流水作用与流水地貌
河水搬运的物质
侵蚀、搬运和沉积的关系
第四节 河流地貌
常年性的水流作用于地表,形成的地貌称 为河流地貌。宏观上一般表现为线形洼地, 称为河谷 河谷地貌 河床 河漫滩 河流阶地
河谷剖面形态发育阶段
谷坡逐渐变缓,谷底沉积增多,形成较为宽广平坦的谷底
河 谷 的 发 育 与 基 本 形 态
(a)河流在起伏不平的,主要受构造影响的原始地面上流动;(b)河流 比降趋于一致,湖泊、沼泽被疏干;(c)河床达到均衡剖面,河床两侧开 始发育冲积平原;(d)由于河流的侧蚀,冲积平原不断展宽,并向上游和 支流发展
科罗拉多大峡谷,部分岸段河岸陡立,呈嶂谷形态
河床地貌
河流平水期所占据的谷地部分称河床。 从河源到河口沿河床的最低点所做的剖面称河床 纵剖面。河床纵剖面的形态主要受侵蚀基准面的 控制。 侵蚀基准面包括终极侵蚀基准和地方性侵蚀基准。 在侵蚀基准面相对稳定的条件下,经过相当长时 间的调整,河床达到了侵蚀与淤积的动态平衡。 整个河流纵剖面达到了相对稳定的状态,这时的 河流纵剖面称为均衡剖面。
坡度—侵蚀强度关系示意图
坡面坡度与坡面水层厚 度,是影响坡面流水作用 的主要因素。坡面坡度增 大,径流流速加快、动能 增大,对坡面的冲刷增强。 但当坡度增加到一定程度 时,却因为受雨面积减小 而使坡面流量减小,对坡 面的侵蚀反而减弱。据研 究,坡度在40度左右时, 坡面冲刷强度达到最大; 随着坡度的增大或减小坡 面冲刷强度逐渐减小。
河口分段及其特点
潮 区 界 近口段 潮 流 界 口 门
• 近口段尽管受到潮汐的 顶托,但仍然以河流作用 为主;
• 河口段河流与潮流共同 作用,双向水流和河床不 稳定是河口段的特点; • 口外海滨段以海洋作用 为主,除潮流作用外,还 有波浪和海流的作用。
河口段 口外海滨段
河 口 区
河口分段示意图
河口的水动力特点
地貌
流水作用
流水对地貌的改变具有三种作用,即侵蚀作 用、搬运作用与沉积作用。这三种作用主要受流 速、流量和含沙量的控制。 当流速、流量增大或含沙量减少时,就会发生 侵蚀; 当流速、流量减小或含沙量增加时,就会发生 沉积。 当流速、流量的大小与所携带泥沙相适应时, 既不侵蚀,也不堆积。 概念: 地表流水通过侵蚀、搬运、沉积,形成 各种各样的地貌形态称流水地貌。
1 边 滩 阶 段 3 河 漫 滩 阶 段
河漫滩类型
河曲型漫滩 汊道型漫滩 堰堤式漫滩
迂回扇形成的平面示意图——曲流运动与点沙坝的形成
河曲型河漫滩——迂回扇形成剖面
在河漫滩的近河床地带,由于水深突然变小,阻力变大,流速变小, 挟沙力降低,使泥沙沉积下来,形成贴近河床并与河岸平行的沙堤—— 河岸沙堤(滨河床沙坝)。由于河床的快速侧向移动,形成了多条大致 平行的河岸沙堤,它们组合成扇型,称为迂回扇。
旋回性阶地:在阶地形成过程中具备侧蚀 堆积-下切侵蚀旋回。包括上叠、内叠、 基座和侵蚀阶地。 非旋回性阶地:在阶地形成过程中不具备 旋回性。如构造阶地、河曲阶地、冲出锥 和洪积扇阶地等。
河流阶地类型—旋回性阶地
完全由基岩组成 的阶地叫做侵蚀阶 地,完全由河流沉 积物组成的河流阶 地,叫做堆积阶地, 下部为基岩上部为 河流沉积物的阶地, 叫做基座阶地。堆 积阶地还可进一步 分为上叠阶地、内 叠阶地和埋藏阶地。
坡面侵蚀强度
坡面径流对坡地的作用
在分水岭顶部由 于地面比较平坦,片 流较小,冲刷能力微 弱,成为微弱侵蚀带; 坡面的中段,坡度一 般比较陡,流量比较 大,冲刷强度也大, 成为强烈侵蚀带;坡 麓地段,因为坡度变 缓,流速变小,出现 了堆积现象,成为堆 积带,形成坡积裙。
坡面径流作用强度的影响因素
气候:降水量 地形:坡长、坡度 地表组成物质和植被
边滩与深槽:
主要形成在弯曲河段;由于环流作用,凹 岸侵蚀形成深槽,凸岸堆积形成边滩。
堆积 侵 蚀 凸岸
凹岸
心滩与深槽:
主要形成于河道宽段。河流从束窄段进入 展宽段后,由于流速减小,泥沙沉积形成 心滩。
展宽段 束窄段
束窄段
瀑布与跌水
瀑布与跌水的存在往往标志 着河流发育尚处在早期阶段。较 坚硬的基岩往往形成岩槛,此处 河流具有很大的落差,形成跌水 或瀑布。
达到均衡的河流会完全保持均衡吗?
河床纵剖面的变化
(二)河床微地貌——沙波
Fr=0.15-0.3 沙波; Fr=0.3-0.6 沙垄;
Fr=0.6-1.0 平坦床面;
Fr>1.0
弗劳德数:
逆行沙波
Fr V GH
沙波形态与水流速度等有关
(三)河床微地貌——浅滩与深槽
大型泥沙堆积体所在为浅滩,高度在平水 位以下。浅滩之间水深较大区域为深槽。 主要包括边滩与深槽;心滩与深槽。
弱 水 在 巴 丹 吉 林 沙 漠 形 成 的 冲 * 洪 积 扇
第三节 河流的作用
河流地貌的形成及变化取决于河道水流的 运动特征 河流作用与水流动能大小有关,水流动能: E=1/2MV2 水流主要通过侵蚀、搬运和堆积塑造河流 地貌。
一、河水的运动特征
纵向运动:河水在重力的作用下沿河槽不 断向下游流动,重力是决定河水纵向运动 的基本动力。 其它形式运动:河水在运动过程中,同时 还受到地转偏向力、惯性离心力和机械摩 擦力等作用。产生层流和紊流,环流,漩 涡流等。
洪积扇
间歇性的洪流把冲刷下来的物质带 到沟口堆积,形成半圆锥状或者扇形堆 积体,称为冲出锥或洪积扇。冲出锥的 规模不大,面积一般只有几百平方米, 坡度较大,向外坡度变缓。洪积扇一般 坡度较缓,面积较大。
干旱区洪积扇的结构
冲洪积扇组成物质分选较差(Indio Hills, California.)
河流阶地的成因
构造运动 气候变化 基准面变化
构造运动
1、大面积上升,河流普遍下切,整个流域都有阶地形成。 2、局部地区上升速度快,幅度大;则该地区阶地高度大,级数多。 3、同一时期,构造运动方向不一,上升区形成阶地;下降区无阶地形成。
气候变化
基准面变化
气候与基面变化
河流阶地类型
不同河段的河谷形态
上游:河流发育在山地或高原,下切强烈, 表现为嶂谷或隘谷 中游:山地丘陵与平原交界区,河谷宽阔, 谷底发育大片冲积平原 下游:主要流经平原地区,多由人工筑坝 约束河流,部分含沙量大的河流可以形成 地上河
在河流上游,下切强烈,往往形成隘谷或嶂谷 (金沙江虎跳峡)
大峡谷中的河流 切入到火山岩中, (Yellowstone National Park, Wyoming)
第二节 沟谷流水地貌
沟谷的发育:沟谷水流比较集中,有比较固定 的流路,其侵蚀能力比坡面流水有显著增强, 是形成沟谷地貌的主要营力。
细沟-浅沟-切沟-冲沟-河谷。 坳沟
沟谷地貌组合
集水盆:规模较大的沟谷,在上游发育有 汇水盆地。 沟谷主干:集水盆各支谷汇合成主谷,成 为水流及侵蚀物质通过的通道,多为冲沟。 洪积扇:间歇性的洪流通过主谷把冲刷下 来的物质带到沟口堆积,往往形成半圆锥 状或扇状堆积体,称为冲出锥或洪积扇。
试验得出河床平面形态与河床比降、河流曲折率关 系(冲积河床)
顺直型河床 底部地貌: 边滩与深槽:
(California)
弯 曲 型 河 床 自 由 曲 流
——
曲流与冲积平原地貌
(西 阿 西波 比罗 河 9 曲号 、所 )牛 摄 轭 湖 及 漫 滩 附 近 的 密
Mississippi
Vicksburg
山 区 侵 蚀 与 堆 积 地 貌
黄土冲沟与切沟(陕西洛川)
黄土高原的冲沟与切沟
半干旱气候下,沙页岩被侵蚀成深切沟谷(Canyonlands National Park, Utah.)
Plateau
出水 树平 枝层 状理 )形的 态石 ,灰 (岩 被 水 流 侵 蚀 切 割 Hadramawt
深切曲流
)
道桥深 (,切 桥曲 下流 为裁 取弯 直取 后直 的形 新成 河拱 Natural Bridges National Monument, Utah
彩虹桥是由科罗拉多河支流裁弯取直 形成( Glen 峡谷, southern Utah). 由砂岩组成的石拱高8.1米, 13 m 厚
从上游看彩虹桥
两种介质(海水、淡水): 淡水浮于海水之上流动,形 成盐水楔
三重作用(波浪、潮流、径 流):径流是带来泥沙物质主 要动力,波浪与潮流对物质起 着再搬运、再分配的作用
河口
双向水流:落潮流方向与 径流一致,涨潮流方向与径 流相反
快速沉积(顶托、凝絮、断面展宽): 有利沉积部位:涨落潮流的动力平衡 带——口门;多汊道的分汊口;河口盐 水楔顶端
Rakaia 河谷阶地, 近处的阶地面作为牧场,左侧远处可以看到两级高级 阶地( South Island of New Zealand)
第五节
河口地貌
河流入海、入湖或入水库的地段,称为河 口地区,简称河口。河流在河口地区主要 由堆积作用形成的地貌,叫做河口地貌。
河口区通常可以划分 为近口段、河口段和口外 海滨段。
汊道型漫滩
A 雏形心滩
B 心滩
C 江心洲
堰堤式漫滩
天然堤
河漫滩洼地 地上河
河漫滩洼地
河流阶地
由于地壳上升、气候变化或者基准面的变 化,河流下切,原来的河漫滩高出一般洪 水期水面,呈阶梯状分布于河谷两侧,称 为河流阶地。
河流阶地形成
A 河流侧蚀堆 积形成河漫滩
B 河流下切侵 蚀形成阶地
河 流 阶 地 的 形 成
分 汊 型 河 床