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1、第三章流水地貌概念：地表水在流动过程中，对沿程的物质进行侵蚀、搬运、和堆积所形成的各种地貌类型：按流水运动特性 坡面径流：有片流和股流，无固定路线。I沟谷水流：有固定路线（沟谷、河槽）按流水持续性暂时性流水：突发性、间歇性，包括坡面径流和沟谷水流L经常性流水：持续性第一节流水作用、流水的基本特性（一）层流与紊流1 .层流：水质点有一定的轨迹，与邻近的质点作平行运动，彼此互不混乱。2 .紊流：水质点呈不规则的运动。且互相干扰，在水层间夹杂大小不一的旋涡运动（8）面旋涡的产生，是由于上下各水层流速不同，分界面上形成相对运动，这种分界面极不稳定，很容易造成 微弱的波动；这种波动逐渐发展，最后在交界面
2、上形成一系列的旋涡。（二）环流与螺旋流1 .概念：在弯曲河道中，由水面从凸岸流向凹岸的表层流和河底从凹岸流向凸岸的底流构成一个连续的 螺旋形向前移动的水流，称为横向环流。2 .产生原因：弯道离心力和地球偏转力。弯曲河道由于水流本身偏转而产生离心力。离心力F=mv 2/r , m为水量，v为流速，r为弯道半径。因水流流速随水深而减小，离心力也随水深加大而减弱。受较强离心力作用的上层水流就会朝向受较弱离心力 作用的下层水流方向排挤，因而产生向下水流。另外在同一深度不同部位弯道的横向水流流速也不一致，靠 近凹岸处流速大，凸岸处流速小，因而在同一深度各点离心力的强弱也有差异。凹岸水流随着下降水流沿河
3、床底部向凸岸排挤，以维持水流的连续性，靠近河面水流则由凸岸流向凹岸，整个河床内的水流发生连续性的螺旋状前进。在地球自转的影响下能产生偏转力，在北半球河流向右岸偏，南半球河流向左岸偏。地转偏向力作用的 强弱与水流流速和水量成正比。就同一河段来说，表层流速大于底层流速，因而表层水流所受地转偏向力大 于底层水流。在弯道上，横向环流方向和片状力方向有的一致，有的不一致。一致时，弯道环流加强；不一 致时，弯道环流减弱。二、流水的侵蚀作用1 .片状侵蚀即坡面侵蚀，指坡地上没有固定流路的薄层水流，较均匀冲刷地表疏松物质引起的侵蚀现象。2 .线状侵蚀下蚀：沟河加深；侧蚀：岸坡后退，沟河展宽；溯源侵蚀：河床向纵
4、深的方向发展所谓溯源侵蚀，是指河流或沟谷底部坡度变陡之处，因水流冲刷作用加剧，受冲刷的部位随着物质的蚀 离，而不断向上游方向移动的现象。侵蚀基准面变化是引起溯源侵蚀的最主要原因。三、流水的搬运作用1 .概念：河道水流携带泥沙及溶解质，并推移床底沙砾的作用称为河流的搬运作用2 .类型：推移、跃移、悬移、溶解搬运(1)推移：泥沙颗粒沿河床底滚动、滑动。(2)跃移：床底泥沙呈跳跃式向前搬运。当流速足够大的时候，泥沙颗粒自床面跳起以 后不再落回，而是随着水流以相同的速度前进，这 样的泥沙称为悬移质。(3)悬移：水流中携带细小的泥沙以悬浮状态进行搬运。(4)溶解搬运：溶解于水中的溶解质被水流搬走。在可溶
5、性岩石区溶解质的搬运数量可观四、流水的堆积作用当河流能量降低，不再有足够的能力来搬运其原来所搬运的泥沙时，就要发生泥沙的沉积。首先停止运 动沉积下来的是推移质中的大颗粒，随着能量进一步减小，推移质将按体积和重量大小依次停积。而悬移质 将渐次转化为推移质，继而在河床上堆积。引起河流搬运能力降低的因素很多，主要有河床坡度降低，河流流量减少，及人工筑坝拦水等。河流的侵蚀搬运和沉积作用是同时进行的。但在不同河段作用性质和强度是有差别的，一般情况下在河 流上游以侵蚀作用为主，下游以堆积作用为主，曲流河段内凹岸侵蚀，凸岸堆积。第二节坡面流水地貌一、坡面径流作用1 .概念：降水或融雪时，除蒸发和下渗外，其余
6、部分水在重力作用下沿着斜坡成薄层的运动。2 .特点：水层薄，流路广，作用时间短，流程短。3 .影响因素(1)气候：降水量愈多、强度愈大，冲刷和搬运能力愈大。(2)地形：一般坡长愈长，沿程流量增加，冲刷增强；一般坡度愈大，流速加快，冲刷增强。(3)下垫面：裸露基岩或粘土，坡面径流强；渗透率高和结构性好的表土，弱；植被好，弱。4、坡面发育主要观点戴维斯平行下降说：认为在坡面流水作用下，斜坡按下凹形剖面平行降低其高度与坡度，最终形成有圆 顶残丘的和缓地形。W.彭克平行后退说：认为改造斜坡的动力为重力作用，在斜坡演化过程中上部重力作用不断进行，使陡 坡不断平行后退，最终形成有尖顶残丘和山足剥蚀面的和缓
7、地形。按其观点斜坡即使发展到晚期仍有崩塌、 错落之类的重力作用发生。实际情况：斜坡演化受岩性、地质构造、气候、植被和人为活动影响，演变过程复杂，既有平行下降为 主地区(湿润气候区)，也有平行后进为主地区(干燥区)，甚至同一地区平行下降和平行后退变替进行。二、坡面流水地貌根据坡地侵蚀与堆积强度的变化，斜坡可划分为三个坡面径流作用带，并形成相应的地貌类型：1、不明显冲刷带：处于分水岭斜坡上部，坡度小，集水量少，流速小，侵蚀弱。一浅凹地2、冲刷带：坡度大，集水量多，流速大，侵蚀强烈。一深凹地3、淤积带：集水量大但坡度小，流速减小，水流挟沙能力减弱，发生堆积。一坡积群坡积群：在坡面流水作用下，被带到平
8、缓的坡麓地带堆积下来的沉积物围绕坡地形成的形似衣裙的地形坡积群特征：岩性成分与坡地中上段的岩性一致。颗粒组成以亚沙土、亚粘土为主，夹杂有砂粒和细小岩石碎屑。颗粒磨圆度很差，层理不明显。由于这些颗粒是从坡地中上段冲下来的，移动距离较近。岩石碎屑的 棱角没有磨损。坡面流水的速度和流量变化不太大，堆积物的层理不太明显。第三节沟谷流水地貌、沟谷流水侵蚀地貌1、切沟：是由侵蚀能力较强的有一定水量的水流侵蚀而成。深谷的宽度明显大于深度，纵剖面的坡度与 坡地的坡度有显著差别，横剖面上有明显的沟沿，呈V字型。2、冲沟：是由下切能很强的水流侵蚀而成的，深度较大，长度多在数千米至数十千米，其纵剖面的坡度与坡地的坡
9、度不一致，多呈下凹形态。深度有时大于宽度，横剖面呈V型。溯源与下切能力很强。3、坳沟：是冲沟发展到一定程度以后，溯源侵蚀和下切侵蚀能力降低的产物。其纵剖面的坡度比较平缓, 沟床上有沉积物覆盖。沟坡也相当平缓，沟沿再次变得不甚明显。横剖面呈 U型。、洪积扇（沟谷堆积地貌）由暂时性的沟谷水流搬运的大量碎屑物质在沟谷出山口后，由于坡度的变化，水流的挟沙力降低而沉积下来形成的堆积物称为洪积物。形成的地貌多呈扇型，称为冲出堆或洪积扇。冲出堆和洪积扇在成因上没有什么重要差异，仅仅在规模和大小上有差异，小型的沟谷谷口堆积地貌体称为冲出堆，较大的称洪积扇。1、洪积扇的形成条件1）干旱、半干旱地区的山区：提供大
10、量碎屑物质。2）沟谷坡度、沟床比降大：水流流速大，能携带大量碎屑物质。3）遇到大雨或暴雨：形成洪流。4）山前沟口坡度较小且有较开阔的山前平原：洪流搬运能力降低，携带的泥沙呈放射状散流形成堆积。2、洪积扇的形态洪积扇组成物质具有明显的分布规律，从扇顶到扇缘，可分为三个项带：（1）扇顶相：位于洪积扇顶部。通常表现为舌状叠覆的砾石堆积体。砾石粒径粗大，砾石间常有砂、粘 土充填。堆积层厚度大，分选差，透水性强。由于洪积扇上沟槽很不稳定，水流多次改道、摆动，因而小型 的切沟、充填构造发育，在砾石层或砂层中，常夹有砂质透镜体或砾石透镜体。(2)扇中相：位于洪积扇中部。组成物质较扇顶为细，主要由砾石、砂和粉
11、沙组成。扁平的砾石呈叠瓦状向上游倾斜。砂层中常见交互层理。砂质透镜体或砾石透镜体分布很普遍。(3)扇缘相：位于洪积扇边缘部分。组成物质较细，由亚沙土、亚粘土组成，有时夹有砂质或细砾石透 镜体，具有水平层理和波状层理。地下水往往在该带溢出地面，局部地段产生地表水滞水和沼泽化等现象。3、洪积扇的分布主要分布在干旱与半干旱地区。降雨的变率很大，经常出现暴雨，洪流流量大。同时在干旱与半干旱地 区，风化作用强烈，地表植被稀少，洪流的输沙能力增强。在我国天山、昆仑山和祁连山等干旱半干旱地区 的山麓地带，往往发育了典型的洪积扇。在山前地区，几个相邻的大型洪积扇，组合成整片的洪积扇平原，或称为山前倾斜平原。在
12、洪积扇的扇 缘部分，水土资源丰富，形成了成片的绿洲。4、洪积扇的变形洪积扇的变形与新构造运动密切相关 ：洪积扇形成以后，如果山体不断抬升，山前平原相对下降，在已经形成的洪积扇上，往往有新洪积扇形成，而且部分地覆盖在老洪积扇上，形成 叠式洪积扇。如果上升的规模、幅度都比较大，老的洪积扇也随着抬升，则在它的下方将形成新的洪积扇，新老洪积 扇呈串珠状。如果新构造运动在山前不等量升降，则新的洪积扇轴线向一侧移动，使新、老洪积扇向一侧垒叠，并形成不对称的形态。三、泥石流1、泥石流概况一种含有大量泥沙石块等固体物质，突然爆发，历时短暂，来势凶猛，具有强大破坏力的特殊洪流。泥石流爆发时，象一条褐色的巨龙，奔
13、腾咆哮、巨石翻滚，波浪飞溅，石块撞击的声音雷鸣似地响彻山 谷。泥石流的前锋，以数米高的浪峰，倾泻而下。泥石流以巨大的破坏力摧毁前进途中的一切建筑物，埋没 农田、森林，堵塞江河、冲毁路基、桥涵和灌渠、附近的城镇和农村，是当今山区自然灾害之一。泥石流谷地从上游到下游可分为三个区段：(1)供给区(侵蚀区)一一位于流域的上游区段，高山环抱，是泥石和水分的主要供给区，这里崩坍、 滑坡、水土流失严重。(2)通过区(过渡区)一一位于沟谷的中游段，多为峡谷，谷坡陡峭、沟床比降大。该区对上游来的 泥石和水分具有壅塞作用，积蓄能量。一旦超过壅塞限度，即可冲出峡谷口，形成破坏力较强的泥石流。(3)堆积区一一位于泥石
14、流沟口，是泥石流固体物质停积的地段，常形成扇形地，故也称为泥石流扇。2、泥石流的形成条件(1)流域内具备丰富的固体物质：在构造破碎、地震活动、风化剥蚀或冰川活动强烈的沟谷流域，有大 量的沙砾碎屑物质。(2)充足的含水量条件：含水量不仅是泥石流的组成部分，而且也是泥石流的搬运介质。暴雨和洪水是诱发泥石流的必备条件。(3)比较大的沟床纵坡：有利于泥石流体推移下行。泥石流的源头多呈环型洼地，有利于松散固体物质 与水流的聚集，是碎屑物质和水的主要供给区。陡峭的沟坡和比降大的沟床，使其快速形成泥石流。3、泥石流的类型按泥石流的形态特征、运动性质和物质组成，可将泥石流分为粘滞性泥石流和稀释性泥石流两种。(
15、1)粘滞性泥石流(结构泥石流)粘滞性泥石流是指固体物质含量较高、粘滞性较强的泥石流。其主要特点如下：i固体物质的体积含量占 40 60%,容重大于1.50吨/m3。最高固体物质的体积含量可达 80%,容重 可达 2.3T/m 3。ii颗粒组成以细粒物质为主，也有巨大砾石，并且大小混杂无层理。原状土块被泥浆包成泥球砾石被泥浆包成泥石砾。iii粘滞性较强，流动较缓慢，呈比较狭窄的条带状直线流动。iv流动时前锋有物质聚结突出，称为“龙头”，停止后仍保持粘滞结构(故称结构性泥石流)。例如，泥石流扇面上出现许多向外扩散的条状垄岗和岛状岗丘，扇面边缘有陡坎。(2)稀释性石流(紊流性泥石流)是指固体物质含量较低，粘滞性较弱，具有紊流性质的泥石流。其主要特点如下：i .固体物质的体积含量占10-40% ,容重一般在1.3-1.5T/m3 之间。ii .运动速度较快，具有紊流性质。iii .泥石流扇面较平缓，倾斜度较小，常有分支散流。iv .组成物质有一定的分选性，有比较明显的层理构造。因为该种泥石流，水分较多，流动较快，大砾石 首先在扇顶处沉积。扇缘为细粒物质，并且物质在沉积时，有定向排列的趋势，故有比较明显的层理构造。按照泥石流的物质组成，
