地表水流的地質(zhì)作用-暫時性水流地質(zhì)作用及其堆積物（工程地質(zhì)課件）

地表流水的地質(zhì)作用地表流水的地質(zhì)作用

地表流水的認識片流的地質(zhì)作用洪流的地質(zhì)作用河流的地質(zhì)作用一、地表流水的種類片流：在地面匯合成網(wǎng)狀薄水層，順自然坡均勻流動的水流。洪流：由暴雨或融雪形成的暫時性的山洪急流。河流：在固定溝谷中長年流動的水流。一、地表流水的種類片流（坡流、面流）——面狀無槽流水線狀有槽流水洪流1.暫時性流水2.常年性流水——河流二、地表流水的運動形式層流（laminellarflow）：水流動過程中水質(zhì)點的運動軌跡彼此平行而不混合，保持著一層超覆一層地向前滑動。紊流（turbulentflow）：水質(zhì)點呈不規(guī)則運動，時而向上，時而向下或左或右，即水質(zhì)點的運動軌跡是紊亂的。三、地表流水的地質(zhì)作用

地面流水在流動過程中會與地表地質(zhì)體發(fā)性相互作用，稱為流水的地質(zhì)作用；這種相互作用與地面流水的動能相關，即與流速、流量相關。

由于重力作用形成流水的重力勢能，并不斷轉化為動能：

動能的大小跟流水的流量（M）、流速（V）成正比，流量流速越大，流水的動能越大，對地面的改造速度就越大，流水的地質(zhì)作用也就越強。三、地表流水的地質(zhì)作用

地面流水的動能除一部分消耗在克服水體與河床、水體與空氣以及水體內(nèi)部質(zhì)點間的磨擦外，另一部分消耗在對河床的剝蝕和對泥、砂、礫石的搬運上。地面流水的剝蝕作用稱為侵蝕作用；流水的動能除用于侵蝕作用外還有剩余，流水會把侵蝕下的碎屑（包括膠體或溶液）帶走，稱為搬運作用；如流水的動能不足以搬運碎屑物質(zhì)或液體環(huán)境改變時，則發(fā)生物質(zhì)的沉積，稱為沉積作用。

現(xiàn)代地貌（高山峽谷、廣闊平原）主要是由流水地質(zhì)作用形成的，地面流水是分布最廣泛的地質(zhì)外營力，是塑造大地面貌的雕塑家。片流的地質(zhì)作用地表流水的地質(zhì)作用片流的淋濾作用及殘積層片流（坡流、面流）：在降雨或融雪時，地表水一部分滲入地下，其余的沿坡面向下運動。這種暫時性的無固定流槽的地面薄層狀、網(wǎng)狀細流稱為片流。淋濾作用：片流在流動過程中，一部分水會滲入地下，滲入地下的過程中，滲流水不僅把地表附近細小破碎物質(zhì)帶走，還能把周圍巖石中易溶成分溶解帶走。殘積層：淋濾作用后殘留在原地的松散破碎物質(zhì)稱殘積層。片流的淋濾作用及殘積層殘積層有下述特征：

①位于地表以下，基巖風化帶以上。②物質(zhì)成分與下伏基巖成分密切相關③殘積層的厚度與地形、降水量、水中化學成分等因素有關。④工程性質(zhì)差。片流的洗刷作用及坡積層洗刷作用：片流比較均勻的沖洗破壞著整個斜坡的表層，把覆蓋在坡面上的風化破碎物質(zhì)洗刷到山坡坡腳處。坡積層(堆積作用)：洗刷作用破壞下來的泥沙物質(zhì)，除部分經(jīng)溝谷而進入河流外，其余部分則因水的動能的減小而在緩坡處沉積下來，形成坡積層。片流的洗刷作用及坡積層片流的洗刷作用及坡積層坡積層具有下述特征：①位于山坡坡腳處，坡腳處最厚，向山坡上部及遠離山腳方向變薄尖滅。②坡積層多由碎石和粘性土組成，成份與山坡上部基巖成分有關。③碎屑顆粒大小混雜，棱角分明、分選性差，層理不明顯。④強度很差，易發(fā)生滑動

洪流的地質(zhì)作用暫時性流水的地質(zhì)作用洪流的沖刷作用洪流：坡流逐漸集中匯成幾段較大的線狀水流，再向下匯聚成快速奔騰的洪流沖刷作用

：洪流以其自身的水力和挾帶的砂石對溝底和溝壁進行沖擊和磨蝕洪流的沖刷作用沖溝：由沖刷作用形成的溝底狹窄、兩壁陡峭的溝谷。當沖溝下切到地下水面時，便形成了小溪洪流的沖刷作用沖溝形成過程示意圖洪流的沖刷作用沖溝發(fā)育地區(qū)施工，應查明沖溝形成條件和原因，研究沖溝的活動程度，有針對性地進行治理。劇烈發(fā)展階段的沖溝：上部截斷水源，溝頭、溝底和溝壁加固。衰老階段的沖溝：植物加固溝壁，以免支溝重新復活；工程施工應盡量少挖方，新開挖的邊坡則應及時采取保護措施。洪流的堆積作用--洪積層洪積物：洪流沿河谷流出山口時，搬運力急劇減弱，搬運的碎屑物質(zhì)在山口處呈扇形堆積下來，稱洪積物。洪流的堆積作用--洪積層洪積層有下述特征：①錐狀時，稱洪積錐，呈扇形時稱為洪積扇。②洪積層成分較復雜，由溝谷上游匯水區(qū)內(nèi)的巖石種類決定。③溝口附近堆積多，厚度大，顆粒粗大，越向外堆積越少越薄，顆粒細小，具明顯的分帶性④略具分選性和層理，洪積物具有一定磨圓度小結地表流水有片流、洪流和河流3種方式。片流的淋濾作用形成殘積層片流的洗刷作用形成坡積層洪流的沖刷作用形成沖溝地貌和洪積層洪流的地質(zhì)作用暫時性流水的地質(zhì)作用洪流的沖刷作用洪流：坡流逐漸集中匯成幾段較大的線狀水流，再向下匯聚成快速奔騰的洪流沖刷作用

：洪流以其自身的水力和挾帶的砂石對溝底和溝壁進行沖擊和磨蝕洪流的沖刷作用沖溝：由沖刷作用形成的溝底狹窄、兩壁陡峭的溝谷。當沖溝下切到地下水面時，便形成了小溪洪流的沖刷作用沖溝形成過程示意圖洪流的沖刷作用沖溝發(fā)育地區(qū)施工，應查明沖溝形成條件和原因，研究沖溝的活動程度，有針對性地進行治理。劇烈發(fā)展階段的沖溝：上部截斷水源，溝頭、溝底和溝壁加固。衰老階段的沖溝：植物加固溝壁，以免支溝重新復活；工程施工應盡量少挖方，新開挖的邊坡則應及時采取保護措施。洪流的堆積作用--洪積層洪積物：洪流沿河谷流出山口時，搬運力急劇減弱，搬運的碎屑物質(zhì)在山口處呈扇形堆積下來，稱洪積物。洪流的堆積作用--洪積層洪積層有下述特征：①錐狀時，稱洪積錐，呈扇形時稱為洪積扇。②洪積層成分較復雜，由溝谷上游匯水區(qū)內(nèi)的巖石種類決定。③溝口附近堆積多，厚度大，顆粒粗大，越向外堆積越少越薄，顆粒細小，具明顯的分帶性④略具分選性和層理，洪積物具有一定磨圓度片流的地質(zhì)作用地表流水的地質(zhì)作用片流的淋濾作用及殘積層片流（坡流、面流）：在降雨或融雪時，地表水一部分滲入地下，其余的沿坡面向下運動。這種暫時性的無固定流槽的地面薄層狀、網(wǎng)狀細流稱為片流。淋濾作用：片流在流動過程中，一部分水會滲入地下，滲入地下的過程中，滲流水不僅把地表附近細小破碎物質(zhì)帶走，還能把周圍巖石中易溶成分溶解帶走。殘積層：淋濾作用后殘留在原地的松散破碎物質(zhì)稱殘積層。片流的淋濾作用及殘積層殘積層有下述特征：

①位于地表以下，基巖風化帶以上。②物質(zhì)成分與下伏基巖成分密切相關③殘積層的厚度與地形、降水量、水中化學成分等因素有關。④工程性質(zhì)差。片流的洗刷作用及坡積層洗刷作用：片流比較均勻的沖洗破壞著整個斜坡的表層，把覆蓋在坡面上的風化破碎物質(zhì)洗刷到山坡坡腳處。坡積層(堆積作用)：洗刷作用破壞下來的泥沙物質(zhì)，除部分經(jīng)溝谷而進入河流外，其余部分則因水的動能的減小而在緩坡處沉積下來，形成坡積層。片流的洗刷作用及坡積層片流的洗刷作用及坡積層坡積層具有下述特征：①位于山坡坡腳處，坡腳處最厚，向山坡上部及遠離山腳方向變薄尖滅。②坡積層多由碎石和粘性土組成，成份與山坡上部基巖成分有關。③碎屑顆粒大小混雜，棱角分明、分選性差，層理不明顯。④強度很差，易發(fā)生滑動

河流的沉積作用河流的沉積作用1.沉積作用發(fā)生的原因：河流搬運的物質(zhì)由于流量流速的變小，使流水動能減少，搬運能力降低，造成河流搬運攜帶的碎屑物質(zhì)沉積下來，形成沖積物(沖積層)。2.沖積物及其特點

具有良好的分選性（粗大的先沉積，細小的后沉積）具有較好的磨圓度成層性較清晰常具有韻律性二元結構：下部為河床沉積（礫石、砂礫）上部為河漫灘沉積（泥質(zhì)和粉沙）在坡面上有規(guī)律的交替出現(xiàn)。常有波痕，砂丘和交錯層理等構造河流的沉積作用3.沉積的主要類型心灘——河水從窄束段流入開闊段時，流速減小，致使較粗部分在河底中部淤積，逐漸形成心灘。河流的沉積作用3.沉積的主要類型邊灘與河漫灘①邊灘——是單向環(huán)流將凹岸掏蝕的物質(zhì)帶到凸岸沉積形成的小規(guī)模沉積體，僅在洪水期被淹沒。②河漫灘——是邊灘變寬，加高且面積擴大的產(chǎn)物。在丘陵和平原區(qū)，其寬度在數(shù)米到數(shù)十公里以上，并普遍發(fā)育有河流沖積物二元結構。

在大河的中下游地區(qū)，由于河床長期往復擺動河漫灘不斷發(fā)展擴大并連在一起。從而形成廣闊的沖積平原，如長江中下游平原。河流的沉積作用3.沉積的主要類型三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滯，動能明顯減弱，攜帶的泥沙沉積下來形成河口積淤，其形狀一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形平地,稱為三角洲。三角洲是重要的油氣田分布區(qū)

前積層——碎屑沉積具斜層理底積層——細的懸浮物質(zhì)膠體物質(zhì)，具水平理層頂積層——碎屑沉積具斜層理尼羅河三角洲河流的沉積作用1-河床2-河漫灘3-河谷斜坡4-河流階地河流的沉積作用河流階地

河流階地1.河流階地——原生河谷的谷底，由于河流底蝕作用重新加強而相對抬升到洪水位以上，形成分布于河谷兩側、沿谷坡伸展的階梯狀地形。2.階地的構成

①階地面——微傾斜的平臺面，代表相對穩(wěn)定時間。②階地崖（階地斜坡）——急傾斜坡，是河流底蝕作用強烈時期的產(chǎn)物，其高度反映變化的幅度。

河流階地3.河流階地的類型

侵蝕階地——是由基巖構成，一般階地面較窄，沒有或零星有沖積物，階地崖較高。基座階地——階地面上為沖積物，階地崖下部可見到基巖。堆積階地——全部由沖積物構成，無基巖出露。河流階地河流階地4.河流階地的研究意義階地上的沖積物中常富集有比重大且硬度高的礦物，成為有用砂礦產(chǎn)。如金、金剛石等。有助于研究近代地殼升降運動以及河流地質(zhì)作用歷史。為尋找沖積礦產(chǎn)和地下水提供基礎資料。為工程建筑設計、施工提供地質(zhì)資料?？偨Y河流的侵蝕作用按方向可分為下蝕和側蝕河流的搬運方式多樣。河流沉積作用形成沖積層。河流階地。河流的地質(zhì)作用地表流水的地質(zhì)作用河流的地質(zhì)作用

河流的認識河流的侵蝕作用河流的搬運作用河流的沉積作用河谷地貌河流的認識河流的認識

河流：經(jīng)常流水或常年流水的河谷

河流分為：河源、河口、上游、中游、下游、河系、流域、分水嶺河谷的認識

河流=河水+河谷河谷=谷底+谷坡谷底=河床+河漫灘河床——平水期河水占據(jù)的谷底部分，也稱河槽。河漫灘——經(jīng)常被洪水淹沒的谷底部分。谷坡——河谷兩側因河流侵蝕而形成的岸坡。階地——被抬升的古老的河谷谷底。坡麓——谷坡與谷底的交界。谷緣——谷坡與山坡交界的轉折處，也稱谷肩。河谷要素示意圖河流的侵蝕作用河流的侵蝕作用河流的侵蝕作用——河水在河床流動中時對谷地和谷坡的沖蝕作用稱為侵蝕作用。分為下蝕作用和側蝕作用。下蝕向下切割河床，破壞河底，使河流變深。側蝕向河岸方向侵蝕，使河流變寬變彎，破壞原有河岸。下蝕和側蝕是同時進行的，但河流上游以下蝕為主，下游以側蝕為主。

河流的侵蝕作用下蝕作用：河流在垂直方向上對河底的沖刷作用，又稱為底蝕作用。1.峽谷急流瀑布－在河流上游，河底縱坡降大，水流速度快，底蝕作用最為強烈。加上巖石性質(zhì)構造條件的影響，常形成峽谷，急流和瀑布。河流的侵蝕作用2、侵蝕基準面——河流下蝕的極限。海平面是外流水系的共同侵蝕基準面3、河流的平衡剖面——河流在其形成的初期，多急流與瀑布，河流縱剖面不平滑。由于下蝕和溯源侵蝕作用，河床上的突起被削去，凹坑被填平，急流和瀑布消失，河流縱剖面逐漸演變成為平滑的曲線，稱為平衡剖面。局部侵蝕基準面河流注入湖泊的湖面高度支流注入主流的河面高度河流的侵蝕作用4.溯源侵蝕河流自形成之后，河谷有向源頭發(fā)展增長河谷長度的趨勢，這個過程稱為河流的溯源侵蝕，也稱為向源侵蝕。5.河流襲奪當兩條河流向同一分水嶺溯源侵蝕時，有可能發(fā)生河流甲溯源侵蝕進入河流乙的河谷內(nèi)，因甲河床比乙河床低，于是河流甲把河流乙的水奪走，這種現(xiàn)象稱河流的襲奪。河流乙叫斷頭河，河流甲叫襲奪河。河流的侵蝕作用側蝕作用:河流在水平方向沖蝕河岸，使岸坡不斷坍塌后退，從而加寬河谷的作用，又稱為旁蝕作用1、河谷的擴寬與彎曲側蝕作用可以使河谷加寬和形成蛇曲2、河床的擺動與曲流的裁彎取直側蝕作用下常形成曲流和牛軛湖。河流的侵蝕作用二千多年前李冰父子利用河流的曲流原理,修建了都江堰;第一個曲流處,利用凹岸和凸岸,設置了魚嘴工程,江水一分為二,清水入內(nèi)江,泥沙濁水入外江;引水工程寶瓶壺設于凹岸處,將清水引向成都平原,而泥沙礫拋向凸岸,并被水流沖走;飛沙堰在枯水期將江水臺高,引入寶瓶口,洪水時,多余的水將越過飛沙堰流走。都江堰河流的搬運作用河流的搬運作用河流是陸地上最主要最強壯的搬運工。其搬運能力的大小取決于流量和流速，搬運的方式有：拖運、懸運與溶運三種。1.拖運——河床中巨大的石塊、礫石、砂，隨著河水流動，在河底部的滑動、滾動和跳躍的移動。磨圓作用——河底中被拖運的碎屑，一方面磨蝕河床底部和岸坡，另一方面互相撞擊，使得其棱角被磨平的作用過程。磨圓度越好說明搬運距離越遠。河流的搬運作用

2.懸運——河流中的粉沙和黏土由于顆粒的細小懸浮在水流中，隨著流水前進3.溶運——河流中一些溶解于水的可溶性巖石和礦物成分，呈真溶液或膠體溶液狀態(tài)被水搬運。河流的沉積作用河流的沉積作用1.沉積作用發(fā)生的原因：河流搬運的物質(zhì)由于流量流速的變小，使流水動能減少，搬運能力降低，造成河流搬運攜帶的碎屑物質(zhì)沉積下來，形成沖積物(沖積層)。2.沖積物及其特點

具有良好的分選性（粗大的先沉積，細小的后沉積）具有較好的磨圓度成層性較清晰常具有韻律性二元結構：下部為河床沉積（礫石、砂礫）上部為河漫灘沉積（泥質(zhì)和粉沙）在坡面上有規(guī)律的交替出現(xiàn)。常有波痕，砂丘和交錯層理等構造河流的沉積作用3.沉積的主要類型心灘——河水從窄束段流入開闊段時，流速減小，致使較粗部分在河底中部淤積，逐漸形成心灘。河流的沉積作用3.沉積的主要類型邊灘與河漫灘①邊灘——是單向環(huán)流將凹岸掏蝕的物質(zhì)帶到凸岸沉積形成的小規(guī)模沉積體，僅在洪水期被淹沒。②河漫灘——是邊灘變寬，加高且面積擴大的產(chǎn)物。在丘陵和平原區(qū)，其寬度在數(shù)米到數(shù)十公里以上，并普遍發(fā)育有河流沖積物二元結構。

在大河的中下游地區(qū)，由于河床長期往復擺動河漫灘不斷發(fā)展擴大并連在一起。從而形成廣闊的沖積平原，如長江中下游平原。河流的沉積作用3.沉積的主要類型三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滯，動能明顯減弱，攜帶的泥沙沉積下來形成河口積淤，其形狀一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形平地,稱為三角洲。三角洲是重要的油氣田分布區(qū)

前積層——碎屑沉積具斜層理底積層——細的懸浮物質(zhì)膠體物質(zhì)，具水平理層頂積層——碎屑沉積具斜層理尼羅河三角洲河流的沉積作用1-河床2-河漫灘3-河谷斜坡4-河流階地河流的沉積作用河流階地

河流階地1.河流階地——原生河谷的谷底，由于河流底蝕作用重新加強而相對抬升到洪水位以上，形成分布于河谷兩側、沿谷坡伸展的階梯狀地形。2.階地的構成

①階地面——微傾斜的平臺面，代表相對穩(wěn)定時間。②階地崖（階地斜坡）——急傾斜坡，是河流底蝕作用強烈時期的產(chǎn)物，其高度反映變化的幅度。

河流階地3.河流階地的類型

侵蝕階地——是由基巖構成，一般階地面較窄，沒有或零星有沖積物，階地崖較高。基座階地——階地面上為沖積物，階地崖下部可見到基巖。堆積階地——全部由沖積物構成，無基巖出露。河流階地河流階地4.河流階地的研究意義階地上的沖積物中常富集有比重大且硬度高的礦物，成為有用砂礦產(chǎn)。如金、金剛石等。有助于研究近代地殼升降運動以及河流地質(zhì)作用歷史。為尋找沖積礦產(chǎn)和地下水提供基礎資料。為工程建筑設計、施工提供地質(zhì)資料。總結河流的侵蝕作用按方向可分為下蝕和側蝕河流的搬運方式多樣。河流沉積作用形成沖積層。河流階地。河流地質(zhì)作用的工程地質(zhì)問題地表流水的地質(zhì)作用河流地質(zhì)作用的工程地質(zhì)問題

與河流侵蝕作用有關的工程地質(zhì)問題與河流沉積作用有關的工程地質(zhì)問題河流地質(zhì)作用與道路工程與河流侵蝕作用有關的工程地質(zhì)問題①天然河道上修橋，墩臺使得河流過水斷面減少，水的流向和流態(tài)復雜，產(chǎn)生對橋墩和橋臺底部地基的沖刷。當河床由松散沖積物組成，墩臺基礎砌置較淺，墩臺基礎將失去穩(wěn)定性，可能造成整座橋梁工程的傾斜破壞。與河流侵蝕作用有關的工程地質(zhì)問題設計墩臺時必須預測水流最大沖刷深度，基礎應砌置在最大沖刷深度以下。與河流侵蝕作用有關的工程地質(zhì)問題②在河流上修建水庫水庫蓄水攔沙后，壩后所泄水流將使下游河床發(fā)生沖刷，這種沖刷所及的范圍可以達到很長的距離，對沿岸城鎮(zhèn)建筑和農(nóng)田帶來新的威脅。與河流侵蝕作用有關的工程地質(zhì)問題③處于向寬度發(fā)展時期的河流，如果河岸是由松軟土層構成，在河曲的凹岸容易遭受沖刷，形成淘蝕現(xiàn)象。與河流沉積作用有關的工程地質(zhì)問題①水庫淤積：在流上筑壩抬高水位，庫區(qū)形成壅水