工程地质学_第三章水流地质作用
水流的地质作用
第三章水流的地质作用3.1 暂时性水流的地质作用及其堆积物地表暂时流水包括片流和洪流。
其中片流是大气降水的同时在山体斜坡上出现的面状流水；洪流是大气降水的同时或紧接其后在山体的沟谷中形成的线状流水。
3.1.1 片流的地质作用及坡积物由片流对山坡松散层产生的破坏作用称为片流的剥蚀作用。
片流是一种在斜坡上的面状流水，流速慢，水层薄，所以它的剥蚀作用弱且具有面状发展的特点，故又称洗刷作用。
虽然片流的剥蚀作用较弱，但是大量的风化产物剥离原地的最初动力就来自片流，河流所搬运的物质大多数是由片流提供的，片流还是大气降水所形成的最初的地面流水，剥蚀形成地表形态的雏形，现今许多地区出现的大量水土流失也与片流的剥蚀作用有关，所以片流的剥蚀作用也是很重要的。
片流的流量和流速均较小，只能搬运少量的、细小的碎屑颗粒。
由片流在坡坳、坡麓地带形成的碎屑堆积物叫坡积物（图3-1）。
坡积物随斜坡自上而下逐渐变缓，呈现由粗而细的分选作用。
但由于每次雨、雪水搬运能力不大，故无明显区别，大小颗粒混杂，层理不明显。
坡积物的矿物成分与下卧基岩没有直接过渡关系，这是它与残积物的主要区别。
在坡积物上进行工程建设时应注意的几个问题分别是：下卧基岩表面的坡度及其形态、坡积物中含黏土矿物的多少、下卧基岩的透水性及遇水是否容易软化等特征，坡积物受冲刷或开挖出现的破坏情况，以及可能导致的建筑物的不均匀沉降问题等。
图3-1 残积物、坡积物及洪积物3.1.2 洪流的地质作用及洪积物洪流以其自身的动力和挟带的沙石对沿途沟壁和沟底的破坏作用称为洪流的剥蚀作用。
由于洪流的流量较大，流速快，挟带沙石较多，机械的冲击很强，所以常具较强的剥蚀能力，而且以机械的方式作用为主，故又称冲蚀作用。
洪流的剥蚀作用也有加深和拓宽沟谷的作用，形成的冲沟在纵剖面上坡降大，在横剖面上为陡的“V”字形。
洪流的流量和流速均较大，因而具有很强的搬运能力，它能挟带大量的泥砂和巨大的石块沿沟谷流动。
工程地质学第3章地质年代1 (3)
4.工程特性 • 洪积扇的上部和下部是良好的天然地基，中部不好。
四、冲积物（土）
1.成因：长期的地表水流沿河谷搬运、堆积作用 2. 特点 •分选性和磨圆度好 ；
•具清楚的层理，除水平层理外，交错层理往往发育 ；
3.工程特性 ：因地而异
如何判断地层的相对地质年代？
常见的地层接触关系有哪些类型？简述其概念。
Rb－Sr（铷锶法）； C14（碳 14 同位素法）。
相对地质年代
——通过比较各地质事件（地层）的形成先后顺序的
一种方法。因无需精密仪器，故被广泛采用。
(一)地层层序律：地
层是按时代先后沉积
下来的，下面的地层 较老，上面的地层较
新。当地层挤压使其
倒转时，新老关系相 反。
沉积岩的层面构造也可作为鉴定其新老关系的依据。如
判断各地层的接触关系
二、地质年代表
——根据地层形成顺序、岩性变化特征、生物演化阶段、构造 运动性质及古地理环境等综合因素，把地质历史划分阶段。
地层年代单位
最高级的地层年代单位叫宇。根据生物的出现和最低硬壳 化石带以及较高级动物的大量出现，把全部地层分为 3 个宇， 即太古宇、元古宇和显生宇，后者包括古生界、中生界和新 生界。 根据生物界重大门类的演化阶段所划分的单位叫界。如中 生界含有丰富的爬行类化石，新生界含有种类众多的哺乳动 物化石等等。 更低一级的地层年代单位叫系。系与系之间的生物在目、 纲范围内有很大变化。如泥盆系以鱼纲的大发展、石炭系以 两栖纲的大发展为主要特征。系一般是根据首次研究的典型 地区的古地名、古民族名或岩性特征等命名，如寒武系、奥 陶系、石炭系、白垩系等。
裸子植物 时 代 陆生孢子 植物时代 半陆生孢子 植物时代
海西运动
《工程地质学》课本习题与答案
第一章绪言1.何谓工程地质学？答：工程地质学是研究与人类工程建造等活动有关的地质问题的学科2.何谓工程地质学的主要任务？答：①阐明建造场地的工程地质条件,并指出其对建造物有利的和不利的因素。
②论证建造场地存在的工程地质问题,进行定性和定量评价,给出切当的结论。
③选择地质条件优良的建造场地,并根据场地的地质条件合理配置各个建造物。
④ 根据建造场地的具体地质条件,提出有关建造物类型、规模、结构和施工方法的合理化建议,以及保证建造物正常使用所应注意的地质要求。
⑤研究工程建造物兴建后对地质环境的影响 ,预测其发展演化趋势 ,并提出对地质环境合理利用和保护的建议。
⑥为拟订改善和防治不良地质作用的措施方案提供地质依据。
3.何谓工程地质学的研究内容？答：①岩土工程性质的研究。
②工程动力地质作用的研究。
③工程地质勘查理论技术方法的研究。
④区域工程地质的研究。
4.何谓工程地质条件？答：工程地质条件是与工程建造有关的地质因素的综合。
①岩土的类型及其工程性质。
②地质构造。
③水文地质条件。
④动力地质作用。
⑤地形地貌条件。
⑥天然建造材料。
5.何谓工程地质问题？工程地质问题指已有的工程地质条件在工程建造和运行期间产生的一些新的变化和发展,构成威胁影响工程建造的安全。
主要的工程地质问题包括①地基稳定性问题。
②斜坡稳定性问题。
③洞室围岩稳定性问题。
④区域稳定性问题。
6.简述工程地质学与岩土工程的关系。
答：工程地质是岩土工程的基础,岩土工程是工程地质的延伸。
7.简述工程地质学的发展历史、现状和趋势。
答： 17 世纪以后开始浮现地质环境对建造影响的文献资料,工程地质学产生了萌芽。
20 世纪初工程地质研究已经由欧美国家向发展中国家扩展并稳定发展。
未来工程地质学会与其他学科更加密切相连 ,与各相关学科更好地交叉和结合 ,促进基本理论、分析方法和研究手段等各方面不断更新和前进,进而使工程地质学的内涵不断变化、外延扩展。
8.简述本课程的学习要求。
工程地质学-地质作用
1.4 地貌单元
1.5.1 地貌形态 （1）基本要素：地形面、地形线和地形点 ）基本要素：地形面、 （2）地貌单元分类 ）
1.5.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 河流地貌
河流地貌地区进行工程建设时应注意的工程地质问题
1、在选址时，必须注意河流的最高洪水位，河流的冲刷规律、河岸的 、在选址时，必须注意河流的最高洪水位，河流的冲刷规律、 稳定性和地基发生管涌的可能性。 稳定性和地基发生管涌的可能性。 2、必须详细了解阶地的稳定性和地层情况及上游发生滑坡、泥石流等 、必须详细了解阶地的稳定性和地层情况及上游发生滑坡、 地质灾害的可能性。 地质灾害的可能性。 3、注意建筑物的不均匀沉降。 、注意建筑物的不均匀沉降。 4、注意古代河道的走向以减少建筑物的差异沉降。 、注意古代河道的走向以减少建筑物的差异沉降。
1.3 外动力地质作用
风化作用 主要是促使地壳表层的岩石在原地发生破碎、分解的一种破坏作用。 主要是促使地壳表层的岩石在原地发生破碎、分解的一种破坏作用。 剥蚀作用 主要指的是风化作用的产物在原地剥离下来。 主要指的是风化作用的产物在原地剥离下来。 搬运作用 风化、剥蚀后的产物，被流水、 冰川等介质搬运到其它地方。 风化、剥蚀后的产物，被流水、风、冰川等介质搬运到其它地方。 沉积作用 由于搬运介质的能量减弱，被搬运的物质从搬运介质中分离出来， 由于搬运介质的能量减弱，被搬运的物质从搬运介质中分离出来， 形成沉积物的作用。 形成沉积物的作用。 成岩作用 沉积物在压力、温度以及受到某些化学溶液的影响，发生压密、 沉积物在压力、温度以及受到某些化学溶液的影响，发生压密、胶 结及重结晶作用，固结成岩的作用。 结及重结晶作用，固结成岩的作用。
流水地质作用10
洪流携带碎屑物质在山沟出 口处或山前倾斜平原堆积形 成洪积物（地貌上称洪积扇）
三.河流的地质作用
作用的形式：侵蚀、搬运、沉积 结果：改变陆地地形－对地表削高填低 主要决定因素：河水流速、流量的变化
1. 侵蚀作用
河流运动→破坏河谷岩土体→侵蚀 河流侵蚀作用方式：以机械磨蚀为主，化学溶蚀为辅。 河流侵蚀作用方向：垂直侵蚀作用 侧向侵蚀作用
洞、落水洞、溶沟、石林、石笋、钟乳石、暗河等。
岩溶现象主要发育在碳酸盐类岩石分布地区，尤以南 斯拉夫北部的喀斯特高原，为早期典型，因而国际上称喀 斯特。
越南 下龙湾 喀斯特地貌
天然岩溶石
广西 银子岩溶
图3-11 石钟乳、石笋和石柱生成示意图
一、岩溶的形成条件
岩溶发育的基本条件有：岩石的可溶性和透水性， 水的溶蚀性和流动性。
下蚀( vertical erosion)
向下侵蚀
称为加深作用，常出现在瀑布或水坝下 方，流水急速由高往下侵蚀，使得河床 加深，一般发生于山区河流。
（长江三峡）
侧蚀( lateral erosion)
向侧侵蚀
（长江中下游平原）
又称为加宽作用，弯曲的河道，水流向两侧侵蚀，使得河床宽。
外侧的流速比内侧快。
洞及地下河等。
三、岩溶区的主要工程地质问题
主要工程地质问题有三类：渗漏问题；地基稳定性问题；
地下洞室稳定和突然涌水、涌泥问题。
（一）渗漏和突水问题
由于岩溶地区的岩体中有许多溶隙、溶洞、漏斗，若
二.洪流的地质作用
径流将沟底，沟岸物质 掏蚀，并带到沟口沉积 的过程。 冲刷作用：冲沟中地表 特点：沟口沉积，沉积 物为沟内 物质。松散、富水。 洪积层（扇）：平面： 扇顶颗粒大，地下水位 深，矿化度低，工程性 纵剖面： 质好；扇尾相反，工程 性质差。
土木工程地质(第四版)课件03水的地质作用
第一节 地表流水的地质作用
2．洪积层的特征 集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会在短时间内形成巨大的地表暂时
流水，一般称为洪流。洪流携带大量被剥蚀的泥沙石块沿沟谷流动， 当流到山前平原、山间盆地或沟谷进入河流的谷口时，流速显著降低 ，携带的大量泥沙石块沉积下来，形成洪积层。
图3－5 洪积扇
第三章 水的地质作用
第一节 地表流水的地质作用
根据河流阶地组成物质的不同，可以把阶地分为三种基本类型：
图 3－13 河流阶地的类型
（1）侵蚀阶地，也称基岩阶地。指阶地表面由河流侵蚀而成，表面只有 很少的冲积物，主要由被侵蚀的岩石构成。侵蚀阶地多位于山区，是由 地壳上升、河流下切极强造成的。
（2）基座阶地。指阶地表面有较厚的冲积层，但地壳上升、河流下切较 深，以致切透了冲积层，切入了下部基岩以内一定深度，从阶地斜坡上 明显地看出，阶地由上部冲积层和下部基岩两部分构成。
第三章 水的地质作用
第一节 地表流水的地质作用
图 3－6 河流产生侧蚀
图3－7 河曲及牛轭湖
第三章 水的地质作用
第一节 地表流水的地质作用
2．搬运作用 流水搬运的方式可分为物理搬运和化学搬运两大类。物理搬运的物质
主要是泥沙石块，化学搬运的物质则是可溶解的盐类和胶体物质。 根据流速、流量和泥沙石块的大小不同，物理搬运又可分为悬浮式、
（一）水在岩土中的存在状态
地下水存在于地下岩土的孔隙、裂隙中，
根据岩土中水的物理力学性质不同及水与
岩土颗粒间的相互关系，地下水的赋存可
以有以下几种状态。
(1) 气态水
(2)液态水
结合水：
强结合水（吸着水），弱结合水（薄膜水）
自由水： 毛细水、重力水 (3) 固态水
工程地质学 复习资料
第 2 章岩石的成因类型及其工程地质特征地球的内部构造：依各圈层的特点可分为：地壳、地幔、地核。
地壳：地球的固体外壳叫做地壳。
地幔：处于地壳和地核中间，也称中间层或过渡层。
根据化学成分的不同分两层：地幔上层和地幔下层地核: 主要化学成分是铁、镍，所以又称铁镍核心岩石:在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物结合体。
矿物:存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。
矿物的物理力学性质主要有：光学性质、力学性质和形态特征等。
（一）光学性质－颜色、光泽、条痕1．颜色：矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。
2．光泽：矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。
它是矿物表面的反射率的表现。
按其反射强弱程度，分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
非金属光泽有：玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽。
3．条痕：矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。
（二）力学性质1．硬度摩氏硬度计：是硬度对比的标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成称为摩氏硬度计。
（1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）萤石（5）磷灰石（6）正长石（7）石英（8）黄玉（9）刚玉（10）金刚石2．解理、断口矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。
裂开的光滑平面称为解理面。
不具方向性的不规则破裂面，称为断口。
据解理的完全程度，可将解理分为以下几种：极完全解理：易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。
完全解理：沿解理方向开裂成小块，解理面平整光亮，如方解石。
中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石。
不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。
（三）形态特征1．单体矿物形态：单向延长类型、双向延长类型、三向延长类型。
2．集合体的形态有：晶簇、纤维状、粒状、鲕状、钟乳状、土状、块状。
（四）其他性质如滑石的滑腻感，方解石遇盐酸起泡等，都可作为鉴别这种矿物的特征。
工程地质学-第三章地质构造
✓ 地球发展的时间段叫地质年代。 地质年代单位：代、纪、世、期、 时(从大到
小)
✓ 地层单位：一定地质时期所形成的地层的总 体的名称。 地层单位：界、系、统、阶、 群(从大到小)
地层单位
A台易产生 顺层滑动
B台位于断层 带上
C台较为有利
5、断层的识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩 牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
【增加内容】
活断层
活断层：第四纪以来仍
在活动的断层。
注：2002年《岩土工 程勘察规范》指全新地 质时期（1～1.1万年） 以来活动着的断层，且 在今后100年可能继续 活动。
水平构造和单斜构造
水平构造
单斜构造
3.3 褶皱构造
组成地壳的岩层，受构造运动的强烈作 用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失 连续性的构造叫-。是地壳表层广泛发育的 基本构造之一。昆仑山、祁连山、泰岭都 是复杂的褶皱构造山脉。
褶皱构造 (fold)
(a)
(b)
(c)
图 4-5 褶曲的力学成因 (a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用
2、裂隙发育程度分级
表3—3 裂隙发育程度分级
裂隙发育程度等级 基本特征
附注
不发育
裂隙1-2组，规则，构造型， 对基础工程无间距1米以上，多为Fra bibliotek闭裂 影响，对岩体
隙，少有充填物，岩体被切 稳定性影响不
割成巨块状
大
较发育
裂隙2-3组，较规则，以构 对基础工程无
工程地质学基础 第三章 地质构造、地史学及地质图.
3） 褶曲的类型
褶曲的基本类型有两类：背斜和向斜（读图）
背斜：岩层向上拱起的弯曲构造，称为背斜。
向斜：岩层向下凹的弯曲构造，称为向斜。
背斜的特点是：
A 两翼产状倾向相背 B 核部岩层老、翼部岩层新 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
向斜的特点是：
A 两翼产状倾向相向 B 核部岩层新、翼部岩层老 C 由核部向两侧岩层对称重复出现
工程地质学基础
史付生
课程基本内容
1 绪论（1） 2 矿物与岩石（7+8） 3 地质构造、地史学及地质图（8） 4 水的地质作用、土体的形成与特征、地貌学基 本概念（6） 5 岩、土体工程性质（6） 6 常见地质灾害（3） 7 工程地质勘察（1）
3 地质构造、地史学及地质图
3·1 构造运动的概念 3·2 地质构造的概念及地质构造类型 3·3 地史学基本知识 3·4 地质图
根据褶皱的对称性分类：
对称褶皱：褶皱的轴面与水平面垂直，或与褶皱包络面垂直，而 且两翼的长度也基本相等。 不对称褶皱：褶皱的轴面与水平面斜交，或与该褶皱的包络面斜交，而 且两翼不等长
根据翼间角大小分类：
平缓褶皱：翼间角小于180°，大于120°。 开阔褶皱：翼间角小于120°，大于70°。 闭合褶皱：翼间角小于70°，大于30°。 紧闭褶皱：翼间角小于30°。
则取与南北方向平行的边与层面贴触，并使罗盘放水平(水准气 泡居中)，此时罗盘长边(或S—N)与岩层的交线即为走向线，磁 针(无论南针或北针)所指的度数即为所求的走向。
2)测量倾向：把罗盘的N极指向岩层层面的倾斜方向，同时 使罗盘的短边(或与东西方向平行的边)与层面贴触，气泡居中， 罗盘放水平，此时北针所指的度数即为所求的倾向。
(1)测量方向 用罗盘测量任一目标的方向时，永远以00(即N方 向)对准目标，使水准气泡居中，然后读磁针北端所指方位刻度盘上 的数字，即为所测目标的方位角。记录时除记方位角值外，还要冠 以所处象限名称，如SW230°，其中230°是方位角，SW是象限称呼。
3.1.1水流的地质作用-华电
地 面 流 水
暂时性地面流水
洪流：低洼的沟谷中呈线状流动的暂时性地面流水
长期性地面流水
河流： 具有一定河道的长期性地面流水称
（2）平原区河床地貌 平原区河床形态虽较规则，但它在水流的作用 下变化很大，大多成曲流及汊河。河床横剖面呈宽 而浅的“U”形。 1）边滩 在河道拐弯处，由横向环流作用，造成凹岸底 层水流中挟带的泥砂至凸岸浅水流速缓慢处沉积， 形成水下沙滩，逐渐发展，露出水面成为边滩。大 多发育分布在河弯地段的凸岸。
河流的侧向侵蚀
及 河 道 的 迁 移
河 流 的 侧 向 侵 蚀
河道的裁弯曲直－－－牛轭湖的形成
下蚀作用与侧蚀作用的关系
时间上河流发 育的早期以下 蚀作用为主， 随着坡度减小， 逐渐转为以侧 蚀作用为主。 空间上河流的 上游以下蚀作 用为主，河流 的下游以侧蚀 作用为主。
2. 河流的搬运作用
河流的沉积物
河漫滩沉积
河流沉积物（冲积物）的特征
1.以机械碎屑为主 2.砾石的磨圆好 3.发育二元结构 4.常发育层理 5.沉积物分选性好 6.从上游到下游沉积 物逐渐变细 上游
下游
冲积层
冲积物：河谷内由河流的沉积作用 所形成的堆积物。 特性：良好的磨圆度和分选性 。 分相：河床相、河漫滩相、牛扼湖相、河口三
洪积扇
洪积裙
山洪激流的地质作用及洪积扇
2).冲沟形成发展的四个阶段：
(1) 、冲槽阶段（细沟阶段） 冲沟的开始，会淤塞边沟，毁损路面，破坏路基，填平沟 槽，种植草皮保护坡面。 (2)、下切阶段（切沟阶段） 公路避免从沟顶附近的沟壁通过，中下部通过应修截水沟， 沟头设多级跌水石坎，沟底铺石加固。 (3)、平衡阶段（冲沟阶段） 设跨沟桥，路基、桥涵高度应在洪水位以上，桥涵孔径应 大于排洪量，加固沟壁，设置跌水、防止侧蚀水毁路基及 切坡后内边坡失稳，防止崩塌滑坡的发生。 (4)、休止阶段（拗谷阶段）治理同上
水工地质3(自然地质作用)
自然地质作用
******第一节 风化作用
2．地质构造：构造强烈发育区形成密集的各类次生结构
面，导致风化作用容易发生。
3．气候：湿热气候区岩石比干冷气候区岩石更易风化，
如江西南部r风化层就可厚达数百米甚至千米。 4．地形条件： （1）地势造成气候的垂直分带，从低→高，生物风化→物
理风化。
（2）地形也造成了风化类型的差异；陡坡：物理风化强盛 ；缓坡：化学风化、生物风化强盛。
3．生物风化作用
生物化学风化——如腐殖酸、呼吸产生的CO2等的腐蚀。
生物物理风化——如根劈、蚁穴
自然地质作用
第一节 风化作用
****生物风化作用指
生物生命活动过程中
引起的矿物、岩石的
分解和破坏，其最重 要的结果就是为风化 产物提供了大量的有 机质成份，使风化母
质最终形成土壤。
自然地质作用
第一节 风化作用
围岩有50000 atm压力。 （5）岩石释重回弹——单向卸力导致岩石以外向内依次向 外回弹破裂，这在地基开挖，洞室掘进中最常见。
深成岩抬升到地表因压
力减低岩石膨胀破碎，
形成与地形面平行的节 理（卸荷节理）
自然地质作用
第一节 风化作用
物理风化是以岩石崩解的形式产生大小混杂的岩石块 ，堆积在基岩面上或其周边。
自然地质作用
第一节 风化作用
5）碳酸化反应：指有CO2、CO32-和HCO3-1参与的化学反应 CaCO3+H2O+CO2 大理石 Ca(HCO3)2 重碳酸钙
化学风化作用不但破坏地表岩体，也可使地下岩体、 水下岩体产生腐蚀，形成隐伏忧患，因此在工程勘测中应
予以充分考虑。
自然地质作用
第一节 风化作用
第三章水的地质作用
第三章水的地质作用在自然界中，水以气态、液态和固态三种相态存在。
按水存在的部位，水又可分为大气水、地表水和地下水。
这三部分水之间既有区别，又有着密切的联系，在一定的条件下可以相互转化。
大气水、地表水和地下水之间这种不间断的运动和相互转化，称为水的循环。
水循环按其循环范围，又分为大循环和小循环：大循环——指整个地球范围内，在海洋和陆地之间的循环。
小循环——指地球局部范围内的循环。
§3-1 地表流水的地质作用一、概述陆地上除了干旱地区和寒冷地区以外，地表流水的地质作用是在广泛地进行着的。
地表流水可分：暂时性流水和经常性流水。
二、暂时流水的地质作用暂时流水是大气降水后，短暂时间内形成的地表的流水，因此雨季是它发挥作用的主要时间，特别是在强烈的集中暴雨后，它的作用特别显著，往往造成较大危害。
（一）淋滤作用及残积层（Q el）大气降水渗入地下时，将地表附近细小颗粒带走，同时也将周围易溶成分溶解带走，而残留在原地的则是一些未被带走，不易溶解的松散物质，这个过程称为淋滤作用。
残留在原地的松散破碎物质叫残积物。
淋滤作用的结果是使地表附近的岩石逐渐失去其完整性和致密性。
残积物的特征：1．位于地表以下，基岩风化带以上，从地表至地下，破碎程度逐渐减弱；2．残积物的物质成分与下伏基岩成份基本一致；3．残积层的厚度与地形、降水量、水是化学成分等多种因素有关；4．残积层具有较大的孔隙率，较高的含水量，但其力学性质较差。
（二）洗刷作用与坡积层（Q dl）大气降水在汇集之前，沿山坡坡面形成漫流，将覆盖在坡面上的风化破碎物质洗刷到山坡坡脚处，这个过程称为洗刷作用。
在坡脚处形成的新的沉积层称为坡积层。
坡积层的特征：1．坡积物的厚度变化较大，一般在坡脚处最厚，向山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄尖灭；2．坡积层多由碎石和粘性土组成，其成分与下伏基岩无关；3．搬运距离较短，坡积层层理不明显，碎石棱角清楚；4．坡积层松散、富水、力学性质差。
工程地质学——水的地质作用
工程地质学——水的地质作用第三章水的地质作用第一节地表水的地质作用一、暂时性地表流水的地质作用1、1、淋滤作用及残积层（el Q ）：均匀沉降。
松散、富水，易产生不与下伏基岩有关。
特点：残留原地，成分残积层：留原地的过程。
粗粒物质或难溶物质残，将小物质和溶解物质带走地下渗透时，将地表细淋滤作用：大气降水向2、2、洗刷作用及坡积层（dlQ ）。
富水。
易沿原地面滑坡，松散、物质，与下伏基岩无关为山坡上部特点：位于坡脚，成分坡积层：脚平缓处堆积的过程。
山坡上风化物质带到坡洗刷作用：坡面流水将3、3、冲刷作用及洪积层（plQ ）：性质差。
质好；扇尾相反，工程纵剖面：深，矿化度低，工程性扇顶颗粒大，地下水位物质。
松散、富水。
洪积层（扇）：平面：物为沟内特点：沟口沉积，沉积的过程。
掏蚀，并带到沟口沉积径流将沟底，沟岸物质冲刷作用：冲沟钟地表二、河流地质作用及冲积层（alQ ）：沼泽阶段牛轨湖阶段蛇曲阶段河曲阶段）侧蚀作用（平衡阶段向源侵蚀河口侵蚀下蚀作用、侵蚀作用2)1(:12、搬运和沉积：→冲积层（al Q ）：陆上三角洲水下三角洲河口沉积冲积平原冲积扇山前沉积河漫滩河床河谷沉积沉积滚动式跳跃式悬浮式搬运三、河谷地貌（河谷断面）及河流阶地：1、河谷地貌：堆积阶地基座阶地侵蚀阶地按物质组成分类横向阶地纵向阶地按形态分类分类：坎。
组成：阶地面和阶地陡阶梯状地形。
侵蚀或沉积作用形成的定义：河流两岸因河流、河流阶地：2源头剥蚀夷平面洪水位第三节地下水的地质作用一、地下水的基本知识：重力水毛细水薄膜水吸着水液态固态汽态式、水在岩土中的存在形:1隔水层：如泥岩、页岩、卵石层透水层：如砾岩、砂岩透水性给水性持水性容水性：、岩土的主要水理性质2二、地下水的物理性质与化学成分：（自学）放射性导电性比重口味嗅味颜色透明度温度）物理性质：（1+--++-+值分类按按硬度分类按总矿化度分类地下水按化学成分分类、、、、气体：、、胶体：、、、、、、离子：主要化学成分）化学成分：（PH S H CH CO O N SiO H O Al O Fe K SO HCO Mg C Cl N a a 24222323232243222三、地下水的基本类型层之间的重力水承压水：充满两个隔水层上的重力水潜水：第一个稳定隔水局部隔水层上的重力水土壤水上层滞水：、按埋藏条件分类：1可溶岩中的地下水岩溶水：储存和运动在岩土裂隙中的地下水裂隙水：储存和运动在岩土孔隙中的地下水孔隙水：储存和运动在、按含水层性质：2三、地下水对土木工程的影响：2)(1OH Ca 氢氧化钙水化铁酸四钙水化铝酸四钙水化铝酸三钙水化硅酸钙蚀性：水泥遇水生成、地下水对混泥土的侵+↓→+-，无侵蚀暂时硬度＞，有侵蚀暂时硬度＜）溶出侵蚀：（33)(12332O H CaCO HCO OH Ca +??+++↓?+-+32232232322)()(2HCO C HCO Ca O H CO CaCO OH CaCO CO OH Ca a ）碳酸侵蚀：（反应平衡时，叫平衡CO 2；反应超过平衡时，叫侵蚀性CO 2。
水利工程地质第3章河流地质作用
Note: 2 images here
大岗山水电站坝址区Ⅱ—Ⅱ横剖面图
大岗山水电站坝址区纵2—2剖面图
第三阶段（200420第09二年阶）段：（三1期99工8-程， 工2期00为36年年）。：修二建期三工期 碾程压，混工凝期土为围6堰年，。拦修 断建导二流期明上渠下。游水横库向蓄 水围至堰13，5米与高混程凝。土左纵 岸向电围站堰及形永成久二船期闸基开 始坑投。入进运行行河。床三泄期洪围 堰坝与段混、凝左土岸纵电向站围坝堰 形段成和三左期岸基电坑站，的基建坑 内设修。建同右时岸，大在坝左和岸电 站修。建三永期久导通流航期建间筑， 江物水。经二由期泄导洪流坝期段间的， 永江久水深经孔导和流22明个渠临下时
第一阶段（1993-1997年）：施工准备及一期工导泄流程，底，船孔工舶下期经泄导为，流船5明舶 年。利用中堡岛修建一期土石围堰围护右岸叉经河渠双。或线一临五期时级船基船闸闸坑通通内行行。。 修建导流明渠和混凝土纵向围堰。同时，在左岸岸坡修建临时 船闸。江水及船舶仍从主河槽通过。
Note:3 images here
⒉ 河谷地貌
和 坝址选择
宜选在河谷较窄地段，总体是：宽---窄---宽 坝址选择 尽可能地避开冲沟、岩坎和深潭 应 注 意 岸坡规相似的情况下再从地貌角度考虑
Aerial view of
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按性指下极质：蚀限作分作位对河量用为用置河、流床流的机化••口主基速上海械学W ccapw（流岩（游uun平aiDl侵侵httrlo称o对的更段teEo面ixifnnfcf蚀蚀Vbf.为u支f撞重，,atraW eeAoE（iTlhtlixnwwalnvnLhhe暂e流ht击要强rteaee称eOerllheefrcyayrtoxrnae时Pks、s、）弱kbirfad为bvoMbrwectromuaheox.或eer河磨决fanErr基meTabepotai'dakNoneslhcf局流蚀定eokmtrswrg本rfTthnslawhorfoet部e入elrc、于ouOteioaaw或dohmkcbgunkfFmeks侵eha湖m溶岩ielde永ssddisrAsentfdetoda蚀irao泊ba解石Namecf久nriisfnelnvpnkootdefOd面ed、rgst，的cwlm,侵rheodekXbiartsienorros）ne水ia主ns软Bd,vat蚀vdfligndoootoeg,Oikhn库torn要w硬rssf基hWsegermp.itardashof的r发、tioagoi准fsfeeLimutivmrrmainlAg汇c生含eoee面iaeehrrfKnnnnltsiil入tv于砂tEotttya）sheshfs.ere.
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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
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。
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。
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）。
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。
（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。
（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。
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。
（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
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。
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