第七章地面流水的地质作用
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地表水流的地质作用—暂时性水流地质作用及其堆积物(工程地质课件)
➢ 下蚀向下切割河床，破坏河底，使河流 变深。
➢ 侧蚀向河岸方向侵蚀，使河流变宽变弯 ，破坏原有河岸。
➢ 下蚀和侧蚀是同时进行的，但河流上游 以下蚀为主，下游以侧蚀为主。
河流的侵蚀作用
➢ 下蚀作用：河流在垂直方向上对河底的 冲刷作用，又称为底蚀作用。
➢ 1.峡谷急流瀑布－在河流上游，河底纵 坡降大，水流速度快，底蚀作用最为强 烈。加上岩石性质构造条件的影响，常 形成峡谷，急流和瀑布。
洪流的冲刷作用
冲沟形成过程示意图
洪流的冲刷作用
➢ 冲沟发育地区施工，应查明冲沟形成条件 和原因，研究冲沟的活动程度，有针对性 地进行治理。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源， 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支 沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源， 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支 沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积物：洪流沿河谷流出山口时，搬运 力急剧减弱，搬运的碎屑物质在山口处 呈扇形堆积下来，称洪积物。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积层有下述特征： ➢ ①锥状时，称洪积锥，呈扇形时称为洪积扇。 ➢ ②洪积层成分较复杂，由沟谷上游汇水区内的岩
石种类决定。
➢ ③沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外 堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性
➢ ④略具分选性和层理，洪积物具有一定磨圆度
地表流水的地质作用
➢ 3.沉积的主要类型
➢ 三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞 ，动能明显减弱，携带的泥沙沉积下来形成河口积 淤，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形 平地,称为三角洲。三角洲是重要的油气田分布区
➢ 侧蚀向河岸方向侵蚀，使河流变宽变弯 ，破坏原有河岸。
➢ 下蚀和侧蚀是同时进行的，但河流上游 以下蚀为主，下游以侧蚀为主。
河流的侵蚀作用
➢ 下蚀作用：河流在垂直方向上对河底的 冲刷作用，又称为底蚀作用。
➢ 1.峡谷急流瀑布－在河流上游，河底纵 坡降大，水流速度快，底蚀作用最为强 烈。加上岩石性质构造条件的影响，常 形成峡谷，急流和瀑布。
洪流的冲刷作用
冲沟形成过程示意图
洪流的冲刷作用
➢ 冲沟发育地区施工，应查明冲沟形成条件 和原因，研究冲沟的活动程度，有针对性 地进行治理。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源， 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支 沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
➢ 剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源， 沟头、沟底和沟壁加固。
➢ 衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支 沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新 开挖的边坡则应及时采取保护措施。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积物：洪流沿河谷流出山口时，搬运 力急剧减弱，搬运的碎屑物质在山口处 呈扇形堆积下来，称洪积物。
洪流的堆积作用--洪积层
➢ 洪积层有下述特征： ➢ ①锥状时，称洪积锥，呈扇形时称为洪积扇。 ➢ ②洪积层成分较复杂，由沟谷上游汇水区内的岩
石种类决定。
➢ ③沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外 堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性
➢ ④略具分选性和层理，洪积物具有一定磨圆度
地表流水的地质作用
➢ 3.沉积的主要类型
➢ 三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞 ，动能明显减弱，携带的泥沙沉积下来形成河口积 淤，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形 平地,称为三角洲。三角洲是重要的油气田分布区
第七章 地质作用(1.概述)
(2) 水解作用
水解作用，是指水中的H+ 和OH-离子，与水中矿物 离解的各种离子发生置换 反应(特别是碱金属离子)， 形成可溶性的溶液或胶体 物质，随水流失，从而造 成岩石的破坏。 例如钾长石与水作用形成 高岭石(不溶)+二氧化硅 (胶体)+氢氧化钾(溶液)。
(3) 氧化作用
氧化作用，岩石中的矿物 与水中或大气中的游离氧 发生化学反应，致使岩石 遭受破坏的过程。 矿物大多数形成的地下缺 氧环境，一旦出露地表， 由低价元素组成的矿物最 易氧化成高价元素矿物。 例如黄铁矿被氧化成褐铁 矿等。
内外力地质作用之间的关系
内、外力地质作用互有 联系，但发展趋势相反。 内力作用使地球内部和 地壳的组成和结构复杂 化，造成地表高低起伏； 外力作用使地壳原有的 组成和构造改变，夷平 地表的起伏，向单一化 发展。一般来说，内力 作用控制着外力作用的 过程和发展。
地质营力
外地质营力 内地质营力
4. 风化作用的产物——风化壳
风化壳，由残积物和土壤构成的、不连续地覆盖于 基岩上的薄壳，称为风化壳。风化壳的成分和厚度 随地而异，厚度可从几厘米到几十米,甚至上百米不 等。在剖面上风化壳自上而下分为3层：土壤层 （Ⅰ）；残积层（Ⅱ）；半风化岩石（Ⅲ）；风化 壳下为基岩（Ⅳ）。 古风化壳，地质历史时期形成的风化壳，是一个地 区长期出露地表并遭受风化剥蚀的证据。
内力地质作用
构造作用
构造运动，是指岩石圈 物质的机械运动。它 有垂直和水平两种运 动形式。构造运动可 使岩石变形、变位， 形成各种构造形迹， 塑造岩石圈的构造 ， 并决定地表形态发育 的基础。构造运动可 引起海陆变迁。
内力地质作用
地震作用
地震，是岩石中积蓄的 应变能以弹性波形式 突然释放而引起的地 球内部的快速颤动。 地震发源于地下深处， 并波及地表。绝大多 数地震是构造运动引 起岩石断裂而发生的。
地面流水的地质作用
图6-5 河曲的发展及河流的改道
悬浮 式
悬浮式搬运的主要是颗粒细小的砂和黏性土，悬浮于水中或 水面，顺流而下，如黄河中大量黄土颗粒就是悬浮式搬运。
1）物理搬运
跳跃 式
跳跃式搬运的物质一般为块石、卵石和粗砂，它们有时被急 流、涡流卷入水中向前搬运，有时则被缓流推着沿河底滚动。
滚动 式
滚动式搬运的主要是巨大的块石、砾石，它们只能在水流强 烈冲击下，沿河底缓慢向下游滚动。
在雨季或冰雪融化时，特别是在暴雨之后， 片流汇聚到沟谷中，常常形成汹涌的洪流。因水 量和流速大增，剥蚀力量增强，洪流以本身的水 体动力连同携带的泥砂和石块不断冲击沟底和沟 壁，使沟谷加深变宽的过程，称为冲刷作用。
洪流一旦冲出沟口，水流失去沟壁的约束 而散开，由于坡度和流速突然减小，搬运物迅速 沉积下来，形成洪积扇，如图6-2所示。在洪积 扇上进行工程建设时，要注意洪积扇的活动性。 正在活动的洪积扇，每当暴雨季节，仍将发生新 的洪积物沉积。
图6-3 侵蚀基准面示意图
2）侧蚀作用 当流速较小或河道弯曲时，流水冲刷两岸，则形成侧蚀。这种侵蚀能使河床逐渐加宽。河水 在运动过程中横向环流的作用，是促使河流产生侧蚀的因素。此外，如河水受支流或支沟排泄的 洪积物及其他重力堆积物的障碍顶托，致使主流流向发生改变，引起对岸产生局部冲刷，这也是 一种在特殊条件下产生的河流侧蚀现象。 在天然河道上能形成横向环流的地方很多，但在河湾部分最为显著，如图6-4（a）所示。当 运动的河水进入河湾后，由于受离心力的作用，表层流束以很大的流速冲向凹岸，产生强烈冲刷， 使凹岸岸壁不断坍塌后退，并将冲刷下来的碎屑物质由底层流束带向凸岸堆积下来，如图6-4（b） 所示。
片流比较均匀地冲洗破坏斜坡表层的过程称为 洗刷作用。由于片流水流分散、水量小、流动慢、 动能小，一般只能冲走细小的碎屑物质，但它作用 面积大，故对地表的剥蚀作用非常显著。洗刷作用 的强度与气候、地面坡度、岩性和植被有关。
悬浮 式
悬浮式搬运的主要是颗粒细小的砂和黏性土，悬浮于水中或 水面，顺流而下，如黄河中大量黄土颗粒就是悬浮式搬运。
1）物理搬运
跳跃 式
跳跃式搬运的物质一般为块石、卵石和粗砂，它们有时被急 流、涡流卷入水中向前搬运，有时则被缓流推着沿河底滚动。
滚动 式
滚动式搬运的主要是巨大的块石、砾石，它们只能在水流强 烈冲击下，沿河底缓慢向下游滚动。
在雨季或冰雪融化时，特别是在暴雨之后， 片流汇聚到沟谷中，常常形成汹涌的洪流。因水 量和流速大增，剥蚀力量增强，洪流以本身的水 体动力连同携带的泥砂和石块不断冲击沟底和沟 壁，使沟谷加深变宽的过程，称为冲刷作用。
洪流一旦冲出沟口，水流失去沟壁的约束 而散开，由于坡度和流速突然减小，搬运物迅速 沉积下来，形成洪积扇，如图6-2所示。在洪积 扇上进行工程建设时，要注意洪积扇的活动性。 正在活动的洪积扇，每当暴雨季节，仍将发生新 的洪积物沉积。
图6-3 侵蚀基准面示意图
2）侧蚀作用 当流速较小或河道弯曲时，流水冲刷两岸，则形成侧蚀。这种侵蚀能使河床逐渐加宽。河水 在运动过程中横向环流的作用，是促使河流产生侧蚀的因素。此外，如河水受支流或支沟排泄的 洪积物及其他重力堆积物的障碍顶托，致使主流流向发生改变，引起对岸产生局部冲刷，这也是 一种在特殊条件下产生的河流侧蚀现象。 在天然河道上能形成横向环流的地方很多，但在河湾部分最为显著，如图6-4（a）所示。当 运动的河水进入河湾后，由于受离心力的作用，表层流束以很大的流速冲向凹岸，产生强烈冲刷， 使凹岸岸壁不断坍塌后退，并将冲刷下来的碎屑物质由底层流束带向凸岸堆积下来，如图6-4（b） 所示。
片流比较均匀地冲洗破坏斜坡表层的过程称为 洗刷作用。由于片流水流分散、水量小、流动慢、 动能小，一般只能冲走细小的碎屑物质，但它作用 面积大，故对地表的剥蚀作用非常显著。洗刷作用 的强度与气候、地面坡度、岩性和植被有关。
第7章地面流水地质
牛轭湖的形成过程
第三节
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。
河流的地质作用
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。
第三节
河流的沉积作用
河流的地质作用
河流搬运物从河水中沉积下来的过程称河流沉积作用 。 河流沉积作用的主要方式是机械沉积作用。引起河流机械沉 积作用主要原因是河水流速的降低，导致机械动能的减小， 使河流的搬运能力降低而发生沉积 。根据沉积的部位分为：
河流的地质作用
山口沉积作用
山口沉积作用
第三节
河流的地质作用
河流的沉积作用 谷底沉积作用谷底包括两部 分。一部分是被河水所覆盖的 河床，在河床上产生的沉积作 用称河床沉积；另一部分是平 水位时谷底未被河水所淹没的 平坦地形——河漫滩。 河漫滩沉积
心滩地貌
边滩地貌
第三节 河流的地质作用
河流的沉积作用 河口沉积作用 河口是河流最主要的沉积场所。当河流入
第二节
洪流的地质作用及泥石流
从而成为世界上泥石流最发育，分布最广，数量最多，危 害最重的国家之一。 泥石流的形成条件概括起来主要表现为三个方面：地表 大量的松散固体物质，充足的水源条件和特定的地貌条件。 1、物源条件 泥石流形成的物源条件系指物源区土石体的分布，类型， 结构，性状，储备方量和补给的方式，距离，速度等。而土
第7章 地面流水地质作用
第一节 面流的洗刷作用 第二节 洪流的地质作用及泥石流 第三节 河流的地质作用
第一节 面流的洗刷作用
地面流水是指陆地表面流动着的液态水。它们在重力作 用下，沿地表从高处向低处流动。地面流水主要来自大气 降水，其次来自冰雪融水和地下水 。
片流、面流、洪流的地质作用
地面流水的地质作用第一节地面流水的分类和运动特点一、地面流水的来源和种类地面流水分为面流、洪流和河流三大类，面流和洪流是在降雨或降雨后的一段时间内才有的暂时性流水。
河流是常年流水。
面流是雨水、冰雪融水在地表斜坡形成的薄层片状细流，因此又叫片流。
斜坡表面是不平坦的，当面流增大到一定程度在就会自动在斜坡低洼处汇集成线状的较强的洪流。
洪流往往是间歇性的，在雨水集中的季节易形成洪流。
河流是大气降水、融雪汇集在地面低洼处，在重力的作用下沿流水自身侵蚀形成的沟槽中流动，并进一步得到地下水的补给而成的。
河流具有相对固定的河道、并有经常性流水。
它的水源往往是多方面的，雨水、冰雪融水和地下水甚至湖水都可以成为水源。
二、流水的动能地面流水在重力作用下，沿斜坡或沟谷，从高处向低处流动，从而不断将势能转变为动能，流水具有的动能称为流水的活力(a)，流水的活力(a)与流水的流量(m)和流速(V)有关。
其中流量的大小主要受气候影响，区域的降雨量和蒸发量决定了该区地面流水的水量的大小；地面流水的流速则受流量和地形坡度的影响。
区域地质构造升降运动，可以改变地面的起伏坡度和海拔高程，从而影响地面流水的活力。
地面流水的活力必须克服其流动过程中水流内部的粘滞阻力和水流与地面、空气等之间的摩擦阻力的消耗；那么地面流水的活力与其负载(L)的关系可能存在以下三种情况：a>L：地面流水除克服负载以外，尚有余力对地面进行破坏，因此表现为侵蚀作用；a=L：地面流水与负载相平衔，流水无力破坏地面，也不因负载过大而发生堆积，因此表现为搬运作用；a<L：地面流水的负载超过其活力，为了保持其流动，流水不得不将多余的搬运物卸载，表现为沉积作用。
三、流水运动特点根据牵引流的运动状态，流体内部水质点的运动轨迹，可分为层流、紊流等水动力结构。
它们直接影响地面流水地质作用特征。
（一）层流水流流动时，水质点作流束状或层状运动，各质点的迹线不相交错的一种流动状态.。
地表流水的类型及沉积物特点
第五节 河流阶地
二、河流阶地
（一）河流阶地的形成 1.河流阶地——原生河谷的谷底，由于河流底蚀作用中
心加强而相对抬升到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、沿 谷坡伸展的阶梯状地形。
2.阶地的构成 ①阶地面——微倾斜的平台面，代表相对稳定时间。 ②阶地崖（阶地斜坡）——急倾斜坡，是河流底蚀作用 强烈时期的产物，其高度反映变化的幅度。 （二）河流阶地的类型 1.侵蚀阶地——是由基岩构成，一般阶地面较窄，没有 或零星有冲积物，阶地崖较高。
谷长度的趋势，这个过程为河流的溯源侵蚀，也称向源侵蚀。 河流袭夺-----由于各条河流的水量、河源地面坡度、岩性
及构造等因素的不同，特别是侵蚀基准面的不同，导致各条河 流具有不同的溯源侵蚀速度。当两条河流向同一分水岭溯源侵 蚀时，有可能发生河流甲溯源侵蚀进入河流乙的河谷内，因甲 河床比乙河床低，于是河流甲把河流乙的水夺走，这种现象称 河流的袭夺。河流乙叫断头河，河流甲叫袭夺河。
一、河流的一般特征： （一）最大特点：是经常性水流。
河流：经常流水或常年流水的河谷。 河谷的组成要素 1.谷底——河谷底部平坦的部分分为河床、河漫滩。
河床——谷底最低处经常有流水的部分。 河漫滩——洪水期被淹没，枯水期出露的谷地部分 2.谷坡——高出谷地两侧的斜坡 谷缘——谷坡上部的转折处。 谷麓——谷坡与谷底之间的转折处。
心滩
金沙江 虎跳峡
入口
江 心 洲
第四节 河流的地质作用
②河漫滩 ——是边滩变宽，加高且面积扩大的产物。在丘陵和平
原区，其宽度在数米到数十公里以上，并普遍发育有河流冲 积物二元结构。
在大河的中下游地区，由于河底长期往复摆动河漫滩
不断发展扩大并连在一起。从而形成广阔的冲积平原，如长 江中下游平原。
第七章 地质作用(2. 河流)
北戴河大石河河谷
侧蚀作用
(1) 随着河流的侧蚀 作用的不断进行，河 床越来越弯曲，形成 连续弯曲的河床，称
之为河曲。
侧蚀作用
(2) 河曲进一步发展成为极度弯曲的河床称为蛇曲。
侧蚀作用
(3) 河床在河谷中来回
蛇曲 截弯曲直 牛轭湖 “箱”形谷
迁移，使谷底宽而平坦
成为箱状称“箱”形谷。
蛇曲相邻的两凹岸不断
3. 河谷中的沉积
(2) 河漫滩沉积，河漫滩是指河床两侧的低洼地带。 洪水期，河水漫过河床，进入两侧的低洼地带， 因地形开阔流速相对减小，从而造成细粒物质 的沉积称为河漫滩沉积。沉积物主要为粉沙、 泥质等。由于河流沉积物下部为粗粒的滞留、 边滩沉积，上部为细粒的漫滩沉积，形成了明 显的双元结构。
3. 河谷中的沉积
颗粒的磨圆程度，也 称磨圆度，与搬 运距离有关，一 般分为4(5)级：棱 角状、次棱状、 次圆状、圆状(和 浑圆状)。
磨细作用
磨细作用，碎屑物在河流的搬运过程中，在磨圆作 用进行的同时，颗粒越磨越细小的现象。
机械分异作用
机械分异作用，碎屑物在河流的搬运过程中，按大 小、比重依次发生沉积的现象。 一般情况下，河流的流速从上游到下游呈有规律性 递减，其搬运能力也相应减弱，因此粒径大或 比重大的碎屑物搬运距离近，而粒径小或比重 小的碎屑物搬运距离圆。
4. 地面流水的水动力状态
(1) 地面流水的动能：地面流水总是将自身的势能转变 为动能(E)，流水的动能则受流量(M)和流速(V)的影响， 关系式为：E=1/2MV2。从上式可以看出，流速的微小 变化，对其动能的影响十分大。 (2) 地面流水的负载：地面流水在流动过程中所消耗的 全部能量称为流水的负载。动能与负载有下列关系： 1）动能 >负载 , 流水以侵蚀为主（上游区） 2）动能=负载 , 流水以搬运为主（中游区） 3）动能 <负载 , 流水以沉积为主（下游区）
地面流水的地质作用及其所形成的地貌
“V”型谷或称峡谷 （Canyon） 著名的金沙江虎跳峡 江面最窄处仅为30m， 最陡的坡谷可达70°， 峡谷深度达3000m 。
据国家测绘局最新的精 确统计数据：雅鲁藏布 大峡谷北起米林县的大 渡卡村（海拔2880米）， 南到墨脱县巴措卡村 （海拔115米），全长 504.6公里，最深处6009 米，平均深度2268米， 堪称世界第一大峡谷。 美国的科罗拉多大峡谷 （深1800米，长440公里） 和秘鲁的科尔卡大峡谷 （深3203米），都只能 望其项背。
阴山、贺兰山、祁连山、天山宽广的山脉下， 各个山谷谷口的洪积扇互相联结形成山麓洪积 平原。整个平原的扇缘因为地下水富集，会有 连片的湿润地区，这在干旱地区最为宝贵，就 成了村落与耕地集中的地方。新疆的乌鲁木齐、 石河子等现代化城市，以及大片的瓜果棉花生 产基地，大部分都坐落在天山北麓的山前洪积 扇绿洲上。河西走廊的张掖、酒泉、武威这些 在戈壁荒漠间的历史名城，瓜果飘香、沟渠纵 横，则是拜祁连山的洪积扇所赐。
第四节 河流的地质作用及其所形成的地貌
河流：在河谷中常年流动的水流。 河谷是由河流作用造成的长度远远超过宽度的 狭长形凹地。 河流通过侵蚀、搬运和堆积三种作用方式塑造 河流地貌
一、河道水流运动特征 二、河流的侵蚀作用 三、河流的搬运作用 四、河流的沉积作用
一、河道水流运动特征
水流 运动 特征
雅鲁藏布大峡谷
雅鲁藏布大峡谷
雅鲁藏布大峡谷第一大拐弯处目前建有观景台，可观赏第一 大峡谷的同时观赏南迦巴瓦峰。
下蚀作用
1、下蚀作用的原因 河水对河床的冲刷（溶蚀和机械侵蚀） 临界流速vcr：河床开始被冲刷得流速。
vcr A d
当河水流速超过临界流速，河床上的泥沙 开始滚动或间歇式跃动，形成推移质泥沙， 流速再大，泥沙呈不着底的悬移运动，形成 悬移质泥沙。 临界流速的影响因素较多，如河床岩石的坚 硬、河流的含砂量、河床的物质组成等。
陆地流水的地质作用
Image from /photo/2008-01/08/xinsrc_402010508113198412247111.jpg
河流的下蚀作用
the Grand Canyon
下蚀作用
the Grand Canyon
/wikipedia/en/4/4f/AC14_4x5.jpg
流水活力与负载的关系
a=1/2mv2
a>l，流水克服阻力之后还有剩余动能侵蚀地表； a> ，流水克服阻力之后还有剩余动能侵蚀地表； a=l，流水以搬运作用为主，侵蚀与沉积处于平衡； a= ，流水以搬运作用为主，侵蚀与沉积处于平衡； a<l，以沉积作用为主。 a< ，以沉积作用为主。
Image from /photos/2007-06/05/ff80808112e8de460112fc21b96e3e16.shtml /cgxl/html/images/1212007247.jpg
中国主要水系
Heilong -Armur Tarim
Yellow River
YalumzangboBramaptra
Yangtze
Perl River
河 源
上游
中游
下游
滩 和 瀑 布 烈 、 纵 断 面 呈 阶 梯 状 并 多 急 强 蚀
侵 河 谷 窄 、 比 降 和 流 速 大
比 较 稳 定 切 力 已 开 始 减 小 ， 河 下 水
Colorado River in the Grand Canyon
组成河床的岩石软硬不均，河流下蚀作用的速度也有差异，和地壳 组成河床的岩石软硬不均，河流下蚀作用的速度也有差异， 差异性升降，造成谷底在纵向上常呈阶梯状。 差异性升降，造成谷底在纵向上常呈阶梯状。一般由坚硬岩石组成 的谷底因抗侵蚀能力较强，常突起形成陡坎。 的谷底因抗侵蚀能力较强，常突起形成陡坎。由于陡坎的存在使河 水呈现明显的跌水现象，称为瀑布。 水呈现明显的跌水现象，称为瀑布。
河流的下蚀作用
the Grand Canyon
下蚀作用
the Grand Canyon
/wikipedia/en/4/4f/AC14_4x5.jpg
流水活力与负载的关系
a=1/2mv2
a>l，流水克服阻力之后还有剩余动能侵蚀地表； a> ，流水克服阻力之后还有剩余动能侵蚀地表； a=l，流水以搬运作用为主，侵蚀与沉积处于平衡； a= ，流水以搬运作用为主，侵蚀与沉积处于平衡； a<l，以沉积作用为主。 a< ，以沉积作用为主。
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中国主要水系
Heilong -Armur Tarim
Yellow River
YalumzangboBramaptra
Yangtze
Perl River
河 源
上游
中游
下游
滩 和 瀑 布 烈 、 纵 断 面 呈 阶 梯 状 并 多 急 强 蚀
侵 河 谷 窄 、 比 降 和 流 速 大
比 较 稳 定 切 力 已 开 始 减 小 ， 河 下 水
Colorado River in the Grand Canyon
组成河床的岩石软硬不均，河流下蚀作用的速度也有差异，和地壳 组成河床的岩石软硬不均，河流下蚀作用的速度也有差异， 差异性升降，造成谷底在纵向上常呈阶梯状。 差异性升降，造成谷底在纵向上常呈阶梯状。一般由坚硬岩石组成 的谷底因抗侵蚀能力较强，常突起形成陡坎。 的谷底因抗侵蚀能力较强，常突起形成陡坎。由于陡坎的存在使河 水呈现明显的跌水现象，称为瀑布。 水呈现明显的跌水现象，称为瀑布。
地面流水的地质作用
河流下蚀作用过程中，形成急流和瀑布。
瀑布成因： • 河床上出现陡坎，
• 熔岩流、山崩、滑坡堵塞； • 断层崖，
• 冰川作用
• 坚硬岩石濒临软弱岩石河段处。尼阿加拉瀑
布、黄河壶口大瀑布。
瀑布并不是永存的，向上游方向退移。
• 溯源侵蚀( headward erosion)----河流的源头 下蚀力导致河谷后退，这个过程称为河流的溯 源侵蚀，也叫向源侵蚀。
• 河流对前一种物质的搬运叫机械搬运， • 后一种叫化学搬运(溶运)。
1、河流的化学搬运
• 溶运物主要是离子，其次是胶体。
• 溶运物未达饱和度，
• 缺少电解质，胶体很少絮凝。 因而在化学搬运途中，不管流速发生多 么急剧的变化，极少发生溶运物沉淀。
2、河流的机械搬运
•悬运(suspension)----如果上举力大于颗粒的重量， 这些颗粒将悬浮于水中运动。 •推运(traction)----如果上举力小于颗粒的重量，颗粒 在水流冲力推动下，或沿河床滚动，或沿河床滑动。 •跃运( saltation)----颗粒的重量与上举力不相上下， 时而重量大干上举力，时而重量小于上举力，颗粒 在水流冲力同时作用下跳跃前进。
*侵蚀基准面不固定。
地方性或暂时性侵蚀基准面。2、侧蚀作用 （1）侧蚀作用原因
• 惯性离心力 • 科里奥利力 • 山崩、滑坡、支流注入等原因。
（2）侧蚀作用塑
造河谷的过程 • 单向环流的侧 蚀作用过程 • 凹岸不断后退， 凸岸不断前进， 河曲下移，
• 侧蚀作用不是无
限的。
• 裁弯取直( cut off)
主要场所有：
• 河口
• 山口
• 谷底
河谷沉积只占搬运量的一半不到，而且是暂时
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直接形成瀑布的地质因素有： ❖ 岩石软硬差异 ❖ 断层 ❖ 冰川悬谷 ❖ 熔岩堵塞 ❖ 火山口排水
河床岩层软硬相间形成的急流和瀑布
2.下蚀极限与河流平衡剖面
河流的下蚀作用不可能无 休止地进行下去,而是有一个极
限,称为侵蚀基准面。如果河流
的下蚀使河床的每一段都降低 到仅能维持水体流动所需的最 小斜度时，亦即河流的每个地 段都达到其下蚀的极限，这时 所连成的特殊河流纵剖面，称
河谷是由流水切割形成的 谷地。它包括谷坡和谷底两大
部分，与相邻的河谷之间由分 水岭相隔。河谷两侧谷坡坡麓
之间的平坦部分，为谷底。谷 底经常被流水占据的部位为河 床，平水期露出水面的部位为 河漫滩。
河谷按谷坡的斜度、高度，以及
谷坡高度和谷底宽度之间的比例
大体可分为“V”形谷，“U”形 谷和碟形谷。一条很长的河谷，
河流的侵蚀作用有溶蚀、冲蚀 和磨蚀。
河流侵蚀河床，使其不断加深
的作用，称下蚀作用。
河流侵蚀谷坡使河谷不断扩宽
的作用，称侧蚀作用。
一.河流的下蚀作用
1.河流下蚀作用的强度
在整个河床的纵剖面上看,不同 河段的下蚀作用存在差异。因而使 谷底纵剖面起伏跌宕，呈现不同的 河床形态。有的是深塘回水；有的 是急流险滩；有的是高悬的瀑布。
二.洪流地质作用
片流沿山坡的最大斜坡面 流动,当其汇积于沟谷中,便形成
集中流道的洪流。主沟的洪流
在陡峻的山谷中下泻，水量集 中，流速很大，具有强大的动 能，它能携带大量泥、沙、碎 屑和巨大的滚石，对沟底及沟 壁进行猛烈的冲击、破坏，具 有强大的冲刷作用。由洪流切
割形成的槽地称为冲沟。
洪流流出沟口后，无侧壁
一.雨蚀与片流剥蚀
雨滴溅落到山坡上时,山坡 受雨滴的冲击而逐渐降低,这种
作用称为雨蚀作用。降雨时，
一部分水会渗入地下，一部分 会沿地面斜坡流动特别是地面 水分饱和后，雨水主要沿地面
上形成流动的水层，称为片流。
片流携带着受雨滴的撞击而溅 起的泥沙顺着斜坡流动，同时 也冲刷着坡面，从而引起整个
山坡的剥蚀，这种作用称为冲 刷作用。
一种不规则运动的水流，称为紊流。
2.流速、流量与流水的动能
流速无论在横断面的每一点 还是在不同河段的某一点都是不 同的。在河床底部及两侧具有最 大摩擦力，因而流速最慢。在河 床中央附近的水面水流速最快通
常将其称为主流线。由主流线水
面向下约在深度的1/3处为水流流 速最大点的位置。
❖ 流量是指单位时间内通过河床断面
这个水系所包括的区域，称流域。相邻两
基
个水系（或流域之间）由分水岭隔开。通 常将最长的源头至河口水道称主流，其余
本 则为支流。
特
征
水系的形状有树枝状、格子状、放射状和 向心状等不同组合形态。
根据水文状况河流分为： 常年性河流 间歇性河流
干旱的地区多形成内流河 潮湿的地区多形成外流河
二.河谷
侧蚀作用使河谷加宽和形成河曲、蛇曲现象
河水切蚀的河曲现象
第
河流的搬运作用可分为:
四
➢化学溶运 溶解状态
节
胶体状态
河
➢机械搬运 悬
跃移
运
作
用
一.泥沙起动与流速的关系
(1).颗粒开始起动所需的流速比起动 后维持正常搬运的流速要大。
(2).0.5—2mm粒径的颗粒最易起动， 所需起动流速最小。表明细砂和 中砂在水中最易移动。、
之为河流的平衡剖面。
侵蚀基准面和局部侵蚀基准面之间的关系
二.侧蚀作用与侧向堆积作用 河流侧蚀作用不断掏挖河
床两侧的谷坡，其结果引起河 床左右迁移，使谷坡后退，谷 底加宽。引起侧蚀作用的主要 原因是河流弯曲所致，另外受 科里奥利力的作用可使河流的 一侧侵蚀能力加强。
科里奥利力的作用
弯道环流作用
河流弯道单向环流
第 一.河流的概念
一
受降水、冰雪融水及地下水所补给，
节
沿地表狭长谷地经常或周期性流动的天然
水流称为河流。河流的长度不等，一条大
的河流向上游追索，会发现它像树枝一样
河
不断分叉，由主流先分第一级支流，一级 支流再进一步分为二级，三级••••••支流。结
流
果就形成一个庞大的河流树，称水系。一
的
个水系地面流水最后会汇聚在一个主流中，
通常分为上游、中游、下游。谷 底很窄的“V”形谷和“U”形谷 是上游河谷的特征；谷底较宽的 “V”形谷和“U”形谷是中游河 谷 的特征；碟形谷是下游河谷的
典型特征。
河流在纵向上的变化较为复
杂。河水因重力驱动向下游流动。
从源头至河口可将河床水面连成
一条弧形曲线，称为河流纵剖面。
在纵剖面上，单位长度与水面降
的水量。
Q=AV A：河床断面 V：平均流速 Q：流量
❖ 水体具有一定的动能，可按下式计 算： E=—1 QV2
2
Q：流量 V：流速 E：动能
地 面 暂 第时 二流 节水 的 地 质 作 用
地面暂时流水包括片流和洪流。
它们一般随降雨过程产生和消逝。 雨水是河流和地下水最重要的补
给源，降雨及其产生的片流和洪流 是剥蚀地面的重要动力之一。
低高度的反比数值称为河床的纵 比降。例如，1km河床长度中水
面降低10m，该河床的纵降比为 10/1000，即0.01。如果从源头至 河口沿河床地面也连成一线，则
称为河底纵剖面。
三.流水的运动与动能
1.流水质点的运动方式
当水质点以平行而不相互混渗
的方式分层流动时，称层流。在地
面流水中（特别是在河流上游）大 都有无数个大小不等的强度不同 的 旋涡，它们随时产生和消失，形成
引 言
地面流水是地球水体的一种重要存在 形式。河流犹如人体的动脉一样遍部大陆 表面，如果说冰川占据着地球的两极和高 山之巅；风威扬于干旱的沙漠；海浪拍击
着所有大陆的边缘。那么，河流则是大陆 内部景观的主要雕刻者和塑造者。
人类总是伴随和依赖着河流而生存。 河流不仅是一种最活跃、最有生气的地质 营力，从某种意义上说，它也是人类生活 的哺育者。河流源源不断地将陆地水送入 海洋，是水圈循环的纽带。
约束，水流散开，被搬运的物 质在沟口堆积下来形成洪积物。 洪积物堆积的地形通常呈扇形
分布，故称为洪积扇。相邻的
许多洪积扇可以连接起来，形
成洪积群。由于地壳运动或水
量的变化，老的扇体可被冲开 并在其上或前方生成新的扇形
体，称为联合洪积扇。巨大的
老洪积扇不仅是良好的耕作基 地，而且是地下水的良好储库。
河 流 第的 三侵 节蚀 作 用