风景地貌学流水地貌

风景地貌学流水地貌FLUVIALLANDFORM广东工业大学建筑与城市规划学院2011级建筑学(2)班PART.1流水作用河流地貌河口地貌流域地貌瞬时水流PART.2PART.3PART.4PART.5PART.1流水作用水流运动的特征侵蚀作用搬运作用沉积作用流水作用水流运动的特征流水在重力作用下，沿地表流动，它的动能E=MV²/2(M：流量；V：流速)。流水作用(fluvialprocess)包括流水的侵蚀、搬运和堆积作用。当M、V增大，E增大，以侵蚀作用为主，形成侵蚀地貌，且侵蚀下来的物质还能被带到下游；当M、V减小，E减小，以堆积作用为主，形成堆积地貌。另外，还要考虑河流内部运动的特征（如：层流、紊流、环流、螺旋流等）(一)层流与紊流(二)横向环流(三)漩涡流水流运动的特征流水作用水流运动的特征紊流：河道水流质点运动方向和运动速度各不相同，呈不规则的紊乱流动，水质点相互间的位置经常发生变化，互相干扰。特点：在自然界中普遍存在；流速处于脉动变化状态；水流具有上举（向上）的分力，使得泥沙产生悬浮运动。产生原因：流速的加大，加大到一定程度(临界速度)，水体内部的惯性离心力与粘滞力失去了平衡。层流与紊流层流紊流(一)层流与紊流(二)横向环流(三)漩涡流流水作用水流运动的特征横向环流：河道水流的运动除有向下游运动外，还有与主流线方向垂直的运动，即水质点的运动轨迹在一个过水断面表层表现为下降水流，底层表现为上升水流。当纵向主流与横向环流同时进行时，就形成了螺旋流，横向环流和螺旋流多在弯曲河道段。横向环流形成的主要原因：弯道水流的惯性离心力和地球自转偏向力横向环流凹岸最高速率凸岸(一)层流与紊流(二)横向环流(三)漩涡流流水作用水流运动的特征旋涡流：是围绕着一个垂直于流向的环流轴旋转的水流。1.发生在河床底部的旋涡流：围绕床底障碍物旋转，旋转轴是水平的，它是河床变形、泥沙移动的重要因素。2.发生在河岸附近的旋涡流：围绕河边、河岸突出到河中的障碍物发生旋转，旋转轴是垂直的，它是河岸的崩塌、后退、变迁的重要原因。漩涡流(一)层流与紊流(二)横向环流(三)漩涡流流水作用侵蚀作用河流的侵蚀作用是指河流对地表的破坏，并把其破坏物质掀起带走的作用。水流破坏地表有三种方式，即冲蚀作用(cavitation)、磨蚀作用(abrasion)和溶蚀作用(corrosion)流动水体对床底有冲蚀作用；流水携带固体颗粒对床底有撞击和磨蚀作用；流水对可溶性物质还具有溶蚀作用。按侵蚀方向的不同，河流的侵蚀作用分为三种方式：①下蚀(下切侵蚀、垂直侵蚀)②侧蚀(侧方侵蚀、旁蚀、拓宽作用)③溯源侵蚀(向源侵蚀)河流的侵蚀作用(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用1.取决于紊流与旋涡流的作用：在深水区，旋涡流下蚀作用更加强烈，使深水区更深；浅水区发生堆积。2.取决于横向环流的形成与发展：单向环流的作用：能下蚀河床，使凹岸形成深水区(深槽)；双向环流的作用(主要为底部辐散型环流)：侵蚀河床底部，形成床底深槽。3.取决于水流的挟沙能力:若含沙量饱和则下蚀微弱。4.取决于河床组成物质的抗冲强度下切侵蚀(verticalerosion)(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用赤水河(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用侧方侵蚀也称旁蚀，指流水对沟谷和河谷两岸进行冲刷的作用。这种侵蚀的结果是使河岸后退，沟谷展宽，或者使河床发生侧向迁移，导致曲流的发育。一旦形成横向环流，侧蚀作用更加明显。1.单向环流形成时，在水流本身重力和惯性离心力的作用下，使弯道河流的凹岸发生崩塌后退，并且形成陡岸；凸岸受上升水流带来的泥沙不断堆积形成边滩。如此不断发展，弯曲越来越甚，最后形成弯曲型河床。2.双向环流形成时，特别是底部辐合型，在洪水期更加明显向两岸侵蚀、拓宽，河床中部则堆积形成浅滩，发展为江心洲。侧方侵蚀(lateralerosion)低速区域高速区域凸岸凹岸(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用长江第一湾(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用指河床纵剖面上坡度变陡处，因水流冲刷作用增强，下切作用从此点不断向上游方向移动，这种作用称溯源侵蚀。在溯源侵蚀过程中，常常以裂点(knickpoint.瀑布)后退的方式表现出来。结果：①溯源侵蚀向上游推进，使河流长度增加；②向河间地带(或分水岭)发展，造成两条河流的袭夺。溯源侵蚀(headwarderosion)(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用侵蚀作用壶口瀑布(一)下切侵蚀(二)侧方侵蚀(三)溯源侵蚀流水作用搬运作用河道水流在其运动过程中可以把地表风化物质和侵蚀下来的物质带走，这种挟带可以是某些物质被溶解在水中而带走，而大量的却是以机械的方式被流水挟带走。这种在水流作用下搬运地表物质的过程，称作为河流的搬运作用。河流水流搬运的方式有三种：1.化学溶解搬运(dissolvedload);2.推移与跃移(bedload)；3.悬移(suspendedload)。河流的搬运作用(一)溶解搬运(二)推移与跃移(三)悬移流水作用搬运作用溶解搬运是可溶性物质被水溶解，在河流中呈均匀的溶液状态被搬运带走。溶解搬运是一种重要搬运作用，但对河流的地貌特点没有显著的直接影响。溶解搬运的物质在河谷中沉积的数量是极其微少的，几乎全部被河水带到海洋中沉淀。溶解搬运(dissolvedload)溶解搬运(一)溶解搬运(二)推移与跃移(三)悬移流水作用搬运作用推移是流水使泥沙或砾石沿底面滚动或滑动，主要是泥沙或砾石受水流的迎面压力作用所致。在水底河流的搬运重量与它水流速度的六次方成正比。跃移是床底泥沙呈跳跃式(saltation)向前搬运。跃移的原因：1.流水中的砂粒上下部产生压力差，上升力(hydrauliclift)相对增强，泥沙颗粒跃起，被水流挟带前进；泥沙颗粒离开底床后，颗粒上下部的水流流速相等，压力差消失，泥沙颗粒又沉降到床底。如此反复进行，泥沙则呈跳跃式前进。2.有时，砂粒以较快的速度下落，对床面泥沙产生冲击作用，砂粒会微微反跳起来再随水流一起向前搬运。推移与跃移(bedload)推移(一)溶解搬运(二)推移与跃移(三)悬移流水作用搬运作用悬移是较细小颗粒在流水中呈悬浮状态被搬运。悬浮的泥沙受三种力的作用，一是纵向水流的作用力使泥沙前进；二是向上水流的作用使泥沙抬升；三是泥沙受本身重力影响而下沉。当河流中紊流产生的上升流速大于泥沙颗粒的沉速时，泥沙可以上升到距底床较高的位置而随水流以相同的速度向下游搬运。悬移(suspendedload)悬移(一)溶解搬运(二)推移与跃移(三)悬移流水作用沉积作用河流流水挟带的泥沙，由于水流搬运能力减弱而发生堆积称河流的沉积作用。由流水堆积作用形成的沉积物称为冲积物(alluvium)，是第四纪沉积物中常见的一种类型，代号al。河流发生沉积作用的原因：纵剖面上①水流扩散或受其它水体的顶托，使流速减小。②河床坡度减缓，使流速减慢。横剖面上③横向环流的作用。a.凹岸侵蚀，凸岸堆积；b.两侧侵蚀，床底堆积；c.床底侵蚀，两侧堆积。河流的沉积作用河流地貌PART.2河谷的基本形态河床地貌河漫滩河流阶地河流地貌河谷的基本形态1.谷坡在河谷两侧由于河流侵蚀作用形成的岸坡。常有阶地发育。2.谷底a.河床：平水期被经常性水流所占据的部分，即河谷的最低部分。b.河漫滩：分布在河床两侧，平时期出露水面，洪水期又被淹没的平坦滩地。（一）成型河谷的横断面形态（二）成型河谷的纵剖面形态河流地貌河谷的基本形态（一）成型河谷的横断面形态（二）成型河谷的纵剖面形态1.上游河谷狭窄，坡降大，水流急，多瀑布，以下切侵蚀为主，常形成“V”字型狭谷。两岸山嘴交错，河谷中急流、险滩、壶穴、深潭等微地貌类型多。长江上游河谷河流地貌河谷的基本形态（一）成型河谷的横断面形态（二）成型河谷的纵剖面形态2.中游河谷较宽，河流迂回曲折，以侧蚀作用为主，河漫滩、阶地发育。中游河谷河流地貌河谷的基本形态（一）成型河谷的横断面形态（二）成型河谷的纵剖面形态3.下游河床坡度较小，曲流汊道分布广泛，以堆积作用为主，在近河口处形成三角洲，在河谷两侧有河漫滩、冲积平原发育。下游河谷河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌1.河床纵剖面从河源到河口之间，各段河床最低点的连线，常表现为凹型曲线。上游段发育有岩性不同的基岩河床，由于差异侵蚀等缘故，纵剖面线较陡，且多陡坎、瀑布和深潭，其纵剖面很不规则。中下游段主要为冲积河床，纵剖面坡度明显变缓，微微起伏。故河床纵剖面线不是圆滑的凹型曲线，而是高低起伏的凹型曲线。长江河床纵剖面2.影响河床纵剖面发展的因素(1)水文因素(影响侵蚀能力)(2)岩性因素(影响抗蚀能力)(3)构造运动(4)气候因素}(引起侵蚀基准面的变化)河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌3.均衡剖面河流发展到一定阶段后，河床的侵蚀和堆积达到了平衡状态，这时河床纵剖面将呈现一条凹形圆滑的曲线，称为河流平衡剖面（均衡剖面）。绝对均衡剖面形成的前提：①地质构造相同、岩性均一；②气候条件不变；③水流冲刷动力正好消耗在搬运水中泥沙和克服水流内外摩擦方面，冲刷量和堆积量相等。绝对的均衡剖面在自然界的河床中是难以见到的。河床纵剖面总是呈波折状的。不能把河床发展的最终剖面看成是一个绝对的平衡剖面。但河流有着自动调节侵蚀和堆积的能力，这就是河流向着动态平衡剖面方向发展的表现。河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌1.顺直(微弯)型河床及其地貌河段顺直或略弯曲，河床曲折率(即某段河床的实际曲线长度与该河段两端间直线长度之比)小于1.5，但深泓线可弯曲。没有明显的凹岸、凸岸之分，河床两侧多是抗冲强的粘土组成，限制了河床的摆动，使河床较平直、狭窄。顺直微弯型河道的平面形态2.弯曲型河床及其冲积地貌①平原河流的“自由河曲”“自由河曲”主要发育在有松散沉积物的平原地带，河曲在冲积平原上或河漫滩上迂回摆动，河床位置非常不稳定，称为“自由河曲”（floodplainmeanders）。如长江的“荆江河段”。平原河流的“自由河曲”成因与地貌自由河曲的发育与单向环流、螺旋流的作用密切相关。当河流沿弯曲流动时，受惯性离心力的作用，主流线逼近凹岸，形成下降水流，侵蚀凹岸、河底，使凹岸崩塌、后退、加深，深水区也随之向凹岸后退移动；当水流在凸岸上升时，挟带的泥沙沉积，使浅水区也向凹岸移动，使河流弯曲度越来越大，形成自由的河曲地貌。河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌弯曲河床一旦形成，则要不断发展下去，这样上、下两个河曲就会靠近，形成两个反“S”形的曲流颈；当洪水冲断曲流颈时，就发生河曲的“截弯取直”(neckcutoff)。裁弯取直后，被丢下的弯流的流速很小，很少参与主河的流动，主流在交接处堆积，将它逐渐隔离，形成“牛轭湖”(oxbowlake)，原来的曲流就变为顺直的了，位置也发生了变化。②“深切河曲”成因与地貌发育分两个阶段a.在山地还有没有抬升以前，河流的侧蚀作用已经很强烈，并发育为河曲形态。（在构造地貌上称为“先成河”。）b.在整个流域内，由于地壳的上升，河流由侧蚀作用为主转变为以下蚀作用为主，使得河谷加深，嵌入基岩。若在下切过程中，并继续进行侧蚀，曲流更加弯曲，曲流颈也越来越窄，洪水期水流漫溢而截弯取直，原来的河道被废弃。被废弃的曲流所环绕的基岩山丘，称为“离堆山”。河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌深切河曲河流地貌河床地貌(一)河床纵剖面的发育与均衡剖面的形成(二)冲积河床类型及其地貌3.分汊型河床及其冲积地貌基本特征：分汊型河床宽窄相间，呈莲藕状，窄段为单一河床，以单向环流作用为主；宽段则由一个或几个江心洲间隔形成二股或多股汊道，水流结构复杂，至少有二个以上环流作用。分汊型河床的形成主要