1、|引引 言言 地面流水是地球水体的一种重要存在形式。河流犹如人体的动脉一样遍部大陆表面，如果说冰川占据着地球的两极和高山之巅；风威扬于干旱的沙漠；海浪拍击着所有大陆的边缘。那么，河流则是大陆河流则是大陆内部景观的主要雕刻者和塑造者。内部景观的主要雕刻者和塑造者。人类总是伴随和依赖着河流而生存。河流不仅是一种最活跃、最有生气的地质营力，从某种意义上说，它也是人类生活的哺育者。河流源源不断地将陆地水送入海洋，是水圈循环的纽带。一一.河流的概念河流的概念 受降水、冰雪融水及地下水所补给，沿地表狭长谷地经常或周期性流动的天然水流称为河流河流。河流的长度不等，一条大的河流向上游追索，会发现它像树枝一样不
2、断分叉，由主流先分第一级支流，一级支流再进一步分为二级，三级支流。结果就形成一个庞大的河流树，称水系水系。一个水系地面流水最后会汇聚在一个主流中，这个水系所包括的区域，称流域流域。相邻两个水系（或流域之间）由分水岭分水岭隔开。通常将最长的源头至河口水道称主流主流，其余则为支流支流。|水系的形状有树枝状、格子状、放射状和树枝状、格子状、放射状和向心状向心状等不同组合形态。|根据水文状况河流分为：常年性河流 间歇性河流 干旱的地区多形成内流河内流河 潮湿的地区多形成外流河外流河二二.河谷河谷 河谷河谷是由流水切割形成的谷地。它包括谷坡谷坡和谷底谷底两大部分，与相邻的河谷之间由分水岭相隔。河谷两侧谷
3、坡坡麓之间的平坦部分，为谷底谷底。谷底经常被流水占据的部位为河河床床，平水期露出水面的部位为河漫滩河漫滩。|河谷按谷坡的斜度、高度，以及谷坡高度和谷底宽度之间的比例大体可分为“V”形谷，形谷，“U”形形谷和碟形谷谷和碟形谷。一条很长的河谷，通常分为上游、中游、下游。谷底很窄的“V”形谷和“U”形谷是上游河谷的特征；谷底较宽的“V”形谷和“U”形谷是中游河谷 的特征；碟形谷是下游河谷的典型特征。|河流在纵向上的变化较为复杂。河水因重力驱动向下游流动。从源头至河口可将河床水面连成一条弧形曲线，称为河流纵剖面河流纵剖面。在纵剖面上，单位长度与水面降低高度的反比数值称为河床的纵纵比降比降。例如，1km
4、河床长度中水面降低10m，该河床的纵降比为10/1000，即0.01。如果从源头至河口沿河床地面也连成一线，则称为河底纵剖面河底纵剖面。三三.流水的运动与动能流水的运动与动能1.流水质点的运动方式 当水质点以平行而不相互混渗的方式分层流动时，称层流。层流。在地面流水中（特别是在河流上游）大都有无数个大小不等的强度不同 的旋涡，它们随时产生和消失，形成一种不规则运动的水流，称为紊流。紊流。2.流速、流量与流水的动能 流速无论在横断面的每一点还是在不同河段的某一点都是不同的。在河床底部及两侧具有最大摩擦力，因而流速最慢。在河床中央附近的水面水流速最快通常将其称为主流线主流线。由主流线水面向下约在深
5、度的1/3处为水流流速最大点的位置。v流量流量是指单位时间内通过河床断面的水量。Q=AV A：河床断面 V：平均流速 Q：流量v水体具有一定的动能，可按下式计算：E=QV2 Q：流量 V：流速 E：动能12 地面暂时流水包括片流片流和洪流洪流。它们一般随降雨过程产生和消逝。雨水是河流和地下水最重要的补给源，降雨及其产生的片流和洪流是剥蚀地面的重要动力之一。第二节一.雨蚀与片流剥蚀 雨滴溅落到山坡上时,山坡受雨滴的冲击而逐渐降低,这种作用称为雨蚀作用雨蚀作用。降雨时，一部分水会渗入地下，一部分会沿地面斜坡流动特别是地面水分饱和后，雨水主要沿地面上形成流动的水层，称为片流片流。片流携带着受雨滴的撞
6、击而溅起的泥沙顺着斜坡流动，同时也冲刷着坡面，从而引起整个山坡的剥蚀，这种作用称为冲冲刷作用刷作用。二二.洪流地质作用洪流地质作用 片流沿山坡的最大斜坡面流动,当其汇积于沟谷中,便形成集中流道的洪流洪流。主沟的洪流在陡峻的山谷中下泻，水量集中，流速很大，具有强大的动能，它能携带大量泥、沙、碎屑和巨大的滚石，对沟底及沟壁进行猛烈的冲击、破坏，具有强大的冲刷作用。由洪流切割形成的槽地称为冲沟冲沟。洪流流出沟口后，无侧壁约束，水流散开，被搬运的物质在沟口堆积下来形成洪积物。洪积物堆积的地形通常呈扇形分布，故称为洪积扇洪积扇。相邻的许多洪积扇可以连接起来，形成洪积群洪积群。由于地壳运动或水量的变化，老
7、的扇体可被冲开并在其上或前方生成新的扇形体，称为联合洪积扇联合洪积扇。巨大的老洪积扇不仅是良好的耕作基地，而且是地下水的良好储库。|河流的侵蚀作用有溶蚀、冲蚀溶蚀、冲蚀和磨蚀。和磨蚀。|河流侵蚀河床，使其不断加深的作用，称下蚀作用下蚀作用。|河流侵蚀谷坡使河谷不断扩宽的作用，称侧蚀作用侧蚀作用。第三节一一.河流的下蚀作用河流的下蚀作用 1.河流下蚀作用的强度 在整个河床的纵剖面上看,不同河段的下蚀作用存在差异。因而使谷底纵剖面起伏跌宕，呈现不同的河床形态。有的是深塘回水；有的是急流险滩；有的是高悬的瀑布。直接形成瀑布的地质因素有：v岩石软硬差异v断层v冰川悬谷v熔岩堵塞v火山口排水河床岩层软硬
8、相间形成的急流和瀑布|2.下蚀极限与河流平衡剖面 河流的下蚀作用不可能无休止地进行下去,而是有一个极限,称为侵蚀基准面侵蚀基准面。如果河流的下蚀使河床的每一段都降低到仅能维持水体流动所需的最小斜度时，亦即河流的每个地段都达到其下蚀的极限，这时所连成的特殊河流纵剖面，称之为河流的平衡剖面河流的平衡剖面。侵蚀基准面和局部侵蚀基准面之间的关系二.侧蚀作用与侧向堆积作用 河流侧蚀作用不断掏挖河床两侧的谷坡，其结果引起河床左右迁移，使谷坡后退，谷底加宽。引起侧蚀作用的主要原因是河流弯曲所致，另外受科里奥利力的作用可使河流的一侧侵蚀能力加强。科里奥利力的作用弯道环流作用河流弯道单向环流侧蚀作用使河谷加宽和
9、形成河曲、蛇曲现象河水切蚀的河曲现象 河流的搬运作用可分为:化学溶运 溶解状态 胶体状态机械搬运 悬移 推移 跃移一.泥沙起动与流速的关系(1).颗粒开始起动所需的流速比起动后维持正常搬运的流速要大。(2).0.52mm粒径的颗粒最易起动，所需起动流速最小。表明细砂和中砂在水中最易移动。、(3).大于2mm的颗粒与小于0.05mm颗粒的起动流速都分别随粒度增加和减小而加大。二.河流的机械搬运力与搬运量 河流的机械搬运力有一个通用的公式,即被搬运物的重量与流速的6次方成正比。当流速增大一倍时，被搬运物质颗粒的重量将增大64倍。河流上、下游的搬运力相差很大。河流的机械搬运量是非常巨大的。三.机械搬
10、运与颗粒演变 河流在机械搬运的碎屑物与 河底及碎屑颗粒之间会发生碰撞 和磨蚀,使碎屑不断被磨圆、磨细。一般来说，河流沉积物具有较好的 磨圆度。另外，机械搬运的颗粒还有 按大小和比重分选的作用。v分选现象出自以下原因：(1).河流的水量受季节变化和降水的影响,会造成一次又一次的洪水。(2).不同强度的紊流可使不同粒度的颗粒从河底升起,给分选作用创造了条件。(3).不同粒度的颗粒进入浅滩区犹如人工选砂盘,各以不同的速度顺流而下,从而造成碎屑的分选。(4).前一次有力的洪水可能将河床的细物掏空。但在平水期仅河床中部的主流线有携砂能力，从上游将细砂带入河床底部，在下一次洪水又会将其远远地冲走。河流的沉
11、积作用可以在沿河的每一个地方进行，其覆盖宽度与谷底宽度一致，甚至许多谷坡上也有河流沉积物分布。河流的沉积作用是流速降低、动能减小所致，沉积作用除发生在沿河谷谷底以外，大量沉积发生于山口和河口。一.谷底的沉积作用 在枯水期观察谷底剖面很容易划分出如下四种地形单元：1.河床水下槽状的河底河底;2.河槽一侧由砾、砂堆积而成的斜坡，称边滩边滩；3.高出边滩长满植被而且地形平坦的地区,称河漫滩河漫滩。4.当河水由汛期逐渐退缩时,搬运物也逐渐充填河床底部。至平水期,沉积物露出水面,出现被水包围的心滩心滩。洪水期双向环流与心滩形成示意图|滨河床浅滩及心滩上的沉积物为河床沉积物，称为河床相河床相。，|河漫滩沉
12、积是在洪泛时期形成的，河漫滩相粒度细，发育有水平层理、沙波纹、足迹、泥裂等。|在典型的河漫滩沉积剖面上具有两套不同性质的沉积组合，下部是厚度较大的河床相，上部是厚度较薄的河漫滩相，这种组合称为二元组合二元组合。河漫滩二元结构示意图河漫滩二元结构示意图二.山口的沉积作用 山区河流流出山口以后,由于地势平缓,水流分散,搬运物发生大量堆积,常形成规则不等的扇形堆积体,称冲积扇冲积扇。冲积扇冲积扇三.河口的沉积作用 河流的入海口（或入湖口）因受海水（或湖水）的阻滞，流速迅速降低甚至停止，所以这里是河流沉积作用的最主要的场所。在这里沉积作用进行的很快，河床淤高，分流很强烈，汊河犹如扇骨，沉积物堆积成巨大
13、的三角形，故称三角三角洲洲。入海三角洲沉积入湖三角洲沉积 密西西比河全新世山角洲密西西比河全新世山角洲1分支河道分支河道 2山角洲前缘山角洲前缘 3三角洲平原三角洲平原 4前三角洲前三角洲四.河流的化学沉积 河流的化学沉积极为罕见,在河流的中、下游不会发生任何元素的过饱和沉淀，但在高山区的河流的源头地区则应另当别论。例如四川省西北高原九寨沟、黄龙地区的河床正进行着强烈的碳酸盐沉积作用。二.河流阶地的发育及其意义 发育在谷坡上的阶梯状地形,称河谷阶地阶地。阶地是地壳稳定时期的侧蚀与地壳上升时期的下蚀交替发生而成的。阶地的分类：上叠阶地 内叠阶地 基座阶地 侵蚀阶地河谷阶地形成过程示意图A为上叠阶
14、地为上叠阶地;B为内叠阶地为内叠阶地;C为基座阶地为基座阶地;D为侵蚀阶地，为侵蚀阶地，阶面上没有阶面上没有堆积物堆积物;E为埋藏阶地为埋藏阶地,老阶地在下老阶地在下,新阶地在上。新阶地在上。三.准平原化与大地回春 当一个地区在相当长的历史阶段中地壳保持稳定或处于缓慢的地壳升降状态,由于高地受到剥蚀,低地接受沉积,在这种双重作用下,地形可能达到最小限度的波状起伏,这种过程称为准平原化准平原化。所产生的地形称为准平原。准平原化之后，如果地壳转为持续上升，下蚀作用必将重新加强，地形起伏随之变为增大，这种过程称为大地回春大地回春。复习思考题复习思考题1.什么叫河流?2.试述洪流作用和洪积扇的特点?3.河流的下蚀极限在哪里?河流平衡剖面代表什么含义?4.河流的搬运方式、以及颗粒在搬运过程中有什么变化？5.何谓洪积扇、冲积扇及三角洲？6.阶地是如何形成的?有哪些主要类型?
