。石 滩有的与岸边相连，有的孤立于河床中。 石滩形成原因有两个：一是顺河走向的岩性不均一，造成抗 冲刷力弱的岩石河床深，抗冲刷力强的岩石河床浅，形成水 下石滩；二是来源于谷坡崩塌、滑坡或两岸支沟冲入的巨大 岩块，滞留水中，成为石滩。 3）深槽 ：指山区河床中，由断裂破碎带、裂隙密集带、软 弱岩层或囊状风化带等抗冲刷力较弱的部位，因冲刷的不均 匀性而成为特别深的槽形洼地。 河床深槽是由河底的漩涡流带动卵砾石不断进行磨蚀作用形 成的，大多分布于河流侵蚀作用强度极大的峡谷河段。