流水作用与流水地貌ppt课件.ppt

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1、地貌,流水作用与流水地貌,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。,流水地貌,流域地貌河口地貌,坡面流水地貌沟谷流水地貌河流地貌,第一节 坡地径流与坡面流水地貌,坡面流水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。细流在流动过程中时分时合，没有固定流路，因而能比较均匀地冲刷地表松散物

2、质。坡面流水的侵蚀强度主要受 降水性质、地形、坡面组成物质和植被等的影响。,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。,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

3、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,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。,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

4、，沙页岩被侵蚀成深切沟谷（Canyonlands National Park,Utah.）,水平层理的石灰岩被水流侵蚀切割出树枝状形态，（Hadramawt Plateau）,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.）,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

5、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。,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。,一、河水的运动特征,层流与紊流,层流：水质点彼此平行，保持稳定的速度和方向,紊流：水质点不规则运动，速度和方向不相同，且不断改变,环流,凹岸A,凸岸B,A,B,平面图,剖面图,表层流 底层流,漩涡流,当河水绕过障碍物时，会产生漩涡流。,水流方向,坝,河岸,二、河流的作用,侵蚀：包括下蚀、侧蚀和朔源侵蚀。搬运：包括推移、悬移和溶解

6、质搬运。沉积：当流速降低、或水量减少，没有足够能力搬运携带物质时，发生沉积。,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,（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,河谷的发育与基本形态,不同河段的河谷形态,上游：河流发育在山地或高原，下

7、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）,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

8、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。,达到均衡的河流会完全保持均衡吗？,河床纵剖面的变化,沙波形态与水流速度等有关,Fr0.150.3 沙波；Fr0.30.6 沙垄；Fr0.61.0 平坦床面；Fr1.0 逆行沙波弗劳德数：,（二）河床微地貌沙波,（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。,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。,凹岸,凸岸,侵蚀,堆积,心滩与深槽：,主要形成于河道宽段。河流从束窄段进

9、入展宽段后，由于流速减小，泥沙沉积形成心滩。,束窄段,展宽段,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。,尼亚加拉河经过石灰岩与页岩组成的陡壁形成尼亚加拉瀑布；下部页岩的侵蚀速度快，保持很陡的坡度,尼亚加拉瀑布鸟瞰,长白山天池瀑布，岩壁岩石为玄武岩,白水河上的黄果树瀑布（贵州安顺）,黄石河瀑布，两侧为侵入岩(Yellowstone National Park,Wyoming),赞比西河上的维多利亚瀑布，落差128米，河谷沿断裂发育（southern Africa）,山区急流在火山熔岩上冲刷成坑穴（Mc

10、Cloud 河,California）,花岗岩经过冲刷形成的坑穴（Sand Creek,Wyoming）,冲积河床平面形态,顺直微弯型河床：河道顺直，在平水期深槽、浅滩交替出现，深泓线是弯曲的；而在洪水期河水淹没交错分布的边滩，河水顺直奔流。弯曲河床：无论是平水期还是洪水期，行水河道均是弯曲的。分汊河床：由江心洲将河床分为两个或两个以上的汊道的河床。游荡型河床：河床宽浅，沙滩众多，洪水时汪洋一片，枯水时河汊密布、水流散乱，主流摆动不定。,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,

11、阿波罗9号所摄Vicksburg附近的密西西比河曲、牛轭湖及漫滩（Mississippi）,深切曲流,深切曲流裁弯取直形成拱桥，桥下为取直后的新河道（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,分汊型河床,游荡型河床,山区小溪,河床底部的火山岩砾石（Arizona）,河漫滩,概念：分布在河床两侧，洪水时往往被淹没的平整地面，叫做河漫滩。沉积结构：河漫滩的表层往往为细粒的粘土和粉砂，而其下往往是粗粒的河床沉积物，具有典

12、型的二元相沉积结构。,河漫滩的形成,2 雏形河漫滩阶段,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。,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,河漫滩洼地,地上河,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

13、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,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,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。

14、,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。,非旋回阶地构造阶地,非旋回性阶地河曲阶地,新墨西哥盆地中河曲凸岸发育窄小的河漫滩，但阶地面积广阔,冰川补给的曲流两侧是泛滥平原和低矮的阶地（Greybull,Montana）,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

15、地区主要由堆积作用形成的地貌，叫做河口地貌。,河口分段及其特点,河口区通常可以划分为近口段、河口段和口外海滨段。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。,潮区界,潮流界,口门,近口段,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,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,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

16、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,河口,三角洲,概念：河口区主要由河流带来的泥沙形成的三角形冲积平原。现代三角洲的概念还包括河口区水下沉积体系。,三角洲形成的基本条件,三角洲,丰富的泥沙来源,较弱的海洋动力,浅平的口外海滨区,三角洲的发育,长江三角洲,三角洲沉积结构,三角洲的类型,动态分类：（根据三角洲外缘的进退）,建设性三角洲破坏性三角洲,动力分类：（根据河流、波浪和潮流的 作用强弱）,河流型三角洲波浪型三角洲潮流型三角洲,形态分类：（根据三角洲的平面形态）,鸟足状三角洲尖头状（鸟喙状）三角洲扇状三角洲梳状三角洲；,三角洲的类

17、型,根据三角洲的平面形态和水动力特征可以划分为：鸟足状三角洲河流作用为主；如经过波浪作用改造形成扇状三角洲。尖头状或者鸟喙状三角洲波浪作用为主；梳状三角洲潮汐作用强大。过渡型三角洲两种以上的水动力势力相当,黄河三角洲,长江三角洲,珠江三角洲一部分,密西西比河三角洲,河口湾,三角港（河口湾）是在不具备河流三角洲形成充分条件下（河流含泥沙量少，强大的潮流作用），河口地区形成的三角状河口湾。,流域地貌,水系和水系类型,河流干流及其所属各级支流组成的河流系统人们通常采用分支法和分级法表示干支流之间的关系。,水系类型,树枝状水系平行状水系格子状水系放射状水系环状水系分散洼地状水系扭曲状水系,分水岭的移动

18、与河流袭夺,如果分水岭两侧侵蚀速度差别不大，在长期剥蚀过程中，分水岭逐渐降低，但不发生明显的位置移动 由于某种原因，分水岭某一侧的河流溯源侵蚀能力强，导致分水岭脊线向另一侧移动；并逐渐切穿分水岭，抢夺分水岭另一侧河流上游的水，这种水系演变现象称为河流袭夺。,河流袭夺,流水侵蚀地貌的演化,戴维斯于19世纪末提出的地貌循环（侵蚀循环）理论，描述了地面发育的阶段性。,他把流水地貌发育分为幼年期、壮年期、老年期三个阶段。,侵蚀循环理论图示,侵蚀循环理论 侵蚀循环开始阶段，地面被迅速抬升至b,这段时期内河谷下切速度增强，但下蚀速度小于上升速度，到抬升结束时，就有高差a-b。幼年期谷底下切强烈，地面高差迅速增大。壮年期河流达到均衡，河流侧蚀加强，谷底降低的趋势被分水岭降低取代。壮年后期至老年期，分水岭持续降低，地面高差逐渐减小。,侵蚀循环理论,戴维斯的地貌循环理论的几个要点地面的剥蚀不完全发生在地面上升以后，而是在地面的上升过程中就已经开始；对地面剥蚀导致的地面均衡补偿上升没有考虑；地面稳定的时间不一定会足够的长，保证地面的演化能够经历从幼年期到老年期的所有的阶段。,侵蚀演化速度,现在通过测定河流输沙量，可以计算流水侵蚀地面的速率，分析地貌演化速度（表42）。不同地形和气候区区域剥蚀速率（表43）在10100cm，约为造山上升速率的1/10（表2-2）。,