河流地质作用

第十一章河流的地质作用

§1.概述

河流是陆地上永久性有固定水流，它与人类的生活生产有着极其密切的关系。人类文明的发展与河流分不开的“母亲河”同时从自然界的角度，河流是陆地上最活跃的地质动力。河流的地质作用是陆地上最强烈的外动力地质作用，流水的作用，是河水运动过程中对地表各种改造。

一、片流、洪流和河流

1．片流与坡积裙

大气降水3/1为地表水，最初覆盖地面沿斜坡均匀活动网状流——片流。

2．洪流与洪积扇

片流进一步发展水量增大，在一些沟槽中汇集、浊流一但浊流便以自身冲刷使沟槽扩大，成沟谷。沟谷中的浊水能量大（雨季）携带大量冲刷碎屑在沟口（山角处）堆积扇水，称浊积扇，浊积平原。浊流反在雨季有水（发生）。

3．河流

大型切割源沟各称冲沟，当部沟有充足的外给水源即成为永久性水，称河流。地表上有固定水道（河道）的经常性水流。

二、河水的运动形式

(一) 层流：水质点运动轨迹（线）平行仅在平坦河底附近运动弱。

(二) 紊流：水质点运动浅无规律紊乱紊流是河水中最常见的运动形式。

(三) 环流：水质点作螺旋状运动，运动迹线在横剖面上投影为环形，

具有较强能量动力。

（三）涡流：水质绕轴旋转运动，轴与河底近垂直，出现在水流急，河谷凹凸不平，涡流对河床破坏作用强，虽不是河水主要运动

形式，但动力强。

三、河流的动能

E = 1/2 ×QV2 Q=流量 V——流速

动能与流量、流速有着直接关系

流量指单位时间内通过水断面的水量。

流速指单位时间内流通过的距离。

§2．河流的侵蚀作用

河水在运动过程中对河床岩石的剥蚀、破坏作用称侵蚀作用。

一、侵蚀作用的方式

1. 冲蚀——流水以本身的动能将河床的泥、砂、砾冲走。

2．磨蚀——流中携带的砂、砾对河床岩石的磨损同时流水 中的砾、砾本身变被磨损。

3．溶蚀——流水溶解了一些酸、碱、盐类，成为溶剂， 溶解河床的岩石。

这三种锓蚀方式通常是同时发生，而不同的条件下，表现的主次、强弱程度不同：

泥质、砂质、河床，冲蚀作用为主，

上游冲、磨为坚硬岩石河床，磨蚀作用明显，下游溶蚀明显 可溶性岩石河床，溶蚀作用强烈。

二、侵蚀作用的类型

按侵蚀作用方向分为：

（一）下蚀作用（底蚀）——流水对河底岩石的锓蚀（磨、冲刷、溶）结果使河床降低。

1．下蚀的原因 １°流水顺坡而下，向下的运动分量冲刷河底。最重要的下蚀坡度

逾陆，下蚀作用越强烈，

下蚀最强烈的是瀑布地

区。下蚀作用使瀑布不断后退。

我国黄河壶口瀑布５cm/年（退）北美尼亚加拉瀑布0.3m/年=30m/年。 2 ° 流水携带的砾、砂在河底滚动，跳跃，不断磨蚀河底基岩，洪水期，搬运量大，下蚀作用强烈。

３°涡流作用

涡流使携带的砾石像钻具一样作用于河底，形成凹坑。 ４°双向环流

河水涌入峡谷进，河床峡谷中的流水为双向环流使峡谷加深。

2．向源侵蚀（溯源侵蚀）

由于下蚀作用使河流向源头方向伸长（加长）。

两条近乎垂直的河流在溯源侵蚀作用下，发生河流袭夺。

河流袭夺——当两条条河流向同一分水岭溯源侵蚀时，当某一向源侵蚀较快

的河流向上伸长并中途切断另一条河流时，于是就把另一河流上 黄果树瀑布落差75米

游的河水夺过来，此为河流袭夺。

3．侵蚀基准面——河流下蚀作用的极限。

当河床趋于注入水体的水面时，河水失去了势能差，不再流动。这时一蚀作用也就停止了，因此，注入水体的水面就是河流的侵蚀基准面。

所谓千条江河归大海，河水桌子终是要注入海洋的，所以河流的最终侵蚀基准面——海平面。

有些内陆河流，河口通向湖泊，因此湖面可以说是地方暂时性的侵蚀基准面。

4．河流平衡剖面

河流纵剖面：河源头至河口，沿中线的剖面向河丘作表现为源头至河品、河底的连线。

由于下蚀作用的结果使河床高度降低，坡度变缓，河床趋于平滑，水动能减少。当流水即不发生侵蚀，也不发生较大的沉积作用，这时纵使剖面河底成为光滑平缓的曲线，此剖面为河流平衡剖面。

平衡剖面是个达不至的理想剖面，由于人为及自然的作用总是打破平衡形成的条件，但平衡剖面预示了河床的坡度与河流的流连、水量搬起石头砸自己的脚物等因素之间有建立平衡的普遍趋势。指导水利工程。

（二）侧蚀作用（旁蚀）

河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽或使河道左右迁移的作用称侧蚀作用。

１．侧蚀的原因

１°河流弯道处的离心力

河道中只要有一个哪怕是微小的弯曲存在，流水就会在慢性和离心力的作用下涌向凹岸，从而在道弯处形成单向环流。

单向环流使岸不断侵蚀，同时凸岸沉积，结果加大了河流的弯面程度。

２°科里奥利力的作用

科里奥利力（Coriolis force）——地球自转偏向力，由于地球自转作用带来的力作用于地表一切运动的物体；北半球向右偏，南半球向左偏的作用少。

由于科氏的作用，即使是很平的河道也将有一侧受到侧方侵蚀，北半球河流的左转弯处，离心力与科氏力同时作用凹岸，侧蚀强烈；右转弯处，离心力与科氏力相反。

２．侧蚀的结果

１°河床弯道处曲率增大

２°河谷加宽，不对称，凹岸陡，凸岸缓。

３°自由河曲及牛轭湖的形成。

自由河曲——河流在平坦宽阔的冲击平原上流动时，侧蚀作用强烈弯道自

由发展，弯曲加大，河床在平面上蜿蜒回环。弯曲很多时，称蛇

曲。

湖北—湖南岳阳之间直线87公里，河道240公里。湖中、下游自由河曲较发育。河道截弯取直使原几十公里的河道缩短为几公里。

牛轭湖——自由河曲的某一段上，两对的弯道沟通，弃废的部分河道形成了牛轭湖。

三、下蚀、侧蚀作用的关系

河流在运动过程中通常是下蚀、侧蚀同时进行，仅在不同河段上表现度不同。

上游： 地形起伏大，河床坡度陡，下蚀作用为主。

中、下游： 地形相对平缓，侧蚀为主，自由河曲。

§3 .河流的搬运作用

河流将其携带的物质向下游方向搬运的作用。

一、搬运方式

机械搬运：

① 悬运：通常是粘土和粉砂粒级的碎屑，由于紊流的向上分力

分力作用使其浮在水体中随水流动。

颗粒的沉降速度<紊流向上分力。

② 推运：河床底部较大的砂、砾在流水的水平冲力作用下，沿

河底滚动力学或滑动。

推运的砾石最大扁平面的倾向一般指向上游，根据此可判断古河流

纯侧蚀作用