河谷溪流水文流态与工程地质关系_建筑规划_中国百科网
河谷溪流水文流态与工程地质关系
    地貌学家和水利专家对河流进行了大量的研究，尤其是对河流的形态特征及其影响因素的研究比较充分，但是大多集中在河道及泛滥平原范围内&。对于河道来说，目前所见的研究基本上都是与水面淹没的部位有关，如过水断面面积、湿周、水力半径、断面起伏度等指标，但对水面以上，河槽之外的地貌特征研究非常有限，尤其是对山地河流及其分水岭之间的岭谷形态的研究更少见。一些研究者曾对冰川作用行成的谷底进行研究，但对水流作用形成河流溪谷地貌的定量研究非常少见。河流溪谷地貌是河流发育及发展的决定性环境因素，河流溪谷地貌的某些定量指标或许能够揭示决定性河流系统形成演变的特性、规律及原因。因此，对于河流溪谷地貌特征的定量研究具有重要的理论意义。 河流溪谷主要地貌 河水所流经过的带状延伸的凹地称之为河谷。河谷内包括了各种类型的河谷地貌。从河谷横剖面看，可分为谷底和谷坡两部分。谷底包括河床、河漫滩；谷坡是河谷两侧的岸坡，常有河流阶地发育。谷坡与谷底的交界处称谷坡麓，谷坡与原始山坡或地面的交界处，称为谷肩或谷缘。从纵剖面看，上游河谷狭窄多瀑布，中游展宽，发育河漫滩、阶地，下游河床坡度较小，多形成曲流和汊河，河口形成三角洲或三角湾。河谷是在流水侵蚀作用下形成与发展的。水流携带泥沙侵蚀使河谷下切；水流的侧蚀使谷坡剥蚀后退，包括谷坡上的片蚀、沟蚀、块体崩落；溯源侵蚀使河谷向上延伸，加长河谷。三类侵蚀方式经常同时进行，只是不同时间、地段各有所不同。河谷的发育受到气候与构造的影响。 一般河谷形态类型有：隘谷、峡谷、宽谷、复式河谷。隘谷：切入地面很深的年青河谷，有近于垂直的或十分陡峭的谷坡，谷地宽度上下几近一致，谷底几乎全部为河床所占据。隘谷进一步发展，谷地稍变宽，谷底两侧略有缓坡，成为嶂谷。它们都是由河流沿坚硬岩层的节理、裂隙强烈下蚀形成。峡谷：谷地很深、谷坡较陡、谷底初具滩槽雏形的河谷，横剖面呈“V”字形。峡谷由嶂谷发展而成,广泛分布于山区河段。宽底河谷(即宽谷)：具有宽广而平坦的谷底，河床只占有谷底的一小部分，横剖面呈浅“U”字形或槽形,有河漫滩发育。由峡谷发展而成，主要是河流的旁蚀作用造成。④复式河谷：具有复杂结构的河谷，有阶地存在，横剖面呈阶梯状，又称成形河谷。是宽谷的进一步发展。与岩层产状关系可分为顺向河谷、次成谷、逆向谷、偶向谷。其他还有纵谷、横谷的地质构造分类，幼年谷、壮年谷、老年谷的侵蚀轮回分类，以及古河谷、谷中谷等。 河流溪谷形态与岩性的关系 地表组成物质是地貌发育的物质基础，因此地表岩层的岩性及展布规律对地貌形态的形成及地貌发育过程都有巨大的影响作用&。河谷根据岩性的分类，H.H.宾德曼划分为基岩河谷和坡积层或冲积层河谷两大类，在基岩河谷下根据岩性坚硬程度划分为坚硬的与非坚硬的，再往下则根据岩性的均一性、变位与未变位来划分。在冲积层与坡积层河谷下则根据冲积层的厚度(高40m)分为二类，然后再按冲积层的均一性划分亚类。岩性的差异形成不同的抗蚀力，因此，在同一外力作用区，岩性差异也可形成不同的地貌形态。 在河流的上游，坚硬岩层地区容易形成隘谷，在中上游坚硬岩层地区容易形成峡谷，在中游岩性较软弱去容易形成宽谷，在下游岩性较软弱区易形成复式河谷。 河流溪谷形态与地层倾向的关系 岩层层面与水平面的交线称为走向线，走向线两端所指的空间方位角称为岩层的走向。岩层的走向表示岩层在空间的水平延伸方向。垂直走向线顺岩层倾斜面向下引出一条直线角整倾斜线，真倾斜线在水平面上的投影所指的方位角称为岩层倾向&。 若河流溪谷的走向与地层倾向一致且地区岩性坚硬，水流对地面的冲刷小，在上游易形成隘谷，而在中上游易形成峡谷。若河流溪谷的走向与地层倾向呈杂乱五章且地区岩性软弱，在中游易形成宽谷，在下游易形成复式河谷。 河流溪谷形态与植被的关系 植被能防止雨滴对坡面的直接冲击；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。在植被丰富的灌木地区，河流溪谷以隘谷为主，在植被丰富的乔木地区，河流溪谷以峡谷为主；在平原地区以宽谷和复式河谷为主。 河流溪谷形态与流量的关系 由于地区的降雨、冰雪融水和地形不同，造成河流的流量不同。而河流的流量在河流溪谷的形成过中起着确定性作用，流量不同造成河流作用不用，河流是地表或近地表最普遍存在的地形塑造外动力，不同的河流作用造成不同的河谷形态，所以不同的河流流量造成不同的河谷形态 河流的作用有侵蚀作用、搬运作用和堆积作用。河流的侵蚀作用有三种，1．河流的下蚀作用（下切侵蚀、垂直侵蚀、深向侵蚀），流水加深河床与河谷，使河床高度不断降低的作用称为下蚀作用或称下切侵蚀、垂直侵蚀。河流下蚀作用的总趋势是加深河谷，减小河床纵剖面的坡度，并使其向均衡剖面方向发展。&2．河流的溯源侵蚀作用，河流在下切过程中所形成的坡折、河流的源头，受到流水的侵蚀不断向上游或河间地地带推进，河流的这种侵蚀方式称为河流的溯源侵蚀作用。它实际上仍是河流下蚀作用的一种表现形式。溯源侵蚀作用的结果使河床伸长，河流向纵深方向发展。3．河流的侧蚀作用（旁蚀、侧方侵蚀）流水拓宽河床和河谷的作用称侧蚀作用。侧蚀产生的主要原因是由于河谷的弯曲而产生的横向环流作用，使得凹岸受蚀，凸岸堆积。结果河床发生侧向迁移，河谷拓宽，并导致河曲的发育。以上三种侵蚀作用方式是同时存在，同时进行的，只是在不同时期、不同河段三者的侵蚀强度不同。 河流的搬运作用就是河道水流携带泥沙及溶解质，并推移床底沙砾的作用称为河流的搬运作用。河流搬运物质方式主要有推移、跃移、悬移和溶解质搬运。在流水搬运物质过程中，各种方式同时存在；随水动力条件的变化，又可相互转化；河流的搬运量与流速、流量及流经地区的自然环境有关；河流搬运的物质具有良好的磨圆度。 河流的堆积作用就是当河流的搬运能力下降时，其搬运的物质就要发生沉积，即河流的堆积作用。引起河流搬运能力降低的原因很多，主要有：流速减小、水量减少、河床坡度减小、泥沙增多及人工筑坝拦水等。 &综上所述，河流作用有侵蚀、搬运和堆积三种方式。三者是同时进行的，但在不同时期和不同河段，其作用性质和强度是有差别的。一般情况下，上游以侵蚀作用为主，下游以堆积作用为主；凹岸以侵蚀为主，凸岸以堆积为主。 居于上述三种河流作用相互作用，在上游河谷深窄，谷壁陡峭，呈V形谷，河床纵剖面坡降较大，谷底多急流、瀑布，两岸山嘴交错分布；中游谷地宽浅，表现为U字形，发育有河漫滩和阶地；下游河谷宽广，河床坡度较小，多曲流和分汉河道，有广阔的河漫滩或冲积平原发育。 河流阶地及其地貌特征和成因 （1）河流阶地的定义 河流阶地是与河流侵蚀和堆积作用相关的、沿河流或废弃河流分布的阶梯状地形。它包含阶地面、阶地斜坡、阶地前缘、阶地坡麓和阶地后缘等地形单元。阶地面微斜，是老河谷的谷底；阶地斜坡是阶地边缘的坡地。上述两个单元构成阶地的主要形态要素,反映了阶地在发育过程中的两个主要时期：强侧蚀期和强下切侵蚀期&。 （2）河流阶地的分类 河流阶地的分类随研究和应用的目的而异，存在诸多分类方案，其中为大家所公认的是根据阶地的结构、阶地的形态特征分类等。为了更好地分析河流阶地的形成机制，在此按照其形成原因不同，大致分为如下几类：气候阶地、构造阶地和旋回阶地。 （3）河流阶地形成的影响因素 河流阶地是河床演变长期效应的表现方式之一,它的形成和演变主要受到下述因素的影响：①&构造运动：往往造成河道比降的变化。影响河流系统中侵蚀、搬运和堆积过程；②气候变化：主要是降水以及与之相关的植被等通过影响河流的水量和含沙量来影响河流过程和河流地貌；③侵蚀基准面下降：导致河道比降的增大从而增强河流的下切侵蚀能力；④河流袭夺：袭夺后的河流侵蚀加强。被袭夺的河流的侵蚀减弱；⑤河曲摆动和岩性差异：引起差异性水流侵蚀现象；⑥冰川进退：引起侵蚀部位以及侵蚀能力的变化。此外，还有河流支流汇合、滑坡以及泥石流等对河流系统的影响也可以影响到河流阶地的演变。 （4）河流阶地的成因 河流阶地是河流在相当长时期内稳定在一个高度之后又突然转向深切侵蚀，使原河谷底部高悬而成。形成的条件有两个：较宽广的谷底和河流的下切侵蚀&。由于河流下切侵蚀的原因不同,阶地的成因也不一样。我们关心的主要是较长时间及空间尺度的河流阶地的演化，所以主要讨论外因对河流阶地形成的控制作用&。大尺度阶地形成的控制性外部因素主要为气候变化、构造运动及基准面变化等&。①气候变化。气候变冷,流域内物理风化的加强,或者气候变干，流域内植被覆盖度减小，坡面侵蚀强度加大，都使流域补给河流的水量减少，沙量增加，造成河床加积。相反，气候变湿热，河流中泥沙量减少而径流量增加，导致河床下切侵蚀，形成阶地。可见，长期的气候干湿变化引起堆积和侵蚀作用的交替，便会形成一系列阶地。这种阶地称为气候阶地，如第四纪以来与间冰期气候交替出现所形成的阶地。②构造运动。当河流流经地区的地壳上升时，河床纵剖面的比降加大，水流侵蚀作用加强，使河流下切形成阶地。地壳运动是间歇性的,在地壳上升运动期间,河流以下切为主；在地壳相对稳定期间，河流以侧蚀和堆积为主，这样就在河谷两侧形成多级阶地。这种因构造运动形成的阶地，称为构造阶地。③基准面变化。下降通常会引起河口段河床比降的增加，比降的加大则引起水流下切侵蚀，形成河流阶地。引起基准面升降的原因可以是地壳的升降或第四纪冰期与间冰期交替引起的海面变动。一般认为，间冰期是海面普遍上升的时期，也是河流因海侵而发生淤积的时期；冰期是海面普遍下降的时期，亦是河流下游或河口段河床下切形成阶地的时期。由于海面变化在晚近地质时期内交替出现，因此基准面变化形成的阶地称为旋回阶地。④人为活动。人类活动能使河流的水流和河床情况发生一定的变化,如由于水库的兴建,上游河段因基准面的上升，使原河流阶地被水淹没成为河床或河漫滩。而水库以下的河段，由于洪峰后水库调平，下泄径流量减少，原河漫滩受不到洪水的淹没变成新的阶地。 （5）河流阶地与地壳形变 国内外学者多年的研究结果表明：河流阶地的形成演变常会受到地壳形变的影响，杨景春等对祁连山地区河流阶地的研究表明，河流阶地常常被断层错断，类型有：①单侧型：阶地仅发育于断层的上盘；②高单侧低连续型：高阶地仅发育于断层上盘的一侧，而低阶地在断层两侧均有发育,而且上下连续，没有错断，表明了该断层在前期活动，而到了后期逐渐趋于稳定；③错断型：阶地在断层两侧的发育级数可一一对比，但是每级阶地均被错断，高阶地的错距要大于低阶地,反映断层有多次活动；④高单侧低错断型：高阶地仅发育于断层上盘,低阶地在断层的两侧都有发育而且均被错断。反映该断层在前期有强烈的活动一，而在后期断层仍在活动,同时在断层下盘一定范围内也开始抬升。郑文涛等对武威盆地河流阶地变形与新构造活动的关系研究表明，河流阶地的变形特征可以反映新构造的活动方式&共和盆地的阶地发育主要与区内向南偏东掀斜抬升有关。从共和盆地向上的黄河干流是通过一级河流袭夺才贯通的,造成黄河的阶地级数向上游方向递减。其中自唐乃亥到玛曲之间的黄河峡谷河段，是在大约两万年前才贯通的。黄河上游的水系变迁,主要是与黄河上游地区的差异性构造运动有关。由此引起了黄河的水系的变动,反映在黄河上游两岸的阶地上。正常情况下,分布在河流河谷中的各级阶地面大致和河床纵向平行。但构造活动的方式范围会导致阶地发生不同的变形。&(1)某地区内地壳大面积均匀上升。河流普遍下切侵蚀。在整个流域内都将形成阶地。(2)在同-期内，如果在一地区地壳上升幅度大，速度快,而另一地区上升幅度小。速度慢。那么在上升幅度大的地区。阶地高度将比上升幅度小的地区大。如果上升幅度在河口最大。那么阶地向上游辐聚。如果上升幅度在河源最大。则阶地的纵剖面向上游辐散。(3)如果同一时期内，不同地段的构造运动方向不一致。上升地区形成向上游辐散式阶地，下降区形成埋藏阶地。(4)河流受褶皱构造影响上升,那么阶地在这一段呈上拱状，也反映出褶皱的形态。同时阶地的级数也可能增加。(5)如果活动断层横断河谷，阶地在穿过断层时会被错断，而不连续。(6)断层水平运动。阶地还有水平方向上的错断 & 参考文献 [1]&闵石头，王随继.滇西纵向岭谷河谷形态特征、发育规律及成因.土地学报，）：524-533. [2]&谢世友.长江三峡地区层状地貌分析、新构造期划分和河谷发育研究.（博士论文），2000. [3]&高抒、张捷.现代地貌学.高等教育出版社，2005. [4]&朱建明，谢谟文，赵俊兰。工程地质学.中国建筑工业出版社，2006. [5]&魏全伟,谭利华,王随继.河流阶地的形成、演变及环境效应.地理科学进展). [6]&常宏，安芷生，强小科，宋友桂，符超峰.河流阶地的形成及其对构造与气候的意义.海洋地质动态,）:&8―11. 本文发表在 专业知识 分类
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河流对土地的作用 课件（教科版五年级科学上册）教科版 五年级 上册 科学教科版 五年级 上册 科学1. 土地侵蚀的程度和　　　　　　　　　 、　　　　　　　　、　　　　　　　 这些因素有关。2. 做坡度的大小与侵蚀程度的实验时，要改变的条件是　　　　　　 ，不改变的条件是　　　　　　　　、　　　　　　　 、　　　　　　　
等条件。坡度大小河流对土地的作用有无植被降雨量大小坡度大小降雨量大小有无植被降雨高度课前复习影响侵蚀因素的研究研究项目：土地的坡度对侵蚀的影响有无植被对侵蚀的影响雨量大小对侵蚀的影响河流对土地的作用影响侵蚀因素的研究研究项目：推测：实验方法：对比实验要改变的条件：不变的条件：实验现象：实验结果：土地的坡度对侵蚀的影响土地坡度越陡侵蚀越严重，坡度越小侵蚀情况越好土地坡度植被情况、雨量大小、土壤结构坡度陡的土地比坡度小的土地水土流情况严重土地的坡度对侵蚀有影响，坡度越陡侵蚀越严重河流对土地的作用影响侵蚀因素的研究研究项目：推测：实验方法：对比实验要改变的条件：不变的条件：实验现象：实验结果：植被越差侵蚀越严重，植被越好侵蚀情况越好土地表面的植被土地的坡度、雨量大小、土壤结构有植被的土地水土流失情况好，无植被水土流失严重植被对侵蚀有影响，植被越差水土流失越严重有无植被对侵蚀的影响河流对土地的作用影响侵蚀因素的研究研究项目：推测：实验方法：对比实验要改变的条件：不变的条件：实验现象：实验结果：雨量越大侵蚀越严重，雨量越小侵蚀情况越好雨量大小植被情况、土地坡度、土壤结构雨量大的水土流失情况更严重雨量大小对侵蚀有影响，雨量越大侵蚀越严重雨量大小对侵蚀的影响河流对土地的作用1.在河流的上游河床上，我们能看到布满的　　　　　　 ，中游河床上堆积了很多的　　　　　　 ，下游的河床上堆满了　　　　　　 。2.自然界中每时每刻都有　　　　 和　　　　　 现象发生。　　　　　　使得一些地面突起的地方土壤流失，而　　　　　　却填平了一些低洼的地方。因为它们的作用，使地球上形成了不同的地形地貌。3.　　　　　、　　　　、　　　　 等自然力也会对土地产生侵蚀和沉积作用。 大石块鹅卵石细沙侵蚀沉积风冰川海浪侵蚀沉积河流对土地的作用1. 河水流出山谷后，坡度慢慢变小，水的流速也（　　　）。　　　　 A、变快　　　 B、变慢　　　 C、不变2. 在上游的河床上，我们能看到很多的（　　　 ）。　　　 A、大石块　　B、鹅卵石　　C、细沙3. 水的流速快，携带泥沙的能力就（　　　　）。　　　A、强　　　B、弱　　　C、无法判断4. 长江中下游平原是由于（　　　　）形成的。　　　A、土壤流失　　　 B、土壤沉积　　　 C、海水冲刷5. 我国的平原大多都是（　　　）形成的。　　　A、人类填埋　　　 B、河流搬运　　　　 C、海水冲刷6. 河流对土地有（　　　 ）作用　　　A、侵蚀　　　 B、沉积　　　　　C、侵蚀和沉积BAAB河流对土地的作用BC1. 在河流的下游河床上堆满细沙。（　　 ）2. 黄河的水面高出地表，是有名的地上河。（　　）3. 河床越宽、水流越快，携带泥沙的能力越强。（　　）4. 河水有很强搬运能力，能把上游沙石搬到下游（　　）5. 我国的平原大多在河流的下游。（　　 ）6. 风、冰川、海浪等对土地也有侵蚀和沉积作用。（　 ）√√√×√√河流对土地的作用…………..…………..水流速度快水流速度快…………..…………..被流水侵蚀有土沉积长江三角洲平原黄土高原华北平原
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