导图社区 流水地貌
地貌学河流地貌类型及其演变规律。地表流水包括面状水流和线状水流。
编辑于2022-01-02 16:46:32流水地貌
地表流水
面状水流
坡面径流
线状水流(槽床水流)
河谷流水(经常性水流)
常年河流
季节河流
沟谷流水(暂时性水流)
洪流
特性
常发生在暴雨或冰雪消融的季节
历时短,流速大,紊动性强,流程短
搬运力>河流,搬运颗粒>河流,分选作用差,地貌塑造和堆积过程更具急进性,伴生灾害
流水作用
地表流水的基本特征特征
流水的能量
动能E=MV2/2,主要消耗于克服与床面、水分子之间的膜摩擦,搬运泥沙
流态
流水中水质点的运动
层流
平行运动,彼此互不混乱
紊流
不规则运动 互相干扰 涡旋运动
Re(雷诺数)=惯性力/粘性力 雷诺数越大,流体呈紊流状态
横向环流与漩涡流
漩涡流
当水流绕过障碍物时产生
横向环流
单向环流:地转偏向力、弯道惯性离心力(弯曲河流
双向环流:底部辐散型、底部辐聚型(平直河流)
表层的横向水流与底部的横向水流方向相反
螺旋流
横向闭合水流运动与纵向上的水流运动结合在一起,形成的一种螺旋状前进的水流
水流的侵蚀作用
水流的破坏作用
冲蚀作用
水流过泥沙 上部流速快 压力小,下部水流受较大阻力、流速小、压力大,在泥沙颗粒上下产生压力差,使泥沙获得上升力,掀动表层松散颗粒;另外由于水流对泥沙的迎面冲击力,使被掀起的泥沙向下游移动,形成侵蚀
磨蚀作用
坡度大的山地河流中,流水可推动较大砾石移动,在其移动过程中,相互撞击或磨蚀河床底部而进行侵蚀
溶蚀作用
水流对可溶性岩石所进行溶解而产生的作用
不同地貌类型区的侵蚀形式也不同
坡面上片蚀(面蚀)
沟谷为沟蚀
河床为河床侵蚀
流水的侵蚀作用
化学溶蚀
机械冲刷
坡面侵蚀(片蚀),片流,坡面降低,后退
槽床侵蚀(线状侵蚀)
垂直侵蚀(下蚀)
使河道加深
概念
由砂、砾石、滚石在流水沿河底搬运过程中,不断磨蚀河床底面,把最坚硬的基岩切割凿穿
地貌特征
形成壶穴、跌水潭、水蚀槽等地貌,出现岩槛和瀑布
流水中的沙、砾石和滚石颗粒由大变小,浑圆光滑
影响因子
水流的动能,含沙量和河床组成物质的抗冲蚀能力
溯源侵蚀
使河道加长
概念
河流向源头或山坡的后退侵蚀,使河谷延伸加长直抵分水岭
本质
河流下切作用在源头或河床的瀑布、裂点处向上发展的结果,使河谷延伸加长直抵分水岭
影响因子
流速 水量 岩性 土层的松软
侧向侵蚀
使河道加宽
发生部位
主要在河床弯曲处
地面特征
受横向环流作用,流水掏蚀凹岸,形成凹岸受蚀,凸岸堆积现象
直接结果
河床发生侧向迁移,导致河曲发育
河流的搬运作用
概念
河流携带泥沙及溶解质,推移河床底部沙砾改变它们的位置
主要形式
推移
艾里定律:推移质的重量与水流速度的六次方成正比
跃移
悬移
溶解
搬运机制
河流流速>起动流速 动力>克服因重力和摩擦力等产生的阻力
起动流速:泥沙处于极限平衡状态时的水流速度
河流的堆(沉)积作用
概念
在河流搬运过程中,较大较重的物质沉积于河床底部的方式
动力机制
挟沙力/挟沙量=1,不冲不淤
挟沙力/挟沙量<1,泥沙堆积
子挟沙力/挟沙量>1,发生侵蚀
堆积原因
挟沙力减弱:流速减小,纵比降低,入峡谷前雍水段和出峡谷的发散段,支流汇入等
泥沙来源增多:气候变干,人为活动
水流的堆积作用地貌
山口:冲积扇 洪积-冲积平原
中下游:河漫滩 河漫滩平原
入海口附近:三角洲-三角洲平原
上游以侵蚀为主,下游以堆积为主,但侵蚀、搬运堆积常同时进行
坡面径流及其所形成地貌
坡面径流
形成因素
降水强度
蒸发量
土壤渗透率
地形条件
对坡地作用
冲刷
搬运
堆积
影响其作用强度因素
气候
取决于降雨量和降雨强度,降雨量愈多或强度愈大,径流量就愈多,水流的冲刷和搬运能力相应增大,坡麓泥沙堆积量随之增多
地形
坡度
<20度,冲刷能力随坡度增大而迅速增大
20-40度,冲刷能力仍有增加,40度左右达到最大值
>40度,冲刷能力随坡度加大而递减
坡长
坡长愈长,沿程流量不断增加,冲刷能力相应增强
坡长增加,水中搬运的泥沙量随之增多,水流因耗能而使冲刷能力变小,甚至产生泥沙堆积
斜坡形态
直线坡:上下坡度一直致,下部集中径流量多,流速最大,土壤冲刷较上部剧烈
凸形坡:上部缓,下部陡而长,土壤冲刷较直线坡下部更剧烈
凹形坡:上部陡、下部缓,中部土壤侵蚀强烈,下部侵蚀较小,常发生堆积
斜坡组成物质:影响斜坡抗蚀力和渗透率
植被
防止雨滴对坡面直接冲击
减少坡面径流量
降低径流速度
根系和有机质固结土壤,增大抗蚀力
地貌
不明显冲刷带
位于接近分水岭的斜坡顶部,地貌类型以浅凹地为代表
冲刷带
位于斜坡中部,冲刷作用最强,形成一系列与坡向一致的平行侵蚀纹沟,流向与坡向基本一致,横剖图多为V形
淤积带
坡积裙
形态特征:纵向剖面形态呈中部微凹的倾斜曲线,上部坡度较大,一般60~89度,向下逐渐变缓。
组成特征:坡积物的岩性与所在坡地基岩相同,自顶部向前缘机械组分由粗变细。碎屑物磨圆度差,分选性不好,在垂直剖面上稍具层理结构
沟谷水流(暴流)及其所形成地貌
暴流作用
水文特点
流量变化大,暴涨暴落
水流湍急
含沙量高,颗粒大小混杂,分选性和磨圆度差
沟谷流水地貌(垂直分带性)从上游到下游
集水盆地
沟谷上游的小型集水洼地
沟谷
细沟-切沟-冲沟-坳沟
洪积扇
成因
山区沟谷坡度大,遇大暴雨,水流迅速,形成洪流
洪流流量大 流速快,可携带大量碎屑物质
山麓地带洪积扇不断扩大而彼此相互联合,形成广阔的山前洪积平原
沟谷流水流出山口后,由于坡度变缓,流速减慢,形成散流,加之蒸发和下渗,水量减少,搬运能力大大减弱,使大量物质发生堆积,形成以沟口为顶点的山前倾斜扇状堆积地形
形态特征
平面呈扇形
顶部与沟口相连,坡度较大
表面发育有放射状散流,且不稳定,经常改道
形成条件
强烈的构造运动
干旱、半干旱气候
山口外突然变缓的地形
分布
广泛发育于干旱、半干旱山麓地带
气候条件
干扇
现代冲积扇多属于此
湿扇
内部结构特征
扇顶相
沉积类型:主要为河床填充沉积及泥石流沉积
沉积物:分选性差、大小混杂的砾岩或具叠瓦状的砾岩、砂砾岩组成
沉积结构:递变层理发育
扇中相
沉积类型:辫状分支河道和漫洪沉积为主
沉积物:砂岩、砂砾岩和砾岩组成
沉积构造:辫状河流形成的不明显的平行层理和交错层理,河道冲刷-填充
扇缘相
沉积类型:漫流沉积为主
沉积物:较细砂岩和含砾砂岩组成,其间夹杂粉沙和粘土岩,分选性好
沉积构造:平行层理、冲刷-充填构造,细粒的粉砂岩和粘土岩中可见块状层理
构造运动
叠置式洪积扇
念珠式洪积扇
不对称叠置式洪积扇
气候变化
气候由干变湿,洪积扇面积变大,纵向坡度变缓
气候由湿变干,洪积扇面积变小,纵向坡度变陡
与人类经济活动
形成次生的油气藏
泥石流
概念
发生什么山区中一种含大量泥沙、石块的介于洪水和土石滑体之间的暂时性流体
一般特征
突发性地质灾害现象,是地质、地貌、水文、气象、植被等自然因素和人为因素综合作用的结果
暴发突然、来势凶险、运动快速、能量巨大、冲击力强、破坏性大、过程短暂
流态取决于:固体物质岩性、流体稠度、流量与暴雨特点、堵塞崩溃形式
流速取决于:地形地貌、流体内外阻力
运动特征
直进性和爬高性
漫流改道
周期性
地貌
形成区(上游)
三面环山,一面出口的半圆形宽阔地段
流通区(中游)
颈状或喇叭状
堆积区(下游)
河漫滩或阶地
分类
按泥石流的水源和物源条件分类
溃决性泥石流
降雨泥石流
冰川型泥石流
弃渣泥石流
按泥石流体的物质组成
泥石型
泥流型
水石型
按物质状态
粘性泥石流
稀性泥石流
按发育泥石流的地貌
坡面泥石流
河谷型泥石流
标准型泥石流
危害
对居民点
对公路、铁路
对水利、水电费的危害
对矿山的危害
形成条件
有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件
有丰富的松散土石碎屑固体物质来源
短时间内可提供充足水源和适当激发因素
发生时间规律
季节性
周期性
一般在一次降雨高峰期或连续降雨档
防治措施
水土保持措施:平整山坡、植树造林、修建谷坊、坡面排水—形成区
拦挡措施:—流通区
排导措施:排洪道、导流堤、停淤场—堆积区
生物措施:保护原生植被,培育植被
工程措施:上游保、中游挡、下游导
治水
治泥
水体隔离
拦挡坝
太阳场
排导工程
穿越工程
跨越工程
防护工程
防治原则
避强制弱、局部防护、重点处理、以防为主、综合防治
分布
集中在青藏高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的过渡带
河流地貌
河谷形态
河谷横剖面的发展
上游:峡谷,呈V形,下蚀为主
中游:宽谷(河漫滩河谷)呈宽V形,侧蚀为主,形成曲流河床,河床左右不对称,开始发育河漫滩
下游:成熟形河谷,宽浅U形,河流堆积作用为主,既有侧蚀又有垂直侵蚀;既发育河漫滩又发育河流阶地,为河谷发育晚期
V形河谷的三个发育阶段
隘谷-障谷-峡谷
河流纵坡面
从河源到河口,沿河床最低点所作的剖面
侵蚀基准面
河流下切到某一水坡面后,逐步失去侵蚀能力,不能侵蚀到该面以下