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；avL：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.水质 点的运动速度和方向是恒定的，水质点的运动轨迹——流线在无障碍时是彼此平行的，当存 在圆柱状或球状的障碍物时则流线随边界弯曲根据在实验室的玻璃管内水流状态的观察， 水流只在很低的速度时，保持相互平行的层状，均匀地向前移动，水质点的位置不发生相互 调换，因而水层之间似此不相混合(图 8-4a、b)（二）紊流 水流高速流动时，流线波状起伏，各运动质点的迹线具有复杂的形态，并且相互交错的一种 流态水质点的运动速度和方向随时发生任意的改变，其运动轨迹是不规则的（图8-4c）这 种流动状态称为紊流或称湍流、涡流实验证明，只要水流速度增大，或者界面略有粗造不 平，水流就会呈现紊流状态紊流中存在旋涡产生的水流紊动作用，由于旋涡的大小、方向 和转速不同，因此紊流的任一质点的流速的方向是随时间变化的——称紊流运动的脉动现象第二节地面暂时流水的地质作用一、雨蚀作用 酸雨对可溶性岩石的化学侵蚀作用是众所周知的。
同时雨水对岩土层，特别是对裸露的表 土层的敲击不仅可以造成表土的流失，而且可以增加地表薄层水流的紊动性，从而加强水 流的侵蚀强度，破坏土壤结构，使表土分散，为面流的冲刷创造更为有利的条件二、面流的地质作用 面流是雨水或冰雪融水直接在地表形成的薄层片流和细流，出现的时间很短雨水在坡地 上聚成薄薄的水层，以后由于受地表微小起伏的影响，使水流分离，形成许多细流细流 在流动过程中时分时合，没有固定流路，因而坡面侵蚀是坡面流水对地表进行面状的、均 匀的冲刷能比较均匀地冲刷地表松散物质，被冲刷下来的物质，成为江河泥沙的主要来 源面流的侵蚀强度主要受降雨量、降雨强度、地形坡度、坡面组成物质和植被等的影响 在一定的地形条件下，如果地表物质疏松，植被稀疏、降水量多且强度大，面流的侵蚀就 强烈地形坡度的陡缓直接影响到面流的速度，坡度变陡流速加快，洗刷作用加强；但是 如果坡度过陡，受水面积减小，使水量减少，反而使洗刷作用减弱据实地观察，当坡度 达到 40 度左右，面流的洗刷作用最为强烈面流的洗刷作用：面流对斜坡的均匀破坏作用称为洗刷作用它受坡度、水流速度和水量 的制约当雨量大时洗刷作用强度就大，坡度陡，水流速度大洗刷作用强度也大，反之强 度就小。
通常在斜坡顶部，坡度较小，水流速度小，汇集的水量也小，洗刷作用的强度也小因而， 在坡顶，只有被雨水冲击而溅起或分离的细小砂泥在水流中呈悬浮状态，缓慢地沿斜坡向 下运动斜坡中上部，坡度逐渐变陡，汇集的水量逐渐增加，流速加快，面流的洗刷强度逐渐加大， 可以洗刷斜坡上大量风化的松散物质，将斜坡切割成深浅不等的沟槽，甚至使基岩裸露面流从斜坡上部洗刷下来的碎屑物在斜坡下部和坡麓堆积（图 8-5）面流对斜坡的改造作用：随着面 流洗刷作用的反复进行，斜坡上 部不断遭受破坏而削低，下部和 坡麓不断堆积而加高，从而使斜 坡地形趋于平缓当面流的活力 因斜坡变平而降低，最后其活力 与负戴达到平衡，面流的侵蚀作 用和堆积作用终止^18-5斜坡上的沖刷作用强度带（据EB桑采尔改編）A-弱沖刷带；B-强沖刷带；G D-堆积带面流的堆积作用和堆积物：斜坡 下部和坡脚，坡度逐渐变缓，面流的强度和活力逐渐降低，而负戴却逐渐增加，最后，面流的负戴超过其活力，洗刷作用 消失，面流携带的大量碎屑物质在斜坡下部和坡脚下堆积面流携带的碎屑物质在在斜坡 下部平缓部位和坡麓堆积的沉积物称为坡积物坡积物沿坡麓分布如裙状，故将这种坡积 物组成的地貌称为坡积裙。
坡积物的特征：坡积物的岩石成分与组成斜坡的基岩成分一致其大小粒径取决于基岩特 征、坡度和面流的流速流量，通常为细砂、粉沙和粘土当坡度陡、流速流量大、基岩节 理发育或易破碎时可以夹杂石块坡积物通常未经长距离搬运，因此其磨圆度、分选性差三、洪流的地质作用面流在斜坡的洼处汇集成侵蚀能力更强的水流，冲刷斜坡洼地，使之形成沟槽，这种沟槽 中的线状水流称为洪流洪流夹杂着砂泥、石块冲向沟口，具有更强的冲蚀力洪流的冲蚀作用和冲沟的形成：当面流在斜坡的洼处汇集成股流动时，其侵蚀能力大大提 高，形成细沟细沟的出现汇集的水流越来越多，使侵蚀作用更为强烈，水流集中冲击沟 底，细沟越来越深，并出现陡坎洪流的侵蚀是一种线状侵蚀，表现为下蚀（下切），旁蚀 （侧蚀）与溯源（向源）侵蚀三种下蚀是指流水及其挟带的砂砾等对谷底的侵蚀，其结果使谷底加深旁蚀是对谷地两侧的侵蚀，沟壁也可以发生崩塌，其结果都是使谷坡后退，谷 地展宽溯源侵蚀系指向源头的侵蚀，其结果使谷地向上伸长下蚀，旁蚀与溯源侵蚀是 相互联系、同时进行的随着这种作用的进行，聚集的雨水越来越多，侵蚀作用也越来越 强，最后沟谷具有明显的沟缘，形态呈勺状，这种沟谷称为冲沟。
冲沟形成后，上述三种 冲蚀作用依然继续进行冲沟向源头的侵蚀常常出现较大的落差，即顶部跌水这时整个 冲沟的横剖面呈 V 字形，纵剖面很陡，沟底不平坦，出口呈悬挂状，下蚀作用依然十分 强烈若下切到含水层，沟内由地下水补给，则可形成河流随着下蚀作用的进行，冲沟 纵剖面逐渐变得平缓，其横剖面从呈V字形渐变为U字形随着冲沟逐渐变缓变宽，洪 流的垂向侵蚀减弱，其顶部峭壁变缓，两侧岸壁塌落，最后达到稳定的自然坡度角（边坡 稳定角），侵蚀作用停止，成为死冲沟洪流的沉积作用：洪流在 沟谷中一般不发生沉积 作用，只有从两侧岸壁塌 落的巨大石块，洪流不能 带动，才有可能留置在沟 谷内其余侵蚀的碎屑物 质在洪流的携带下被带 出山口雨季当沟谷水流 携带大量碎屑物质冲出 山口时，流速骤然降低， 大量碎屑物堆积下来，形成洪积物洪积物构成的地貌叫冲出锥（图 8-6），亦称洪积扇 冲出锥是由间歇性洪流携带的物质不断地堆积而成的其特点是分选较差，磨圆度不好 有不规则的层理冲出锥在干旱或半干旱地区分布很广，其它地区也有发育冲出锥自山口向外呈同心圆带状分布，可有一定程度的分选和磨圆，按其特征可以分为三 个带： 洪积扇上带洪流沿地表呈散流状放射形散发，主要沉积大漂砾、砾石、砂砾和粗砂。
从山 口向外粒度逐渐变小，磨圆度逐渐变好洪积扇中带由于洪流随雨量大小周期性变化，因而冲出锥在这一带上下往复移动，沉积物 由砂砾、泥组成，垂向上粗细相间当洪流漫过沟槽时，冲出锥表面常被洪泛作用带来的 亚砂质和亚粘土质沉积物覆盖洪积扇边缘带主要由洪泛作用的沉积物——亚粘土质、亚砂土组成在洼地还可形成暂时 的小湖泊和沼泽（盐沼）影响洪流地质作用的因素：影响洪流地质作用的因素很多，如气候、地形、植被、岩石、 地质构造、人类的经济活动等气候干旱雨量集中、植被稀薄或岩土裸露、地形陡峭、节 理发育、岩石破碎、大量砍伐树木等等，都将加强洪流的侵蚀作用和冲沟的发育程度在 新构造运动强烈抬升的地区，对冲沟的发育具有决定性的影响。