《地面流水地质》课件

地面流水地质地面流水地质是指地球表面水流的形成、演化、分布及其与地质环境相互作用的过程。它涉及降水、河流、湖泊、地下水等多种水体，在塑造地球表面形态、物质迁移、生物演化等方面发挥着至关重要的作用。课程简介主要内容本课程主要介绍地面流水地质的基本概念、过程和地貌形态。包括地表径流形成、河流演化、河流地貌等内容。教学目标了解地面流水地质的基本知识，掌握河流地貌的分析方法。培养学生对自然地理环境的认识和理解，提升环境保护意识。地表水文循环1蒸发太阳辐射使水体蒸发成水汽2凝结水汽上升遇冷凝结成云3降水云层中的水汽降落到地面4径流降水在地表汇聚形成河流5渗透部分降水渗入地下地表水文循环是地球表面水体不断运动和转化过程。它受太阳辐射、大气环流、地形地貌等因素影响。水文循环是地球上水资源循环利用的关键过程，对维持生态系统平衡至关重要。降水形式雨雨是地表水文循环的重要组成部分，是河流的主要补给来源。雨的类型很多，如毛毛雨、阵雨、雷阵雨等。雪雪是固态降水，对地表水文循环的影响很大。雪融化后会形成地表径流，补充河流和地下水。冰雹冰雹是固态降水，对地表水文循环的影响相对较小，但会造成农业损失。雾雾是一种天气现象，对地表水文循环的影响相对较小。地表径流过程1降雨降雨是地表径流的主要来源。2汇集降雨在地表汇集形成径流。3流动径流沿着地表坡度流动。4汇入径流汇入河流，最终流入海洋。地表径流是水循环的重要组成部分，对地表形态塑造、生态系统维持和人类社会发展具有重要意义。河流径流的影响因素降水量降水量是河流径流的主要来源，降水量越大，径流量也越大。地形地形坡度和地表覆盖影响地表径流的汇集速度和流量。植被植被覆盖可以减缓地表径流速度，增加下渗率，减少地表径流。温度气温影响蒸发量，蒸发量越大，径流量越小。河流流型分类1河流流型分类河流流型指的是河流的形态特征，根据河道形状、蜿蜒程度等因素进行分类。2直线型河流河道笔直，河床纵坡较大，常见于山区或构造断裂带，水流速度快，侵蚀能力强。3弯曲型河流河道弯曲，河床纵坡较缓，常见于平原地区，水流速度较慢，沉积作用明显。4辫状河河道分支众多，河床不稳定，常见于山区或沙漠地区，水流速度快，侵蚀和搬运能力强。河流的纵剖面河流的纵剖面是指河流从源头到入海口的高程变化曲线。它反映了河流的坡度、落差和流速变化规律。河流的纵剖面通常呈凹形，即上游坡度较大，下游坡度较小，这是因为河流在流动过程中会不断侵蚀河床，造成上游河床抬升，下游河床下降。河流的横断面河流的横断面是指河流在垂直于河道方向上的剖面形状，它反映了河流在不同河段的宽度、深度以及河床形态等特征。横断面形状受河流流速、水深、河床物质组成、地质构造等因素影响，可以分为以下几种类型：V形河谷U形河谷梯形河谷复合河谷河流的平面展布蜿蜒曲折河流的平面展布形态多种多样，如蜿蜒曲折、分叉汇流、直线状等。分叉汇流河流在流经不同地形地貌时，会形成分叉和汇流现象，影响其平面形态。山区河道山区河流受地形约束，河道狭窄、水流湍急，平面展布呈现出直线状或弯曲状。平原河道平原河流流经开阔平坦的地区，河道宽阔、水流平缓，平面展布呈蜿蜒曲折状。河流的侵蚀作用1流水冲刷水流对河床和河岸的冲击和摩擦，使岩石和土壤破碎。2溶蚀作用水流中的二氧化碳溶解成碳酸，对碳酸盐岩石进行溶蚀。3磨蚀作用水流挟带的碎屑物质对河床和河岸进行研磨和刻蚀。4生物侵蚀水生生物，如藻类和贝类，对岩石和土壤进行腐蚀。河流的搬运作用搬运能力河流搬运能力取决于水流速度和流量。搬运方式推移跃移悬移搬运量河流搬运量受流域面积、降水量、地质条件等影响。河流的沉积作用沉积物来源河流的沉积物主要来自河流上游的侵蚀，包括岩石碎屑、土壤和有机物。这些沉积物在河流中被搬运，最终在河流的低洼地区或河口沉积下来。沉积过程河流的沉积过程受流速、水量和沉积物粒径的影响。流速越低，水量越小，沉积物粒径越小，沉积物越容易沉积。沉积类型河流沉积物根据粒径大小可以分为砾石、沙子、粉砂和粘土。不同的沉积物类型会形成不同的地貌，例如河漫滩、三角洲等。沉积作用意义河流的沉积作用对于形成土壤、塑造地貌、补充地下水资源等具有重要意义。河流下切的影响因素地壳抬升地壳抬升会使河流基准面下降，河流坡度加大，侵蚀能力增强。河流下切速度加快，形成更深的河谷和峡谷。气候变化降水量增加或降水强度增大，会导致河流流量增加。河流的侵蚀能力增强，河床下切速度加快。河流分级1河流分级河流分级是根据河流的等级划分河流系统，是研究河流系统的重要方法，便于对河流进行分类和比较。2分级依据河流分级主要依据河流的长度、流量、流域面积、水系级别等因素。3分级方法常见的河流分级方法包括斯特拉勒分级法、霍顿分级法等。河流的阶地阶地是指河流两岸的阶梯状地貌。河流阶地是河流下切侵蚀形成的。河流阶地是河流地貌发育的重要标志，记录了河流侵蚀的演化历史。河流阶地分为两种类型：侵蚀阶地和堆积阶地。侵蚀阶地是河流下切后形成的。河流的曲率特征曲率定义河流曲率是指河流弯曲程度，即河道中心线与直线距离的比值。一般情况下，河流曲率越大，弯曲程度越高。曲率变化河流曲率并非一成不变，会随着河流发育阶段、地质构造、地形地貌等因素而变化。例如，河流发育初期曲率较小，随着时间的推移，曲率会逐渐增大。曲率影响河流曲率对河流的侵蚀、搬运、沉积等作用都有影响。曲率越大，河流的绕弯程度越高，河流能量消耗越大，侵蚀作用减弱，沉积作用增强。河流迁移的机理侵蚀作用河流的侵蚀作用是河流迁移的主要驱动力之一，河流在流动过程中会对河床和河岸进行侵蚀，造成河道形态的改变。沉积作用河流的沉积作用也会导致河流迁移，当河流流速减缓或遇到障碍物时，河流中的泥沙会沉积，形成新的河道。地质构造地质构造变化也会影响河流的迁移，例如断层活动会导致河流改道，地壳抬升会使河流下切。人类活动人类活动也会影响河流的迁移，例如修建水库、开采矿产等都会改变河流的流向和流量。河流的淤积过程河流的淤积过程河流的淤积过程是指河水在流动过程中将携带的泥沙、砾石等物质沉积在河道内或河口地区的过程。淤积过程通常发生在河流流速减缓、水量减少、河床坡度降低等情况下。河流横向迁移的驱动因素河道弯曲河道弯曲会导致水流速度不均，外侧流速快，侵蚀强，内侧流速慢，沉积作用强。坡度变化河流坡度变化会造成水流方向改变，从而导致河流横向迁移。地质构造地质构造如断层、褶皱等会影响河流的流动方向，进而造成河流的横向迁移。河流纵向发育的特点11.上游河流上游地势较高，水流湍急，主要以侵蚀作用为主，河道狭窄，水深较浅，河床坡度大。22.中游河流中游地势逐渐降低，水流速度减缓，以搬运作用为主，河道逐渐拓宽，水深增加，河床坡度减小。33.下游河流下游地势平坦，水流缓慢，主要以沉积作用为主，河道宽阔，水深最大，河床坡度极小，河床起伏较小。44.河口河流入海口，水流汇入海洋，河水流速减慢，大量泥沙沉积形成河口三角洲。河流两岸侵蚀的差异凹岸侵蚀水流速度更快，侵蚀力强，导致凹岸不断后退。凸岸堆积水流速度较慢，携带的泥沙沉积，形成凸岸堆积。河道弯曲凹岸侵蚀和凸岸堆积的共同作用，导致河道逐渐弯曲，形成河曲。河流断面的演化1初始阶段河流断面呈“V”形，坡度较大，水流速度快。2发育阶段河床逐渐拓宽，断面呈“U”形，坡度减小，水流速度减缓。3成熟阶段河流断面稳定，呈“W”形，河床宽阔，水流速度较慢。4衰退阶段河流断面变窄，水流速度减慢，河床淤积。河流断面的演化是河流发育过程中的重要表现形式，反映了河流的侵蚀、搬运和沉积作用的变化规律。河流的季节性变化夏季丰水期降水量集中，河流径流量大，水位高，流速快。冬季枯水期降水量少，河流径流量小，水位低，流速慢。春季涨水期积雪融化，河流径流量增加，水位上升，流速加快。秋季平水期降水量减少，河流径流量逐渐减少，水位下降，流速减缓。暴雨洪水对河流的影响水位上涨暴雨洪水会导致河流水位迅速上涨，甚至超过警戒水位，造成洪涝灾害。水流速度加快洪水期间，河流水流速度会明显加快，导致河床侵蚀加剧，河岸坍塌。泥沙含量增加暴雨洪水会将大量泥沙冲入河流，导致河流泥沙含量大幅增加，影响水质。人类活动对河流的影响水资源利用人类活动对河流水资源的利用，包括水力发电、灌溉农业、工业用水等，导致河流水量变化。污染排放工业废水、生活污水和农业废水等排入河流，造成水质恶化，影响水生生物生存，破坏河流生态系统。河道改造人类为防洪、航运等目的对河流进行改造，例如筑堤、疏浚等，改变了河流的自然形态，影响水流动力学特征。水库建设水库建设会改变河流径流特征，并对下游水文条件产生影响，导致水资源的时空分布发生变化。地表径流特征的应用水资源评估地表径流是重要的水资源来源，通过分析径流特征，可以评估区域水资源量。农业灌溉了解径流特征，可以合理规划灌溉用水，提高农业用水效率。水力发电径流变化影响水能资源开发，可以预测水电站的发电量。防洪分析径流特征，可以预测洪水发生的时间和规模，制定有效的防洪措施。地表流水地质的时空特征1空间特征河流分布具有明显的区域性，受地形、气候、地质条件等因素影响。2时间特征河流的水文特征，如流量、流速、水位等，随时间变化而变化。3季节性变化季节变化会影响河流的流量、水位、流速，以及河流的侵蚀和沉积作用。4长期变化长期气候变化、地壳运动、人类活动等因素会影响河流的演变。地表流水地质的勘察及应用水文地质勘察地表流水地质勘察，用于了解区域水文条件，包括降水量、蒸发量、径流量等。水资源评价