第一二讲 地面流水的地质作用

三、流水质点的运动方式
层流当水质点以平行而不相互混渗 层流 的方式分层流动时。 紊流在地面流水中（特别是在河 紊流 流上游）大都有无数大小不等强度不 同的旋涡，它们随时产生和消失，形 成一种不规则运动的水流。
层流
紊流
河流弯道的单向环流
（一）流速、流量与流水的动能 流速、
在河床底部及两侧具有最大磨擦阻 因而流速最慢。 力，因而流速最慢。在河床中央附近的 水面水流最快，通常将其称为主流线。 水面水流最快，通常将其称为主流线。 通常我们所说的河流流速指的是平 均流速。 均流速。 流量是指单位时间内通过河床断面 流量是指单位时间内通过河床断面 的水量。 的水量。
牛轭湖
第四节
河流的搬运作用
以机械搬运作用为主，包括推移、跃 以机械搬运作用为主，包括推移、 移和悬移三种方式。 移和悬移三种方式。
悬移机械搬运的物质中的细的颗 悬移机械搬运的物质中的细的颗 粒物质，如粘土等被悬浮于水中搬运。 粒物质，如粘土等被悬浮于水中搬运。 推移组成河流粗粒物质 如砾石、 组成河流粗粒物质， 推移组成河流粗粒物质，如砾石、 粗砂等， 粗砂等，由水的正面推力及上部表面 的拖拽力作用，在河底滑动或滚动。 的拖拽力作用，在河底滑动或滚动。 跃移介于中间粒度的颗粒 介于中间粒度的颗粒， 跃移介于中间粒度的颗粒，因紊 流的上升力的作用， 流的上升力的作用，在河床底部跳跃 前进。 前进。
（二）弯道环流作用
单向环流 双向环流
科里奥利力(地球自转偏向力) 科里奥利力(地球自转偏向力)
北半球偏向前进方向的右侧。 北半球偏向前进方向的右侧。 南半球偏向前进方向的左侧。 南半球偏向前进方向的左侧。 影响地球上所有运动的物体。 影响地球上所有运动的物体。
侧蚀作用结果
河谷谷底不断拓宽 河床曲度增加 河道截弯曲直
一、河流的下蚀作用
河流下蚀作用的结果
“v”型河谷 型河谷 险滩 向源侵蚀 急流 河床加深 河流的袭夺 瀑布
河流下蚀作用形成V形谷 河流下蚀作用形成 形谷
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（二）下蚀极限与河流平衡剖面
河流的下蚀作用不可能无休止进行下 而是有一个极限，我们把这个称为侵 去，而是有一个极限，我们把这个称为侵 蚀基准面。 蚀基准面。 有入海口的河流通常以河流入海口的 海平面作为该河的侵蚀基准面。 海平面作为该河的侵蚀基准面。实际上河 底降低的最大限度应是河口处的河底海拔 高度。 高度。 由河口向上河床逐渐抬高， 由河口向上河床逐渐抬高，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， 水体流动所需的最小斜度时，此即河流的 平衡剖面。 平衡剖面。
二、河谷
河谷是由流水切割形成的谷地， 河谷是由流水切割形成的谷地，它包括谷 是由流水切割形成的谷地 坡和谷底两大部分， 坡和谷底两大部分，与相邻的河流之间由分 水岭相隔。 水岭相隔。 通常把谷坡、 通常把谷坡、谷底和河床称为河谷的形 态要素。 态要素。 谷坡河谷两侧的斜坡 河谷两侧的斜坡, 谷坡河谷两侧的斜坡,谷坡的横剖面形态 变化很大，有简单倾斜、上凸、 变化很大，有简单倾斜、上凸、下凹及阶梯 状等不同形态。 状等不同形态。 谷底河谷两侧谷坡坡麓之间的平坦部分 河谷两侧谷坡坡麓之间的平坦部分。 谷底河谷两侧谷坡坡麓之间的平坦部分。 河床（或河槽） 河床（或河槽）谷底经常被流水占据的 部位为，平水期露出水面的部位为河漫滩。 部位为，平水期露出水面的部位为河漫滩。
一、谷底的沉积作用
①河床水下槽状的河底。 河床水下槽状的河底。 河槽一侧由砾、砂堆积而成的斜坡， 边滩。 ②河槽一侧由砾、砂堆积而成的斜坡，称边滩。 洪水期因水量剧增， ③洪水期因水量剧增，洪水可漫出河床并淹没浅 使流速大减， 滩，使流速大减，河流携带的部分碎屑物质可在 其上沉积。 其上沉积。 较粗的碎屑在浅滩边缘沉积， 较粗的碎屑在浅滩边缘沉积，形成与河床平 行的垄岗地形，称为天然堤 天然堤。 行的垄岗地形，称为天然堤。 有时在洪水期， 有时在洪水期，天然堤被冲决并在其外侧形 成扇形堆积体，称为决口扇 决口扇。 成扇形堆积体，称为决口扇。 高出边滩长满植被而且地形平坦的地区， ④高出边滩长满植被而且地形平坦的地区，称河 漫滩。 当河水由汛期逐渐退缩时， 漫滩。 ⑤当河水由汛期逐渐退缩时，搬运物也逐 渐充填河床底部。至平水期，沉积物露出水面， 渐充填河床底部。至平水期，沉积物露出水面， 出现被水包围的心滩 心滩。 出现被水包围的心滩。
第五节 河流的沉积作用
发生沉积作用的原因有三： 发生沉积作用的原因有三： 一是流速减小， 一是流速减小， 二是流量减小， 二是流量减小， 三是进入河流的碎屑过多。 三是进入河流的碎屑过多。
河流发生沉积作用有三个主要场所： 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、 水体处，如河流入海、入湖以及支 流入主流处； 流入主流处； 二是河床纵剖面坡度由陡变缓 处； 三是河流的凸岸， 三是河流的凸岸，由单向环流 侵蚀凹岸， 侵蚀凹岸，其产生的碎屑在凸岸沉 积。
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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， 河流侧蚀作用不断掏挖河床两侧的谷坡，其 结果是使谷坡后退，谷底加宽，并引起河床的左、 结果是使谷坡后退，谷底加宽，并引起河床的左、 右ຫໍສະໝຸດ Baidu徙。 右迁徙。
（一）科里奥利力的作用
科里奥利力是由地球自转引起的， 科里奥利力是由地球自转引起的，又可称为 地转偏向力，地球上一切运动着的物体， 地转偏向力，地球上一切运动着的物体，都将产 生运动方向上的偏离，北半球向右岸， 生运动方向上的偏离，北半球向右岸，南半球向 左岸。 左岸。
机械沉积作用中水流速度和沉积物粒径的关系
分异现象出自以下原因： 分异现象出自以下原因： （1）河流的水量受季节变化和降雨的影响，会造成 河流的水量受季节变化和降雨的影响， 一次又一次的洪水。以某河段为例， 一次又一次的洪水。以某河段为例，前一次洪水退去时 在河床中沉积的碎屑在后来不同水量的冲刷下， 在河床中沉积的碎屑在后来不同水量的冲刷下，各自将 力所能及的颗粒带走，同时又将搬不动的碎屑沉积下来， 力所能及的颗粒带走，同时又将搬不动的碎屑沉积下来， 从而使颗粒发生分异。 从而使颗粒发生分异。 （2）不同强度的紊流可使不同粒度的颗粒从河底升 给分异作用创造了条件。 起，给分异作用创造了条件。 不同粒度的颗粒进入浅滩区犹如人工选砂盘， （3）不同粒度的颗粒进入浅滩区犹如人工选砂盘， 各以不同的速度顺流而下，从而造成碎屑的分选。 各以不同的速度顺流而下，从而造成碎屑的分选。 前一次有力的洪水可能将河床的细物掏空。 （4）前一次有力的洪水可能将河床的细物掏空。但 在平水期仅河床中部的主流线有携砂能力，从上游将细 在平水期仅河床中部的主流线有携砂能力， 砂带入河床底部，在下一次洪水又会将其远远地冲走。 砂带入河床底部，在下一次洪水又会将其远远地冲走。
一、泥砂起动与流速的关系
（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。 常搬运的流速要大。 0.5-2mm粒径的颗粒最易起动 粒径的颗粒最易起动， （2）0.5-2mm粒径的颗粒最易起动，所需起动 流速最小，表明细砂及中砂在水中最易移动， 流速最小，表明细砂及中砂在水中最易移动，是流 水搬运物中最活跃和移动方式多变的物质。 水搬运物中最活跃和移动方式多变的物质。而且起 动和沉积两者的临界流速差较小。 动和沉积两者的临界流速差较小。 大于2mm的颗粒与小于0.05mm 2mm的颗粒与小于0.05mm颗粒的起动 （3）大于2mm的颗粒与小于0.05mm颗粒的起动 流速都分别随粒度增加和减少面加大。 流速都分别随粒度增加和减少面加大。表明很细的 粘土类物质因粘结力增大，也不易起动， 粘土类物质因粘结力增大，也不易起动，但一经起 动就只要很小的维持流速即可搬运。小于0.004mm 动就只要很小的维持流速即可搬运。小于0.004mm 的颗粒，即使在流速极小的流水中也不会沉积。 的颗粒，即使在流速极小的流水中也不会沉积。另 粗大颗粒的起动和沉积临界流速差很小， 外，粗大颗粒的起动和沉积临界流速差很小，说明 它们难以被搬运但极易被沉积的特性。 它们难以被搬运但极易被沉积的特性。
1
幼年
壮年
老年
河谷的发展阶段
河流纵剖面：河水因重力驱动向下游流 河流纵剖面： 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。 弧形曲线，称为河流纵剖面。 河床的纵比降：在纵剖面上， 河床的纵比降：在纵剖面上，单位长 度与水面降低高度的反比数值称为河床的 纵比降。 纵比降。 河底纵剖面： 河底纵剖面：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。 床地面也连成一线，则称为河底纵剖面。
第三节
河流的侵蚀作用
河流对地面的侵蚀作用有溶蚀、冲蚀 河流对地面的侵蚀作用有溶蚀、 用水力）和磨蚀（利用挟带的砾、 （用水力）和磨蚀（利用挟带的砾、砂） 三种方式。 三种方式。 河流侵蚀河床， 下蚀作用 河流侵蚀河床，使其不断加 深的作用。 深的作用。 侧蚀作用 河流侵蚀谷坡使河谷不断扩 宽的作用。 宽的作用。
地面流水的地质作用
第一节 河流的基本特征 第二节 地面暂时流水的地质作用 第三节 第四节 第五节 河流的侵蚀作用 河流的搬运作用 河流的沉积作用
地面流水源主要有雨水、 地面流水源主要有雨水 、 冰雪融水和 地 下 水 。 按 补 给 特 点 可 分 为 两 类 : 常年流水是有稳定的水源补给的水流， 常年流水是有稳定的水源补给的水流， 这种水流通常多有相对固定的流水渠道。 这种水流通常多有相对固定的流水渠道 。 暂时性流水是指在降雨以后或雨季才有 水流动的地面流水，其中无固定水道。 沿整个斜坡流动的称片流; 沿整个斜坡流动的称片流 ; 沿沟谷流动 的称洪流。 的称洪流。
地面流水包括片流、洪流和河流， 地面流水包括片流、洪流和河流，是 塑造陆地地貌形态的最重要的地质营 力。片流和洪流统称为暂时性流水。 片流和洪流统称为暂时性流水。 而河流则是常年性的线状流水。 而河流则是常年性的线状流水。
暂时性山间水流的作用
暂时性山间水流三大部分组成 是上游汇集降水或融雪地区， 汇水流域 是上游汇集降水或融雪地区， 一般呈漏斗状。 一般呈漏斗状。 是山间的暂时性河流， 水流沟槽 是山间的暂时性河流，横切剖 面呈“ 字形 沟槽表面极不平坦， 字形， 面呈 “ V”字形， 沟槽表面极不平坦 ， 坡 度很大。 度很大。 冲积锥 是暂时性河流所携带的沉积物在 山口沉积下来形成的, 亦称洪积扇。 山口沉积下来形成的 亦称洪积扇。
第二节
地面暂时流水的地质作用
一、雨蚀与片流剥蚀 洗刷作用 二、洪流地质作用 冲沟 坡积裙
洪积扇
洪积扇洪流流出沟口后，无侧壁约束， 洪积扇洪流流出沟口后，无侧壁约束， 洪流流出沟口后 水流散开， 水流散开，被搬运的物质在沟口堆积下来 形成洪积物， 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。 形分布，故称为洪积扇。 洪积裙： 洪积裙：洪积扇扇体可在每一个山口形 成和加大， 成和加大，相邻的许多洪积扇可以连接起 形成洪积裙. 来，形成洪积裙. 联合洪积扇： 联合洪积扇：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。 成新的扇形体。 。
第一节
一、河流的概念
河流的基本特征
河流受降水、冰雪融水及地下水所补给， 河流受降水、冰雪融水及地下水所补给，沿地 受降水 表狭长谷地经常或周期性流动的天然水流称河流。 表狭长谷地经常或周期性流动的天然水流称河流。 水系河流像树枝一样不断分叉 河流像树枝一样不断分叉， 水系河流像树枝一样不断分叉，结果就形成一 个庞大的地面水流网，称水系。 个庞大的地面水流网，称水系。 流域一个水系地面流水最后会汇聚在一个主流 流域一个水系地面流水最后会汇聚在一个主流 这个水系所包括的区域，称流域。 中，这个水系所包括的区域，称流域。相邻两个水 或流域之间）由分水岭隔开。 系（或流域之间）由分水岭隔开。 通常将最长的源头至河口的水道称主流， 通常将最长的源头至河口的水道称主流，其 余则为支流。 余则为支流。