第十一章河流的地质作用 51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 、片流、洪流和河流 .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-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 河水的运动形式
1 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:水质点运动轴迹(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×QV Q=流量 —流 速 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
2 (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
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 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 黄果树瀑布 落差75米 1°流水顺坡而下, 掏空 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
3 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。 黄果树瀑布 落差 75 米 掏空
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 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 所谓干条江河归大海,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
4 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 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
5 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