工程地质地表流水地质作用

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,地表流水地质作用,1,本节主要内容,1,.,地面流水的概述；,2.,暂时性流水的地质作用；,3,.,河流地质作用；,4.,河流的去夷化作用。,重点和难点,1.,河流的地质作用；,2.,河流阶地的形成。,2,第二节,1.,地面流水概述,河流属于地表水的地面流水，其地质作用,塑造,陆地形态，改变着地球的外貌。,山区,进行,侵蚀,作用，形成深切峡谷，使地面逐渐降,低,，并将大量的风化产物输入海洋；在平原或,低洼区,则以,沉积,作用为主，使地面升,高,，河流地质作用的总体结果是不断地,夷平地表面,。地面流水搬运的沉积物是陆地地面上沉积物的重要组成部分。,3,一、 地面流水的概述,（一）,地面流水的种类,片流,（坡流、面流）,面状无槽,流水,1.,暂时,性流水,线状有槽,流水,2.,常年,性流水,河流,洪流,最初降水向下沿自然斜坡均匀流动，流速小、水层薄，水流方向受地面起伏影响，,无固定流向,，形成,网状细流,，称为片流（坡流、面流）。,洪流是随着片流的进一步发育，山坡上沿,最大坡度,可以先出现一些沟槽的雏形。沟槽雏形一旦出现，其水层增厚，流量增大，冲刷能力增强，片流中更多的水层向沟槽集中，冲刷能力增强，,刷深,和,扩大,沟槽，片流 洪流。,第二节,1.,地面流水概述,4,沟槽 沟谷（冲沟）。沟谷流水已经具有固定流向，但其水源全靠大气降水补给，雨后水量大，无雨沟谷干枯，水流时断时续，这就是,洪流,与,河流,的根本,区别,。,冲沟的发展有两种可能趋势：一种是,向下冲刷停止,，沟底不能继续加深，这时冲沟具有宽阔而平缓的沟底，和缓上凸的沟坡，沟底为较细的砂土所堆积，它标志着冲沟的衰老。另一种是,流水深切沟底达地下水面,，冲沟流水可能得到地下水源源不断的补充，暂时性的冲沟流水便转变成具有经常流水的,河流,，冲沟 河谷。,沟谷发展成为河谷，河谷由小到大逐渐发展。河谷通常由几部分组成，并且具有不同类型的横剖面。河谷中经常性水流为河流。,第二节,1.,地面流水概述,5,冲沟形成发展的四个阶段：,1.,冲槽阶段（细沟阶段）,冲沟的开始，会淤塞边沟，毁损路面，破坏路基，填平沟槽，种植草皮保护坡面。,2.,下切阶段（切沟阶段）,公路避免从沟顶附近的沟壁通过，中下部通过应修截水沟，沟头设多级跌水石坎，沟底铺石加固。,3.,平衡阶段（冲沟阶段）,设跨沟桥，路基、桥涵高度应在洪水位以上，桥涵孔径应大于排洪量，加固沟壁，设置跌水、防止侧蚀水毁路基及切坡后内边坡失稳，防止崩塌滑坡的发生。,4,.,休止阶段（拗谷阶段）治理同上,第二节,1.,地面流水概述,6,冲沟发展的第一阶段是形成细沟,第二节,1.,地面流水概述,冲下泥土在底部堆积,7,冲沟发展的第二阶段是以强烈的下蚀作用为主,第二节,1.,地面流水概述,8,冲沟发展的第三阶段是使谷底逐渐变缓，同时冲沟的岸坡逐渐塌落，形成天然稳定的坡度,第二节,1.,地面流水概述,9,（二）地面流水的地质作用,现代地貌,（高山,峡谷、广阔平原）主,要是由,流水,地质作用,形成的，,地面流水,是,分布最广泛,的地质外,营力，是塑造大地面,貌的,雕塑家,。,地面流水地质作用分为：,侵蚀作用、 搬运作用、 沉积作用,。,破坏,建造,第二节,1.,地面流水概述,10,二、 暂时性流水的地质作用,（一）,片流的地质作用,1,.,片流的,洗刷,作用,片流,（坡流、面流）,在降雨或融雪时，地表水一部分渗入地下，其余的,沿坡面,向下运动。这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状,细流,称为,片流,。,2,.,片流的,堆积,作用与,坡积物,片流搬运的物体在,坡麓堆积,下来，形成,坡积物,。,成分,为岩屑、矿屑、砂砾或矿质黏土，,与,坡上基岩,密切相关,；,碎屑颗粒,大小,混杂,，棱角,分明,、分选性,差,，层理,不,明显,。,坡积物的,特点,：,第二节,2.,地面暂时性流水的地质作用,11,（二）,洪流的地质作用,1,.,洪流的,冲刷,作用与,冲沟,洪流,坡流,逐渐集中,汇成,几段较大的线状水流，再向下,汇聚,成快速奔腾的洪流。,洪流猛烈,冲刷,沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏，称为,冲刷作用,。,冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的,沟谷,。多次冲刷两侧形成许多,小冲沟,，共同构成了,冲沟系统,。,第二节,2.,地面暂时性流水的地质作用,12,2,.,洪流的,堆积,作用与,洪积扇,洪积物的,特点,：,沟口,附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，,越向外,堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的,分带性,。,堆积的地形是,锥状,时，称为,洪积锥,（冲积锥），呈,扇形,时称为,洪积扇,。,磨圆度,差,，分选性,较差,，可见,斜,层理和,交错,层理。,第二节,2.,地面暂时性流水的地质作用,13,14,15,（一）河流侵蚀作用,河水在河床,流动中,时对,谷底,和,谷坡,的,冲蚀,作用称为,侵蚀作用,。分为,底蚀作用,和,侧蚀作用,。,1.,河流的,底蚀,作用,河流在,垂直方向,上对河底的,冲刷,作用，称为,底蚀作用,，又称为,下蚀作用,。,第二节,3.,河流地质作用,三、,河流地质作用,16,1,）,峡谷急流瀑布,在河流,上游,，河底纵坡降,大,，水流速度,快,，,底蚀,作用最为,强烈,。加上岩石性质构造条件的影响，常形成,峡谷,，,急流,和,瀑布,。,第二节,3.,河流地质作用,17,河流能不能无止境的下蚀呢？,2,）,侵蚀基准面,河流下蚀的,极限,。,海平面,是外流水系的共同侵蚀基准面,。,局部,侵蚀基准面,河流注入湖泊的,湖面,高度,支流注入主流的,河面,高度,3,）,河流的平衡剖面,河流在其,形成的,初期,，多急流与瀑布，河流,纵剖面不平滑,。由于下蚀和溯源侵蚀作用，河床上的,突起,被,削去,，,凹坑,被,填平,，,急流,和,瀑布,消失,，河流纵剖面逐渐演变成为,平滑的曲线,，称为,平衡剖面,。,水坝的建立,，能,破坏,河流在演化中建立起来的,平衡,状态,。,第二节,3.,河流地质用,18,2.,溯源侵蚀,河流自,形成之后,，河谷有,向源头,发展、,增长,河谷长度的趋势，这个过程称为河流的,溯源侵蚀,，也称为,向源侵蚀,。,第二节,3.,河流地质作用,19,3,.,河流的侧蚀作用,河流在,水平方向,冲蚀河岸，使岸坡不断,坍塌后退,，从而,加宽,河谷的作用，称为,侧蚀作用,或,旁蚀作用,。,在侧蚀作用下常形成,曲流,和,牛轭湖,。,1,）河谷的扩宽与弯曲,2,）河床的摆动与曲流的裁弯取直,侧方侵蚀作用使,河谷加宽,和形成,河曲、蛇曲,的过程。,第二节,3.,河流地质作用,20,3,）,河流袭夺,当,两条,河流向,同一分水岭,溯源侵蚀时，有可能发生河流甲溯源,侵蚀进入,河流乙的河谷内，因甲河床比乙,河床低,，于是河流甲把河流乙的,水夺走,，这种现象称,河流的袭夺,。河流乙叫,断头河,，河流甲叫,袭夺河,。,第二节,3.,河流地质作用,21,（二）河流的搬运作用,河流,是陆地上,最主要最强壮,的,搬运工,。其搬运能力的大小,取决,于,流量,和,流速,；物质来源主要是谷坡洗刷、崩落、滑塌下来的产物和冲沟内洪流冲 刷出来的产物，河流侵蚀河床的产物；搬运的方式有：拖运、悬运与溶运三种。,第二节,3.,河流地质作用,河流的搬运作用：河水在流动过程中 夹带沿途冲刷侵蚀下来的物质（泥沙、石块等）离开原地的移动作用。,河底中被拖运的碎屑，一方面,磨蚀,河床底部和岸坡，另一方面,互相撞击,，使得其,棱角被磨平,的作用过程。磨圆度越好说明,搬运距离越远,。,22,第二节,3.,河流地质作用,1,.,物质搬运方式,1,）,拖运（牵引搬运）,河床中巨大的石块、砾石、砂，随着河水流动，在河底部的,滑动,、,滚动,和,跳跃,的移动。,2,）,悬运,河流中的,粉沙,和,黏土,由于颗粒的细小,悬浮,在水流中，随着流水前进。,3,）,溶运,河流中一些溶解于水的,可溶性,岩石和矿物成分，呈,真溶液,或,胶体溶液,状态被水搬运。,23,（三）河流的沉积作用,河流搬运的物质由于流量流速的,变小,，使流水动能,减少,，搬运能力,降低,，造成河流搬运携带的碎屑物质,沉积,下来，形成,冲积物,。,1.,沉积作用发生的原因,第二节,3.,河流地质作用,24,第二节,3.,河流地质作用,2,.,河流的,沉积物,25,山口沉积,作用来自山区的河流，携带着大量机械搬运物到山口开阔的平地上，由于河床坡降明显减小，水流又无地形约束而散开，河水动力突然大大减小，机械搬运能力迅速降低，搬运物就会山口沉积下来。山口沉积物常形成扇状地貌：,冲积扇,。,谷底沉积,作用谷底包括两部分。一部分是被河水所覆盖的河床，在河床上产生的沉积作用称河床沉积；另一部分是平水位时谷底未被河水所淹没的平坦地形,河漫滩,。,河口沉积,作用河口是河流最主要的沉积场所。当河流入湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托，流速迅速减小，使河水搬运能力减弱甚至消失，大量机械搬运物质在河口沉积下来。另一方面由于湖水、海水中富含有电解质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、海水相混合后，海水中的电解质破坏了胶体的稳定性，致使胶体凝聚，而沉积在河口。,在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉积物常形成锥形的沉积地貌（其外形象三角形）称为,三角洲,。,第二节,3.,河流地质作用,26,3.,沉积的主要类型,1,）,心滩,河水从,窄束段,流入,开阔段,时，流速,减小,，致使较粗部分在河底中部淤积，逐渐形成心滩。,2,）,边滩,与,河漫滩,边滩,是,单向环流,将,凹岸掏蚀,的物质带到,凸岸沉积,形成的小规模沉积体，仅在洪水期被淹没。,第二节,3.,河流地质作用,27,在大河的中下游地区，由于,河床,长期,往复摆动,河漫滩不断发展,扩大,并连在一起。从而形成,广阔,的,冲积平原,，如长江中下游平原。,河漫滩,是,边滩变宽,，沿着河流方向分布，加高且面积扩大的产物。平水期出露，洪水期被淹没，普遍发育有河流冲积物,二元结构,。,第二节,3.,河流地质作用,28,三角洲沉积,包括：,水下,部分,前积层,碎屑沉积具,斜层理,底积层,细的悬浮物质胶体,水上,部分,顶积层,碎屑沉积具,水平层理,。,3,）,三角洲,河水在入海、湖口地段受到海湖水的,阻滞,，动能明显,减弱,，携带的泥沙沉积下来形成,河口积淤,，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的,三角形平地,，故称为,三角洲,。,物质，具水平层理。,第二节,3.,河流地质作用,29,2,）,谷坡,：高出谷地两侧的,斜坡,。,谷缘,：谷坡,上部,的转折处。,谷麓,：谷坡与谷底,之间,的转折处。,1,）,谷底,：河谷底部平坦的部分分为,河床,、,河漫滩,。,河床,：谷底最,低处,经常有流水的部分。,河漫滩,：,洪水期,被淹没，,枯水期,出露的谷底部分。,4,.,河谷的,组成,第二节,3.,河流侵蚀作用,30,1.,以机械碎屑为主；,2,.,具有良好的,分选性,（粗大的,先,沉积，细小的,后,沉积）,;,3,.,具有较好的,磨圆度,;,4.,成层性,较清晰,;,5,.,常具有二元结构；,6.,常具有,波痕,，,砂丘,和,交错层理,等原生构造。,（四）,冲积物及其特点,第二节,3.,河流地质作用,上游,下游,31,四、河流的去均夷化作用,河流通过,长期的,侵蚀、搬运与沉积改变着它的,纵剖面,，向,均夷化,方向发展。是河流,衰老,的过程。影响河流下蚀的,因素一旦变化,，河流获得,新的,能量,，于是,下蚀,复苏,。这种现象称为,去均夷化作用,或河流的,返老还童,。,地壳的升降运动,：陆地,上升,使河床,抬高,或者海平面,下降,使侵蚀基准面,下降,，从而使,下蚀作用,增强。,气候变化,：由于干燥,转为,潮湿，水流量,增加,，河流,加速,下蚀。,去均夷化作用,形成的原因,：,第二节,4.,河流的去均夷化作用,32,河流阶地的构成,1,）,河流阶地,原生河谷的谷底，由于河流,底蚀,作用重新加强而相对,抬升,到洪水位以上，形成,分布于,河谷两侧、沿谷坡伸展的,阶梯状地形,。,2.,河流阶地,河流,重新下蚀,速度适当，原有河弯不受破坏而继承下来，致使河曲,深深,刻入,基岩之中,，这种河曲称为,深切河曲,。,1,.,深切河曲,第二节,4.,河流的去均夷化作用,33,河流阶地的类型：,1,）,侵蚀阶地,是由,基,岩构成,，一般阶地面较窄，,没,有,或零星有,冲积物,，阶地崖,较高。,一般形成于,构造抬升,的,山区,河谷中,。如长江三峡,4,级以下,阶地均属于此。,阶地面,微倾斜的,平台面,，代表相对,稳定时间,。 ,阶地崖,（阶地斜坡）,急倾斜坡，是河流底蚀作用,强烈时期,的产物，其,高度,反映变化的,幅度,。,2,）,阶地的构成,第二节,4.,河流的去均夷化作用,34,3,）,堆积阶地,全部,由冲积物构成，,无,基岩出露。,当,多级,堆积阶地存在时，又可分为：,内叠,阶地,新,阶地,套在,老,阶地内侧。,上叠,阶地,新,阶地冲积物,重叠在,老,阶地冲积物上面。,2,）,基座阶地,阶地面上为,冲积物,，阶地崖,下部,可见到,基岩,。,说明河流下蚀的深度,大于,原生沉积物厚度。反映,后期,构造上升较大,的特点。,第二节,4.,河流的去均夷化作用,35,一级阶地,二级阶地,四级阶地,五级阶地,三级阶地,36,1,）,有助于研究近代,地壳升降运动,以及,河流地质作用,历史。,2,）为,工程建筑设计、施工,提供地质资料；注意古河道与现代河流的走向，减少建筑物的差异沉降。,3,）与公路的关系,：,可以缓和山谷坡脚地形的平面曲折和纵向起伏，有利于路线平纵面设计和减少工程量；,又不易遭受山坡变形和洪水淹没的威胁，容易保证路基稳定。,在公路的高程能够满足的条件下，一般选择一级和二级阶地通过。,3.,河流阶地的,研究意义,第二节,4.,河流的去均夷化作用,37,了解地面流水的,概念、类型,及流水地质作用的,动能,基本原理，基本掌握,流水的侵蚀、搬运、沉积作用,的一般,特征,及,沉积物,的特征；初步掌握,河流阶地,的,形成,原理和,分类,。,学习重点,重点是,河流,的地质作用；,难点是河流,阶地,的形成。,作业及思考题,1,.,坡积物、洪积物、冲积物,是怎样,形成,的？各有什么,特征,？,2,.,下蚀,作用、,侧蚀,作用产生的,原因,？各形成何种,地貌形态,？,本节学习要求,3,.,绘图,表示,河谷,结构要素。,4,.,绘图,表示河流,阶地,类型。,38,