第3章流水地貌.

第三章流水地貌第一节流水作用第二节坡面及沟谷地貌第三节河流地貌第四节流域地貌片流、洪流与河流的关系河流片流片流洪流洪流凡由地表流水作用（侵蚀、搬运、堆积）塑造的各种地貌，统称流水地貌。流水侵蚀作用流水搬运作用流水堆积作用流水侵蚀作用使被侵蚀的物质离开原地，在原地形成侵蚀地貌。流水搬运过程中，如果流速减慢或遇到障碍物，被搬运的物质堆积下来，形成堆积地貌。【流水作用的类型】1、为什么会发生水土流失？2、为什么河流是弯曲的？2、黄河壶口瀑布为什么每年后退？3、黄河为什么会成为地上悬河？4、为什么会形成珠江三角洲，长江三角洲？5、为什么会有江心洲？6、为什么要搞小流域综合治理？第一节流水作用一、流水的基本特征二、水流的侵蚀作用三、水流的搬运作用四、水流的堆积作用（一）层流与紊流层流：水质点有一定的轨迹，与临近的质点作平行运动，彼此互不混杂，并保持恒定的速率和方向，不能掀起泥沙。紊流：水质点呈不规则的运动，互相干扰，不断改变方向和速率，由于紊流有垂直向上的分力作用，故可以卷起泥沙。一、流水的基本特征层流水流的运动方式紊流判断层流和紊流：主要取决于水体的惯性力与粘性力的对比.惯性力粘性力雷诺数（Re）＝Vr=式中：为流体密度，V为流速，r为特征线长度，为黏性系数（摩擦系数）。雷诺数就是表征流体流动特性的一个重要参数。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流流动状态1.漩涡流：当水绕过障碍物时，如沙波的脊部，河床基岩槛以及各种人工建筑物时，产生旋涡流。塑造河/沟底掏蚀河/沟岸横向纵向（二）横向环流和漩涡流河岸2、横向环流:在弯曲的河道中或沟道中,水流:水面：由凸岸流向凹岸的汇聚水流，河底：由凹岸流向凸岸的分散水流，构成一个个连续的螺旋形向前移动的水流，称横向环流（弯道环流）。离心力：f离=mν2γ作用力方向：北半球作用于右岸。凹岸凹岸凸岸凸岸地球自传偏转力（科里奥里力）单向横向环流弯曲河段底部汇合型底部辐散型平直河段，洪水期平直河段，平水期复合型河段分汊或河底起伏不平二、水流的侵蚀作用水流的破坏作用有三种方式，即冲蚀作用，磨蚀作用和溶蚀作用。不同的地貌类型区的侵蚀形式也不同，坡面上片蚀（面蚀）沟谷为沟蚀河流为河床侵蚀。河流的下蚀作用河流的侧蚀作用按侵蚀方向溯源侵蚀(向源侵蚀)：水流在流动过程中向源头方向侵蚀，它是一种后退的侵蚀。深潭瀑布河流河流纵剖面溯源侵蚀瀑布的下蚀及河流的向源侵蚀作用搬运方式：推移、跃移、悬移、溶解质搬运三、水流的搬运作用水力搬运四、水流的堆积作用由坡面流水堆积下来的物质称坡积物，坡积裙。由沟谷流水堆积下来的物质称冲积物，洪积扇。河流堆积发生在中、下游及河口地段冲击物，河漫滩和三角洲等。ABC山区的谷口处中下游地区（上游）入海口思考：看ABC三个地区分别形成了怎样的流水堆积地貌？B冲(洪)积扇——发育在山前河漫滩洪水期枯水期河漫滩平原发育于河流中下游C三角洲形成与河流入海的口外海滨地区ABC山区的谷口处中下游地区（上游）入海口冲积扇河漫滩三角洲洪积——冲积平原山口：中下游：入海口附近：河漫滩平原三角洲平原片流面蚀侵蚀流水地貌搬运堆积沟蚀河床侵蚀洪流河流坡面沟道河道坡积裙洪积扇河漫滩、三角洲洪积/冲积平原河漫滩平原三角洲平原流水作用流水形式层流、紊流、横向环流、旋涡流第二节坡面及沟谷地貌一、坡面地貌——侵蚀、堆积地貌二、沟谷地貌——侵蚀沟地貌、洪积扇一、坡面地貌1、坡面冲刷：Oabc溅蚀坡面面蚀或鳞片状面蚀2、影响坡面侵蚀的主要因素：①侵蚀因素：降雨量、降雨强度。②抗蚀因素：坡度、土壤（岩性）、植被。3、坡积裙和坡积物在坡面流水作用下，沿斜坡平缓凹坡段和坡麓地带堆积物的松散沉积物称坡积物。坡积物围绕坡麓披盖，形似衣裙，故称坡积裙。二、沟谷地貌（一）侵蚀沟（二）洪积扇沟谷的发育及分类河谷纹沟细沟切沟冲沟坳沟（干谷）（一）侵蚀沟（二）洪积扇1、洪积扇的成因：山区沟口在洪水来时，由于水流出沟口时，地形开阔，坡度变缓，使流速减缓，挟带的大量固体物质沉积下来，形成的扇形堆积。图洪积扇的平面和剖面图（据库尔居科夫）B.纵剖面图C.横剖面图A.平面图砾石粘土与砂盐渍化泥质粘土干旱地区的洪积扇3.影响洪积扇发育因素（1）气候变化气候湿润时，洪积扇面积变大。气候变干时，洪积扇范围缩小。（2）构造运动影响洪积扇类型。垒叠式串珠状不对称垒叠式①垒叠式山体抬升，在老扇形地上前面有新扇形地形成，并有部分重叠。②串珠状山体连同扇形地一同上升，在老扇形地前面形成新扇形地，无重叠。③不对称垒叠式山体做不等量上升，使新的洪积扇轴线向一侧移动。第三节河流地貌一、河床二、河漫滩三、河流阶地四、河口地貌图河谷横剖面形态1.河床；2.河漫滩；3.谷坡；4.阶地；5.谷缘（谷肩）坡麓坡麓谷肩谷肩谷底图河谷形态特征A.上游段；B.中游段；C.下游段1.河床；2.河漫滩；3.阶地；4.牛轭湖；5.三角洲上游段中游段下游段一、河床1、侵蚀基准面2、均衡剖面3、河床中的地貌：浅滩与深槽；沙波；岩坎与壶穴4、牛轭湖、离堆山一、河床河床是河谷中平水期被水充占的谷底部分，具有长年流水。当侵蚀基准面上升时，水流搬运泥沙能力减弱，沉积过程加强；当侵蚀基准面下降时，侵蚀作用加强，开始在河流的下游发生侵蚀。1、侵蚀基准面2、均衡剖面（平衡剖面）“一切平衡都只是相对的和暂时的”（恩格斯语）河流均衡剖面（二）河床中的地貌1、浅滩与深槽2、沙波3、岩坎与壶穴心滩金沙江虎跳峡入口2、沙波3、岩坎与壶穴壶穴伊瓜苏瀑布巴西黄果树瀑布壶口瀑布壶穴奇观壶穴奇观壶穴奇观壶穴正在形成，秦岭壶穴形态壶穴内部形态壶穴的分布福建莆田壶口瀑布边的壶穴壶穴相连凹岸侵蚀、凸岸堆积，这是弯曲型河床最显著的特征。自由曲流牛轭湖；深切曲流离堆山图深切曲流及离堆山形成示意图A.自由曲流；B.深切曲流；a.高位废弃曲流，b.离堆山ab河曲的发育与牛轭湖裁弯取直与牛轭湖深切曲流深切曲流深曲曲流（科罗拉多高原）二、河漫滩1、概念：河流洪水期淹没河床以外的谷底部分称为河漫滩。平原河流河漫滩较发育而且很宽广；山地河流河漫滩不发育，宽度较小。凸岸凹岸弯道环流发育过程：滨河床浅滩→雏形河漫滩→河漫滩；2、河漫滩的结构洪水时，河漫滩处水较浅，使悬移质沉积。上部覆盖一层粘性土（河漫滩相），下部为河床相，具有二元结构。河漫滩的沉积结构边滩天然堤泛滥平原湖沼河床三、河流阶地（bench）河流下切侵蚀，原先的河谷底部（河漫滩或河床）超出一般洪水位以上，呈阶梯状分布在河谷谷坡上，这种地形称为河流阶地。河流阶地示意图阶地河漫滩河床阶地（一）河流阶地的成因两个条件：宽阔的谷底和河流下切侵蚀一个是河流拓宽谷底，形成宽阔河漫滩的时期。另一个是河流强烈下切，使原来的河漫滩高出于一般洪水位之上成为阶地的时期。1、构造运动（升降）2、气候变化（干湿、冷暖）3、侵蚀基准下降4、河流袭夺也可形成局部阶地（二）河流阶地类型1、侵蚀阶地（基岩阶地）由基岩组成，阶地面上冲积物较少，发育在构造抬升的山区河谷。2、堆积阶地由冲积物组成，在河流下游最常见。————气候变化3、基座阶地由两层不同物质组成，上层为河流冲积物，下层为基岩或其他成因类型的沉积物。___地壳抬升，河流下切侵蚀，气候变化。4、埋藏阶地——地壳变化，侵蚀基准面变化，气候变化(1)侵蚀基准面下降，形成多级阶地，而后侵蚀基准面上升，把早期形成的阶地埋没形成埋藏阶地。（2）地壳长期下降，不同时期的冲积物叠加，形成假埋藏阶地。大面积分布的河床相砾石层是良好的地下水含水层，储量丰富，水质优良，是山区农灌和民用供水的主要来源。其中尤以生成最新，地形最完整，砂砾石层最疏松易于渗透，与河水有直接补给关系的一级阶地为最佳。由于地形平整和引用河水、地下水的方便，山区的城镇、工厂和交通线一般都建造在阶地上，特别是一级阶地之上。阶地实践意义河流注入海洋或湖泊而在河口区形成的堆积平原称为三角洲。其平面形态像希腊字母“△”（delta），顶点朝向河流上游，底边靠海。该术语最早（公元前5世纪）用于描述尼罗河三角洲。四、河口地貌——三角洲1、什么是流域？2、为什么要搞小流域综合治理？3、流域会发生变化吗？4、流域综合规划中要考虑哪些地貌问题？第四节流域地貌一、流域形态特征二、水系特征三、分水岭的迁移和河流的袭夺四、流域地貌的发育及在水土保持中的应用1、流域：也称集水区，由分水线围成。2、特征指标流域长度：L，流域的轴长。流域面积：F，分水线和出流断面所包围的面积。流域平均宽度：LFB一、流域形态特征分水线是等高线最大弯曲点的连线，凸出部分指向低处。集水线是等高线最大弯曲点的连线，凸出部分指向高处。3、流域划界4、流域尺度N50100150150200模型二、水系特征1、水系：具有同一归宿的水体所构成的水网系统称水系。2、水系类型①树枝状水系：支流多，主流与支流呈锐角相交。一般形成在地表平坦、岩性均一、地壳稳定的地区。②格子状水系：支流与主流呈直角或近似直角相交。主要受地质构造控制。在褶皱构造地区和直交节理、断层构造地区发育。③平行状水系：各条支流呈平行状排列。主要受山岭走向及构造控制(如单斜，掀斜)。④放射状水系：火山锥或穹窿构造山区，各条河流顺坡向四周呈放射状流动。⑤环状水系：穹窿构造山被侵蚀破坏后，一些沿被剥露出来的软岩层走向发育的河流，形成环状水系。熔岩堰塞湖——镜泊湖⑥向心状水系（辐合状水系）：在盆地或沉陷区，河流由四周山岭向盆地中心集中。⑦网状水系：在沿海平原或河口三角洲地区形成河道交错，无规律可循，平面呈网状。⑧倒钩状水系：在支流注入主流附近或在支流的上游呈多次90度的大转弯，形成倒钩状。多由于新构造运动、分水岭迁移而迫使河流改道造成。水系格式（1）河网密度D。D=L总/F。河网密度越大,河水径流量也越大。（2）河系发育系数G。G=∑l/L干。河流的发育系数越大，对径流的调节作用越有利。（3）河系不均匀系数U。U=∑l左/∑l右。不均匀系数越大，表明两岸汇入干流的水量越不平衡。3、水系特征指标水系分布面积：F，支流长度:l，干流长度:L干。水系总长度：L总:L总=∑l+L干三、分水岭的迁移和河流的袭夺1、分水岭的迁移（1）分水岭：指将相邻两个流域分隔开来的高地。（2）分水岭迁移：分水岭不对称导致两侧的坡度、坡长不一样，河流的溯源侵蚀速度也不一致，结果使溯源侵蚀速度较快一侧分水岭高度不断降低，并向另一侧移动。N50100150150200模型2、河流的袭夺分水岭的迁移导致一侧的河流夺取另一侧河流上游段的现象。河流袭夺原因：分水岭迁移、新构造运动。因分水岭被破坏造成的迁移称主动河流袭夺；由新构造运动等非河流因素引起的称被动河流袭夺。风口断头河（被夺河）袭夺河AB袭夺湾河流袭夺后，被夺河的上游称改向河；被夺河下游被截而无头，称断头河。袭夺的突然拐弯处称袭夺弯；断头河与被夺河之间的谷地形态称风口。改向河分水岭袭夺弯倒钩状水系四、流域地貌的发育及在水土保持中的应用复习重点1、流水地貌（课件）2、横向环流(P21)3、水流的破坏作用有三种方式，即冲蚀作用，磨蚀作用和溶蚀作用（P22）。4、向源侵蚀（溯源侵蚀）定义（P23）5、水流的搬运方式：推移、跃移、悬移、溶解质搬运6、水流堆积地貌：坡积裙、洪积扇、河漫滩、三角洲。7、河床（P23）、河漫滩（P30）、河漫滩二元结构（P31）8、洪积扇（P37）及类型：垒叠式、串珠状、不对称垒叠式。9、影响洪积扇的因素（P38）10、河流阶地、成因及类型（P48，49-51）11、侵蚀基准面（P23-24）12、流域、分水岭、河流袭夺定义（P56）13、水系类型14、泥石流定义和形成条件（P34）（自学）思考题：流域地貌的发育及在水土保持工作中的应用。