《河流地貌》课件.ppt

山西师大 城环学院 地貌学,山西师大 城环学院 地貌学,第七节 河流地貌,授课内容：河谷地貌，河床地貌；教学目标：要使学生深入理解河谷、河 床地貌的形成及特征，地点，分布规 律及在野外的认定方法。教学重点：河谷地貌的形成；教学难点：河床地貌的生成因素；,山西师大 城环学院 地貌学,一、河谷地貌,河谷的基本形态：河流：一种经常性或间歇性的线状流水，它有固定的流路泄水凹槽，称为河流。河谷：由流水侵蚀作用形成的槽形谷地称为河谷。,山西师大 城环学院 地貌学,河谷地貌,我们每个人的一生所看到的河流，只是某一条河的一段，或者一少部分，一条较大的河流可分为河源、上游、中游、下游、河口等五个部分。河源是河流的发源地，河口是河水的出口处。上游、中游、下游是从河源到河口之间的三个河段，在不同河段它们有着不同的地貌特征，水文特征，物质特征。这些特征从上到下是在逐渐的变化。,山西师大 城环学院 地貌学,河谷上、中、下游特征,山西师大 城环学院 地貌学,“V”形河谷,山西师大 城环学院 地貌学,河谷形态,河流规模小的宽几米，长几十公里；大的宽几十公里，长数千公里。不管河谷的大，还是小，长还是短，河谷的最基本形态可分为谷坡、谷底两部分。谷坡：分布在河流的两侧，在形态上有凸形，凹形，直线形，有阶梯发育。谷底：是夹在两坡之间的低陷部分，比较平坦，由河床与河漫滩组成二种地貌。河谷的发育大致有三个阶段，相应的产生三种谷形。,山西师大 城环学院 地貌学,峡谷：（发育阶段）也就是它发育的早期形态。峡谷地貌一般发育在由坚硬到性脆的岩层构成，地壳在新生代第四纪以来抬升快，河流下切速度大于谷坡后退速度。,（1）峡谷,山西师大 城环学院 地貌学,特征,A、以垂直下蚀侵蚀为主；B、河谷中基岩表现明显；C、峡谷两壁较陡，谷底狭窄，横剖面呈“V”字形；D、只有河床没有河漫滩，平面形态较平 直，纵比降较大；E、河床底部起伏不平，水流湍急，沿河多急 流，瀑布，壶穴。,山西师大 城环学院 地貌学,金沙江是长江中上游一段河流，由于地壳抬升，河流下切，在这一段形成了峡谷群。山高谷深河床窄。有人这样描述。仰望山接天，俯看江如线 上山入云端，下山到河边 一眼看的见，抬腿走半天 两山相对话，握手得一天的宏伟气势。,山西师大 城环学院 地貌学,（2）河漫滩河谷,河漫滩河谷：它是由“V”字形河谷进一步发展起来的。特征：A、下切作用减弱，坡降减小，侧蚀加强；B、谷底拓宽，堆积加强，开始河漫滩发育 C、谷顶的间距，远大于河底宽度；,山西师大 城环学院 地貌学,河漫滩河谷,山西师大 城环学院 地貌学,（3）成形河谷,河漫滩河谷侵蚀基准面下降而河流重新下切，河漫滩转化为阶地，尔后河流又在新的基准面上开辟新的谷地。按河谷发展的一般规律是：上游多成深窄峡谷；中游多是宽敞的河漫滩河谷和成形河谷；下游以河漫滩为主。,山西师大 城环学院 地貌学,河谷地貌,在我们的现实生活中，我们在野外观察时常看到河漫滩河谷和成形河谷两岸总不对称，一坡长而缓，另一坡陡而短。靠近坡长的这边，谷底有着宽阔的河漫滩，坡短而陡的这边河床逼近河谷，是什么原因形成不对称的呢？A地球偏转力的影响；B河谷两坡倾斜度不等，两侧不等量上升，单斜岩层的影响；C河谷两侧岩层软硬不同，以及两坡小气候不同的影响。,山西师大 城环学院 地貌学,河谷的不同形态,山西师大 城环学院 地貌学,二、河床地貌,河床：河流静水期河水所占的谷底淹没的河槽，那一部分叫河床。（一）河床纵剖面形态：是从河源到河口沿河床最低点的连线所作的剖面，称为河床纵剖面。从宏观上看：纵剖面是一条上凹形的曲线，上游坡度大而中下游坡度小。从微观上看：曲线的每一段都并非平整，而是呈阶梯状高低起伏的。高起的地貌有浅滩和岩槛，深陷的地貌有涤槽和瓯穴。,山西师大 城环学院 地貌学,影响纵剖面形态的因素：,影响纵剖面形态的因素很多，我们主要从四个方面来讲：1、地质构造和地壳运动的影响 河床纵剖面的巨大起伏首先与地质构造有关，在大地构造上升区和下降区，地形高差甚大，往往造成纵剖面上大规模的阶梯，长江从发源地开始至金沙江江段为新构造强烈上升区，河流运行于青藏高原和崇山峻岭之中，造成深切的峡谷河床纵剖面急陡。,山西师大 城环学院 地貌学,当长江流入四川盆地后河床相对下降，纵比降明显减小，发育了典型的河曲，再过四川重庆往东河流又横贯著名的三峡，这一区域又是新构造运动显著的穹窿抬升区，河床纵比降明显增加。流出三峡过宜昌进入了近代下沉的江汉平原，河床蜿蜒曲折，纵比降又显著减小。,山西师大 城环学院 地貌学,2岩性的影响,它是影响河床纵比降的重要因素之一，坚硬的岩石抵抗了流水的侵蚀，使的河床不易下切，深度较浅，容易展宽，形成侧蚀为主的侧向侵蚀区，1998年的长江泛滥成灾就是这样形成的。相反，岩性软弱的河床，下切明显，形成以垂直侵蚀为主的深向侵蚀区。学者哈克和布鲁斯他们二人在一段河上进行了测定，从数据表现，河床底不同岩性的交替出现，必然导致了不同比降的交替出现。,山西师大 城环学院 地貌学,3地形影响,河床沿程地形的宽窄，直接影响到水流对河床的冲淤变化和纵比降的大小。河床窄在高水位期冲刷，使河床加深成为深向侵蚀区。如果两者交替出现，河床则产生一系列的阶梯。,山西师大 城环学院 地貌学,4支流的影响,一个主流河床有支流加入，在水情和泥沙性质上一定产生变化，这种变化也反应在纵剖面上。河床纵剖面是以侵蚀基准面为起点而建立的，侵蚀基准面的变化影响河床纵剖面的发展，也就是它的密度。当侵蚀基准面上升时，水面比降减少，水流搬运泥沙能力减弱，河流发生堆积。当侵蚀基准面下降时，出露的河床坡度增大，水流作用加强，开始在新出露的河段发生侵蚀。然后逐渐向上游发展，导致了向源侵蚀。,山西师大 城环学院 地貌学,从河流的纵剖面我们可以看出这么个情况：,河流上游，特别是河源处，水量小，下切力也弱。河流中游，河流水量和流速都较大，有足够的力量进行侵蚀和搬运泥沙，下切较强。河流下游，特别是入海口地区，堆积旺盛，河床比降小。加上侵蚀基准面的影响，下切受到限制。河床纵剖面的基本形态是呈上凹形曲线，这是原因之一。原因之二，受地形，地质构造，地壳运动和局部水力影响。所以曲线不是平滑的。,山西师大 城环学院 地貌学,（二）河床平衡剖面,河流是一个开放系统，在长期作用下它与周围环境不断发生物质和能量的交换。由于组成环境的因素具有复杂性和多变性，河床纵剖面发展到一定阶段时，就趋向于平衡。动态平衡即冲淤平衡。但从微观看，它仍然是阶梯式的或波状起伏。,山西师大 城环学院 地貌学,三、山地河流,山地河流发育比较年青，以下蚀作用为主特征如下：1、河床纵剖面坡降很大；2、多壶穴，石槽，岩槛，瀑布，浅滩；3、河床底部起伏不平，水流 湍急，涡流十 分发育；急流 山地河流侵蚀地貌的主要动力 涡流,山西师大 城环学院 地貌学,我们走在山谷沟底时，看到在陡坎下部，总有大小不等的深浅不一的凹坑，我们地貌学中称他为壶穴。它们的形成主要是河水带的大量砾石及沙砾用较强的冲蚀力，旋磨河床底部的坚硬岩石，久而久之使河床底形成一条深槽沟，是急流或瀑布所在。,山西师大 城环学院 地貌学,山西师大 城环学院 地貌学,影响因素：,在山地河床里面又以河床浅滩地形发育为特点，山地河床浅滩地形。石质浅滩（它的高度在水平 位以下）按物质组成 沙卵石浅滩,山西师大 城环学院 地貌学,沙卵石浅滩形成原因有三个方面：坚硬岩石横阻河底 峡谷两岸土石崩落阻塞河床 冲沟沟口的扇形地和泥石流阻塞河床河床平面形态：根据平原河道的形态及其演变规律可分为：顺直微弯河床 弯曲河床 分叉河床 游荡河床,山西师大 城环学院 地貌学,1、顺直微弯型,河道的顺直与弯曲人们是怎么划分的呢？是利用河道的长度与其直线距离之比值作为划分标准，也就是弯曲率。它变化的大小一般在15之间，比值为1.01.2。小于0.2时为直，在1.25.0之间为弯。顺直微弯河在平原和山地中均有分布，山区内多，平原少，山地长，平原短，陕西延长县宜川这段的黄河全长82公里，其中74公里比较直，弯曲率仅为1.1，河床下切于三叠纪的岩层内。就全球而言，顺直河道比弯曲及分叉河道要少得多。,山西师大 城环学院 地貌学,顺直河道中，主流位于河床的中央，流速最大，在河床的两侧形成两个对称的横向环流。洪水期河心水面高于两岸呈凸形，表层水流由中央向两岸分流，到达岸边后下沉成为底流，底流由两岸底向河心相汇，然后再升起。这种环流往往使两岸受到冲刷，河心堆积，在洪水期对河堤带来塌岸较多。,山西师大 城环学院 地貌学,枯水期和平水期河心水面比两岸低，呈凹形，表层水流从两岸向河心集中，然后下沉成底流，底流从河心向两岸分流，最后又沿岸边上升，构成与洪水期流向相反的两个环流，在这种情况下河心底部受到冲刷，两岸发生堆积。单向横向环流水平流向，多在弯曲河段发生。因水流离心力作用强，双向环流在枯水期发生。,山西师大 城环学院 地貌学,双向环流,底辐散环流,单向环流,山西师大 城环学院 地貌学,形成顺直河道的条件有两个：,（1）在山地及河流上中游地段，主要受地质构造和岩性制约；（2）在平原及河流下游，只发生在河道两岸有节点的地段；,山西师大 城环学院 地貌学,有山丘，岩岸，堤坝等抗击水流的特点。顺直河道不易保存，而且大多数略带弯曲，原因是河道在各种自然条件的影响和地球偏转力的作用下，主流线经常偏离河心，折向河岸一边，因此河道出现了弯曲。在河道上游一旦弯曲后，下游水流便作“之”字型的反复折射，于是便产生了一连串的河湾。在湾顶上游来水集中，水力加强发生冲刷，形成深槽。,山西师大 城环学院 地貌学,形成河湾之间的浅滩和紧贴岸边的边滩是在两个相邻河湾之间过渡段以及湾顶对岸，水流分散，水力减弱，发生沉积而形成。深槽与浅滩交替分布，边滩犬牙交错在微湾河道中形成了最基本的微地貌。但是这些地貌很不稳定，当洪水来时，主流线趋直，边滩物质移向下方深槽处堆积，使原来受侵蚀的河岸，很快因上边滩的下移而受到保护，深槽和浅滩的位置也跟着向下游移动。,山西师大 城环学院 地貌学,2、弯曲河床,弯曲河床是平原地区比较常见的河型，又称为曲流弯曲率系数大于1.2米以上，均属典型的弯曲河床。（1）弯曲河道的形成与发展。形成弯曲河道的原因很多，但主要是河流的单向环流作用。当水流经过弯道河床凸岸时，水质点作曲线运动并产生离心力。在离心力的作用下，表层水流射向凹岸，这时使凹岸水位抬高，在过水断面上形成了横比降。由于凹岸水位比凸岸水位高，故在凹岸产生一种横向力，这种力的大小由水面至水底一致。,山西师大 城环学院 地貌学,力的作用方向指向凸岸。离心力由水面向水底减小，水流流速随水深而减小。离心力也随水深加大而减弱。如果将离心力与横向力两个力系相加，其结果成了什么样呢？水流上层合力向着凹岸，底流流向凸岸。表水流流向合力指向凹岸，底流流向凸岸运动。,山西师大 城环学院 地貌学,这样便形成了单向环流，（也就是弯道环流），单向环流它不是一种封闭的环流，它是在河流纵向水流运动下，便构成螺旋状环流。在每一个弯曲处的环流都是一定的方向，如果在一个弯曲处是顺时针螺旋式前进，下一个弯曲处则是逆时针螺旋式前进，以下类推一反一正，不断循环（P64图416）这样就成为许多S型相连一块。,山西师大 城环学院 地貌学,在单向循环作用下，凹岸表流集中而且下沉能量增大，一方面使河岸受到侵蚀后退，另一方面它把河底冲成了深槽。凸岸是底流上升处，加大水流分散，流速变慢，能量减少便发生堆积形成边滩。上下游两个深槽之间的过渡地段，同样是底流上升处，也同样发生堆积形成浅滩。,山西师大 城环学院 地貌学,在冲积河流的河床上，分布着各种形态的泥沙堆积体，它的高度在平水位以下，称为浅滩（也就是水流较宽人步行可过）。浅滩多半是洪淤，枯冲。深槽则是洪冲，枯淤。,山西师大 城环学院 地貌学,浅滩和深槽的成因有以下几种：,A、在弯曲河道中，由于横向环流作用，凹岸 侵蚀形成深槽，凸岸堆积形成浅滩（边 滩）。B、在洪水期的洪水波在窄地方河段传播速度 慢，产生雍水，水面比降小，水流搬运能 力弱。上游地段发生堆积而形成浅滩.在 较宽河道，洪水波传播快，水面比降大，水流侵蚀搬运能力强，在下游发生侵蚀而 形成深槽。,山西师大 城环学院 地貌学,C、主流交汇处,有两种情况可形成浅滩。、洪水期主河先涨水，使支流河口以上河段 产生壅水而堆积，形成浅滩。、支流带来大量泥沙堆积在主支流汇合处形 成浅滩。D、人工建筑物，如渡桥，挡水堤等会使上游水位增高，搬运能力减弱而使泥沙堆积形成浅滩。,山西师大 城环学院 地貌学,在河床里边由于凹岸不断后退和凸岸不断前伸，其结果使河床形成一系列弯曲，造成曲流，典型弯道河床的平面形态为弯道段和过渡的直道段相间，主流线明显，水的流路蜿蜒曲折，这种河床是最常见的河型。特征如下：A、河流均由S型相接；B、河漫滩宽广，深槽位于弯顶；C、河床的横断面不对称，深槽和浅滩交替；D、凸岸深槽和凹岸边滩相对应；E、深槽与边滩延伸长呈圆弧形；F、浅滩位于过渡段；G、河床坡降平缓，河岸较低；,山西师大 城环学院 地貌学,在螺旋流的作用下，凹岸受到侵蚀，凸岸发生堆积，这是弯曲河床发展过程中最主要的特征。弯曲河道的典型地貌为曲流，它有两种类型 自由曲流 深切曲流,山西师大 城环学院 地貌学,A、自由曲流（又称迂回河曲）,发育的条件是在宽阔的河漫滩上，在冲积平原中的河流，因组成物质比较松散和层厚，河床不受河岸的约束，可以自由的在河谷底迂回摆动。所以称它为自由曲流。这种河流一般发育在河流的中下游地段内，它的上游在山区是少见的。曲流发育可分为四个阶段。,自由曲流,山西师大 城环学院 地貌学,自由曲流,山西师大 城环学院 地貌学,B、深切曲流（又称嵌入曲流）,这种河流出现在山地中，是一种深深切入基岩的河曲，这种河曲有弯曲河道。由于后期地壳上升，导致了河流下切而成，仍保持了原有的弯曲，沟深地形所控制，形成了深切曲流。曲流在下切过程中还进行侧蚀，曲流更加弯曲，曲流颈也越来越窄。洪水时水流漫溢发生截弯取直，使原河道废弃。被废弃的曲流所环绕的凸起的基岩孤立小丘称为离堆山。（见下图）,山西师大 城环学院 地貌学,C、强制曲流,由于地质构造所致，才使河流改变。在晋中太古县境内有一个叫石堡寨村。这里有条河，由东向西流，后来又拐向南。,山西师大 城环学院 地貌学,深切曲流,山西师大 城环学院 地貌学,3、分汊型河床（又称江心洲型）,河流流水过程中分成几个河道，叫分汊河道。它的形成一般在河床较宽的地段或在河床内出现一个以上或多个的江心洲时，使河床分成两股或多股汊道，称为分汊河道。在平原上分汊的河道，按其稳定程度可分为相对稳定型，游荡型两大类。,山西师大 城环学院 地貌学,分汊型河床示意图,山西师大 城环学院 地貌学,江心洲的形成有以下几种情况：,（1）稳定型汊道（双汊）江心洲的发育是稳定型汊道产生的地形标志。A、直道双向环流的作用。在直道河床中，由 于洪水的出现，使两岸侵蚀的物质带到河 心堆积，出现双向环流。B、河道地形的影响，流速减慢，泥沙发生堆 积。C、主支流江口的水流缓冲作用。D、边滩或沙咀被水流切割，使河道分成两股。,山西师大 城环学院 地貌学,江心洲的形成大体可分为三个阶段：,第一阶段是河床底部的泥沙逐渐淤积形成水下浅滩。在枯水期浅滩也不露出水面。但也很不稳定。一是因冲刷而消失，二是可能向岸边移动成为边滩。第二阶段是浅滩堆积加强，过水断面缩小，水流流速加大冲刷两岸使水道随着河岸后退而弯曲，加强了环流促使粗沙砾推移质在浅滩上沉积，滩体不断扩大淤高。最后在枯水期露出水面而成为心滩。心滩一般前端水流速度加大易受冲刷。在心滩下游有一低速区有利泥沙沉积，因此往往是滩头蹦退，滩尾淤涨，心滩不断下移。,山西师大 城环学院 地貌学,第三阶段是在的基础上，经历多次洪水期悬移质的加积，心滩超过了水平面。江心洲形成了。江心洲形成以后常年出露水面，只有在较大的洪水泛滥时才被淹没，滩面又覆盖厚层细土，因此我们往常看到上面有草张出，或老百姓种上庄稼，较高大的江心洲还有居住的人家。,江心洲的形成,山西师大 城环学院 地貌学,面积较大的江心洲，形态稳定，有时洲头还固壅水作用，使洪水泥沙淤落洲头，这样江心洲加长向上游方向发展。在分汊型河床中，还有一种叫辫流。所谓辫流是河流的河床内分成许多汊，宽窄相间，形似发辫，一般三股或多股辫在一块，所以人们称它为辫流。特点：主干道内分汊河共存，往往在平原地区多，流水缓慢。,山西师大 城环学院 地貌学,成因可归纳以下几点：,1、由于河床中心形成心滩，使河床不断分汊，形成随心滩的发展而变化；2、8字型辫流是河床中出现，连续的心滩形成。3、洪水期和平水期的流露而形成；4、河流穿过边滩和心滩所成；8、河流本身形成。,山西师大 城环学院 地貌学,（2）游荡型汊道（又称为散乱型）,从所叫的名称，它是一种河床极不稳定的河床。形成的主要条件是：A、河岸的物质疏松；B、河床的纵比降大；C、暴流性河川水文特征和泥沙丰富。,山西师大 城环学院 地貌学,游荡形河床平面形态（黄河下游）,山西师大 城环学院 地貌学,特点如下：,1、河段顺直；2、河身宽浅；3、水流散乱；4、槽滩高差不大；5、沙滩众多；6、无固定水路；7、河流含沙量高，沙滩冲淤多变；8、河汊密布，汊道甚多；9、流动沿岸抗蚀能力弱及不稳定；10、河水水量变化大，暴涨暴落；11、这种河流多形成三角洲。,山西师大 城环学院 地貌学,练习思考题：,1、河谷的形态分哪几种？2、河床平面形态有哪几种？,