地表水流的地质作用-暂时性水流地质作用及其堆积物（工程地质课件）

地表流水的地质作用地表流水的地质作用

地表流水的认识片流的地质作用洪流的地质作用河流的地质作用一、地表流水的种类片流：在地面汇合成网状薄水层，顺自然坡均匀流动的水流。洪流：由暴雨或融雪形成的暂时性的山洪急流。河流：在固定沟谷中长年流动的水流。一、地表流水的种类片流（坡流、面流）——面状无槽流水线状有槽流水洪流1.暂时性流水2.常年性流水——河流二、地表流水的运动形式层流（laminellarflow）：水流动过程中水质点的运动轨迹彼此平行而不混合，保持着一层超覆一层地向前滑动。紊流（turbulentflow）：水质点呈不规则运动，时而向上，时而向下或左或右，即水质点的运动轨迹是紊乱的。三、地表流水的地质作用

地面流水在流动过程中会与地表地质体发性相互作用，称为流水的地质作用；这种相互作用与地面流水的动能相关，即与流速、流量相关。

由于重力作用形成流水的重力势能，并不断转化为动能：

动能的大小跟流水的流量（M）、流速（V）成正比，流量流速越大，流水的动能越大，对地面的改造速度就越大，流水的地质作用也就越强。三、地表流水的地质作用

地面流水的动能除一部分消耗在克服水体与河床、水体与空气以及水体内部质点间的磨擦外，另一部分消耗在对河床的剥蚀和对泥、砂、砾石的搬运上。地面流水的剥蚀作用称为侵蚀作用；流水的动能除用于侵蚀作用外还有剩余，流水会把侵蚀下的碎屑（包括胶体或溶液）带走，称为搬运作用；如流水的动能不足以搬运碎屑物质或液体环境改变时，则发生物质的沉积，称为沉积作用。

现代地貌（高山峡谷、广阔平原）主要是由流水地质作用形成的，地面流水是分布最广泛的地质外营力，是塑造大地面貌的雕塑家。片流的地质作用地表流水的地质作用片流的淋滤作用及残积层片流（坡流、面流）：在降雨或融雪时，地表水一部分渗入地下，其余的沿坡面向下运动。这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状细流称为片流。淋滤作用：片流在流动过程中，一部分水会渗入地下，渗入地下的过程中，渗流水不仅把地表附近细小破碎物质带走，还能把周围岩石中易溶成分溶解带走。残积层：淋滤作用后残留在原地的松散破碎物质称残积层。片流的淋滤作用及残积层残积层有下述特征：

①位于地表以下，基岩风化带以上。②物质成分与下伏基岩成分密切相关③残积层的厚度与地形、降水量、水中化学成分等因素有关。④工程性质差。片流的洗刷作用及坡积层洗刷作用：片流比较均匀的冲洗破坏着整个斜坡的表层，把覆盖在坡面上的风化破碎物质洗刷到山坡坡脚处。坡积层(堆积作用)：洗刷作用破坏下来的泥沙物质，除部分经沟谷而进入河流外，其余部分则因水的动能的减小而在缓坡处沉积下来，形成坡积层。片流的洗刷作用及坡积层片流的洗刷作用及坡积层坡积层具有下述特征：①位于山坡坡脚处，坡脚处最厚，向山坡上部及远离山脚方向变薄尖灭。②坡积层多由碎石和粘性土组成，成份与山坡上部基岩成分有关。③碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。④强度很差，易发生滑动

洪流的地质作用暂时性流水的地质作用洪流的冲刷作用洪流：坡流逐渐集中汇成几段较大的线状水流，再向下汇聚成快速奔腾的洪流冲刷作用

：洪流以其自身的水力和挟带的砂石对沟底和沟壁进行冲击和磨蚀洪流的冲刷作用冲沟：由冲刷作用形成的沟底狭窄、两壁陡峭的沟谷。当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪洪流的冲刷作用冲沟形成过程示意图洪流的冲刷作用冲沟发育地区施工，应查明冲沟形成条件和原因，研究冲沟的活动程度，有针对性地进行治理。剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源，沟头、沟底和沟壁加固。衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新开挖的边坡则应及时采取保护措施。洪流的堆积作用--洪积层洪积物：洪流沿河谷流出山口时，搬运力急剧减弱，搬运的碎屑物质在山口处呈扇形堆积下来，称洪积物。洪流的堆积作用--洪积层洪积层有下述特征：①锥状时，称洪积锥，呈扇形时称为洪积扇。②洪积层成分较复杂，由沟谷上游汇水区内的岩石种类决定。③沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性④略具分选性和层理，洪积物具有一定磨圆度小结地表流水有片流、洪流和河流3种方式。片流的淋滤作用形成残积层片流的洗刷作用形成坡积层洪流的冲刷作用形成冲沟地貌和洪积层洪流的地质作用暂时性流水的地质作用洪流的冲刷作用洪流：坡流逐渐集中汇成几段较大的线状水流，再向下汇聚成快速奔腾的洪流冲刷作用

：洪流以其自身的水力和挟带的砂石对沟底和沟壁进行冲击和磨蚀洪流的冲刷作用冲沟：由冲刷作用形成的沟底狭窄、两壁陡峭的沟谷。当冲沟下切到地下水面时，便形成了小溪洪流的冲刷作用冲沟形成过程示意图洪流的冲刷作用冲沟发育地区施工，应查明冲沟形成条件和原因，研究冲沟的活动程度，有针对性地进行治理。剧烈发展阶段的冲沟：上部截断水源，沟头、沟底和沟壁加固。衰老阶段的冲沟：植物加固沟壁，以免支沟重新复活；工程施工应尽量少挖方，新开挖的边坡则应及时采取保护措施。洪流的堆积作用--洪积层洪积物：洪流沿河谷流出山口时，搬运力急剧减弱，搬运的碎屑物质在山口处呈扇形堆积下来，称洪积物。洪流的堆积作用--洪积层洪积层有下述特征：①锥状时，称洪积锥，呈扇形时称为洪积扇。②洪积层成分较复杂，由沟谷上游汇水区内的岩石种类决定。③沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性④略具分选性和层理，洪积物具有一定磨圆度片流的地质作用地表流水的地质作用片流的淋滤作用及残积层片流（坡流、面流）：在降雨或融雪时，地表水一部分渗入地下，其余的沿坡面向下运动。这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状细流称为片流。淋滤作用：片流在流动过程中，一部分水会渗入地下，渗入地下的过程中，渗流水不仅把地表附近细小破碎物质带走，还能把周围岩石中易溶成分溶解带走。残积层：淋滤作用后残留在原地的松散破碎物质称残积层。片流的淋滤作用及残积层残积层有下述特征：

①位于地表以下，基岩风化带以上。②物质成分与下伏基岩成分密切相关③残积层的厚度与地形、降水量、水中化学成分等因素有关。④工程性质差。片流的洗刷作用及坡积层洗刷作用：片流比较均匀的冲洗破坏着整个斜坡的表层，把覆盖在坡面上的风化破碎物质洗刷到山坡坡脚处。坡积层(堆积作用)：洗刷作用破坏下来的泥沙物质，除部分经沟谷而进入河流外，其余部分则因水的动能的减小而在缓坡处沉积下来，形成坡积层。片流的洗刷作用及坡积层片流的洗刷作用及坡积层坡积层具有下述特征：①位于山坡坡脚处，坡脚处最厚，向山坡上部及远离山脚方向变薄尖灭。②坡积层多由碎石和粘性土组成，成份与山坡上部基岩成分有关。③碎屑颗粒大小混杂，棱角分明、分选性差，层理不明显。④强度很差，易发生滑动

河流的沉积作用河流的沉积作用1.沉积作用发生的原因：河流搬运的物质由于流量流速的变小，使流水动能减少，搬运能力降低，造成河流搬运携带的碎屑物质沉积下来，形成冲积物(冲积层)。2.冲积物及其特点

具有良好的分选性（粗大的先沉积，细小的后沉积）具有较好的磨圆度成层性较清晰常具有韵律性二元结构：下部为河床沉积（砾石、砂砾）上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规律的交替出现。常有波痕，砂丘和交错层理等构造河流的沉积作用3.沉积的主要类型心滩——河水从窄束段流入开阔段时，流速减小，致使较粗部分在河底中部淤积，逐渐形成心滩。河流的沉积作用3.沉积的主要类型边滩与河漫滩①边滩——是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积形成的小规模沉积体，仅在洪水期被淹没。②河漫滩——是边滩变宽，加高且面积扩大的产物。在丘陵和平原区，其宽度在数米到数十公里以上，并普遍发育有河流冲积物二元结构。

在大河的中下游地区，由于河床长期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在一起。从而形成广阔的冲积平原，如长江中下游平原。河流的沉积作用3.沉积的主要类型三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞，动能明显减弱，携带的泥沙沉积下来形成河口积淤，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形平地,称为三角洲。三角洲是重要的油气田分布区

前积层——碎屑沉积具斜层理底积层——细的悬浮物质胶体物质，具水平理层顶积层——碎屑沉积具斜层理尼罗河三角洲河流的沉积作用1-河床2-河漫滩3-河谷斜坡4-河流阶地河流的沉积作用河流阶地

河流阶地1.河流阶地——原生河谷的谷底，由于河流底蚀作用重新加强而相对抬升到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、沿谷坡伸展的阶梯状地形。2.阶地的构成

①阶地面——微倾斜的平台面，代表相对稳定时间。②阶地崖（阶地斜坡）——急倾斜坡，是河流底蚀作用强烈时期的产物，其高度反映变化的幅度。

河流阶地3.河流阶地的类型

侵蚀阶地——是由基岩构成，一般阶地面较窄，没有或零星有冲积物，阶地崖较高。基座阶地——阶地面上为冲积物，阶地崖下部可见到基岩。堆积阶地——全部由冲积物构成，无基岩出露。河流阶地河流阶地4.河流阶地的研究意义阶地上的冲积物中常富集有比重大且硬度高的矿物，成为有用砂矿产。如金、金刚石等。有助于研究近代地壳升降运动以及河流地质作用历史。为寻找冲积矿产和地下水提供基础资料。为工程建筑设计、施工提供地质资料。总结河流的侵蚀作用按方向可分为下蚀和侧蚀河流的搬运方式多样。河流沉积作用形成冲积层。河流阶地。河流的地质作用地表流水的地质作用河流的地质作用

河流的认识河流的侵蚀作用河流的搬运作用河流的沉积作用河谷地貌河流的认识河流的认识

河流：经常流水或常年流水的河谷

河流分为：河源、河口、上游、中游、下游、河系、流域、分水岭河谷的认识

河流=河水+河谷河谷=谷底+谷坡谷底=河床+河漫滩河床——平水期河水占据的谷底部分，也称河槽。河漫滩——经常被洪水淹没的谷底部分。谷坡——河谷两侧因河流侵蚀而形成的岸坡。阶地——被抬升的古老的河谷谷底。坡麓——谷坡与谷底的交界。谷缘——谷坡与山坡交界的转折处，也称谷肩。河谷要素示意图河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用河流的侵蚀作用——河水在河床流动中时对谷地和谷坡的冲蚀作用称为侵蚀作用。分为下蚀作用和侧蚀作用。下蚀向下切割河床，破坏河底，使河流变深。侧蚀向河岸方向侵蚀，使河流变宽变弯，破坏原有河岸。下蚀和侧蚀是同时进行的，但河流上游以下蚀为主，下游以侧蚀为主。

河流的侵蚀作用下蚀作用：河流在垂直方向上对河底的冲刷作用，又称为底蚀作用。1.峡谷急流瀑布－在河流上游，河底纵坡降大，水流速度快，底蚀作用最为强烈。加上岩石性质构造条件的影响，常形成峡谷，急流和瀑布。河流的侵蚀作用2、侵蚀基准面——河流下蚀的极限。海平面是外流水系的共同侵蚀基准面3、河流的平衡剖面——河流在其形成的初期，多急流与瀑布，河流纵剖面不平滑。由于下蚀和溯源侵蚀作用，河床上的突起被削去，凹坑被填平，急流和瀑布消失，河流纵剖面逐渐演变成为平滑的曲线，称为平衡剖面。局部侵蚀基准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蚀作用4.溯源侵蚀河流自形成之后，河谷有向源头发展增长河谷长度的趋势，这个过程称为河流的溯源侵蚀，也称为向源侵蚀。5.河流袭夺当两条河流向同一分水岭溯源侵蚀时，有可能发生河流甲溯源侵蚀进入河流乙的河谷内，因甲河床比乙河床低，于是河流甲把河流乙的水夺走，这种现象称河流的袭夺。河流乙叫断头河，河流甲叫袭夺河。河流的侵蚀作用侧蚀作用:河流在水平方向冲蚀河岸，使岸坡不断坍塌后退，从而加宽河谷的作用，又称为旁蚀作用1、河谷的扩宽与弯曲侧蚀作用可以使河谷加宽和形成蛇曲2、河床的摆动与曲流的裁弯取直侧蚀作用下常形成曲流和牛轭湖。河流的侵蚀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;第一个曲流处,利用凹岸和凸岸,设置了鱼嘴工程,江水一分为二,清水入内江,泥沙浊水入外江;引水工程宝瓶壶设于凹岸处,将清水引向成都平原,而泥沙砾抛向凸岸,并被水流冲走;飞沙堰在枯水期将江水台高,引入宝瓶口,洪水时,多余的水将越过飞沙堰流走。都江堰河流的搬运作用河流的搬运作用河流是陆地上最主要最强壮的搬运工。其搬运能力的大小取决于流量和流速，搬运的方式有：拖运、悬运与溶运三种。1.拖运——河床中巨大的石块、砾石、砂，随着河水流动，在河底部的滑动、滚动和跳跃的移动。磨圆作用——河底中被拖运的碎屑，一方面磨蚀河床底部和岸坡，另一方面互相撞击，使得其棱角被磨平的作用过程。磨圆度越好说明搬运距离越远。河流的搬运作用

2.悬运——河流中的粉沙和黏土由于颗粒的细小悬浮在水流中，随着流水前进3.溶运——河流中一些溶解于水的可溶性岩石和矿物成分，呈真溶液或胶体溶液状态被水搬运。河流的沉积作用河流的沉积作用1.沉积作用发生的原因：河流搬运的物质由于流量流速的变小，使流水动能减少，搬运能力降低，造成河流搬运携带的碎屑物质沉积下来，形成冲积物(冲积层)。2.冲积物及其特点

具有良好的分选性（粗大的先沉积，细小的后沉积）具有较好的磨圆度成层性较清晰常具有韵律性二元结构：下部为河床沉积（砾石、砂砾）上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规律的交替出现。常有波痕，砂丘和交错层理等构造河流的沉积作用3.沉积的主要类型心滩——河水从窄束段流入开阔段时，流速减小，致使较粗部分在河底中部淤积，逐渐形成心滩。河流的沉积作用3.沉积的主要类型边滩与河漫滩①边滩——是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积形成的小规模沉积体，仅在洪水期被淹没。②河漫滩——是边滩变宽，加高且面积扩大的产物。在丘陵和平原区，其宽度在数米到数十公里以上，并普遍发育有河流冲积物二元结构。

在大河的中下游地区，由于河床长期往复摆动河漫滩不断发展扩大并连在一起。从而形成广阔的冲积平原，如长江中下游平原。河流的沉积作用3.沉积的主要类型三角洲——河水在海、湖口地段受到海湖水的阻滞，动能明显减弱，携带的泥沙沉积下来形成河口积淤，其形状一般是呈向大海（湖）中伸出的三角形平地,称为三角洲。三角洲是重要的油气田分布区

前积层——碎屑沉积具斜层理底积层——细的悬浮物质胶体物质，具水平理层顶积层——碎屑沉积具斜层理尼罗河三角洲河流的沉积作用1-河床2-河漫滩3-河谷斜坡4-河流阶地河流的沉积作用河流阶地

河流阶地1.河流阶地——原生河谷的谷底，由于河流底蚀作用重新加强而相对抬升到洪水位以上，形成分布于河谷两侧、沿谷坡伸展的阶梯状地形。2.阶地的构成

①阶地面——微倾斜的平台面，代表相对稳定时间。②阶地崖（阶地斜坡）——急倾斜坡，是河流底蚀作用强烈时期的产物，其高度反映变化的幅度。

河流阶地3.河流阶地的类型

侵蚀阶地——是由基岩构成，一般阶地面较窄，没有或零星有冲积物，阶地崖较高。基座阶地——阶地面上为冲积物，阶地崖下部可见到基岩。堆积阶地——全部由冲积物构成，无基岩出露。河流阶地河流阶地4.河流阶地的研究意义阶地上的冲积物中常富集有比重大且硬度高的矿物，成为有用砂矿产。如金、金刚石等。有助于研究近代地壳升降运动以及河流地质作用历史。为寻找冲积矿产和地下水提供基础资料。为工程建筑设计、施工提供地质资料。总结河流的侵蚀作用按方向可分为下蚀和侧蚀河流的搬运方式多样。河流沉积作用形成冲积层。河流阶地。河流地质作用的工程地质问题地表流水的地质作用河流地质作用的工程地质问题

与河流侵蚀作用有关的工程地质问题与河流沉积作用有关的工程地质问题河流地质作用与道路工程与河流侵蚀作用有关的工程地质问题①天然河道上修桥，墩台使得河流过水断面减少，水的流向和流态复杂，产生对桥墩和桥台底部地基的冲刷。当河床由松散冲积物组成，墩台基础砌置较浅，墩台基础将失去稳定性，可能造成整座桥梁工程的倾斜破坏。与河流侵蚀作用有关的工程地质问题设计墩台时必须预测水流最大冲刷深度，基础应砌置在最大冲刷深度以下。与河流侵蚀作用有关的工程地质问题②在河流上修建水库水库蓄水拦沙后，坝后所泄水流将使下游河床发生冲刷，这种冲刷所及的范围可以达到很长的距离，对沿岸城镇建筑和农田带来新的威胁。与河流侵蚀作用有关的工程地质问题③处于向宽度发展时期的河流，如果河岸是由松软土层构成，在河曲的凹岸容易遭受冲刷，形成淘蚀现象。与河流沉积作用有关的工程地质问题①水库淤积：在流上筑坝抬高水位，库区形成壅水