3.2 暂时性流水的地质作用

➢ 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。
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。
➢ 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
地表流水的地质作用
➢ 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

洗刷作用 —— 大气降水在汇集之前，沿山 坡坡面形成漫流，将覆盖在坡面上的风化破 碎物质洗刷到山坡坡脚处的过程。 坡积层 —— 由洗刷作用在坡脚处形成的新 的沉积层。
45-8
坡积层（Qdl）的特征：
1．坡积物的厚度变化较大，一般在坡脚处最厚，向 山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄尖灭； 2．坡积层多由碎石和粘性土组成，其成分与下伏基 岩无关； 3．搬运距离较短，坡 积层层理不明显， 碎石棱角清楚； 4．坡积层松散、富水、 力学性质差。
河谷横断面多 呈“V”字形
河曲较发育 多有河流阶地
下游地段 老年期河谷
地上河
45-39
2．河流阶地 河谷内河流 侵蚀或沉积作 用形成的阶梯 状地形。 横向阶地：阶地延伸方向与河流方向垂直 纵向阶地：阶地延伸方向与河流方向平行
45-40
形成原因：
地壳上升，河床下切，原来的河谷抬高， 不再被水淹没。
(5)具有一定的活动性。
45-16
三、河流的地质作用
上游 高山峡谷，急流险滩多，河道较 直，流量不大但流速很高。河谷 横断面多呈“V”字形 河谷较宽广，河漫滩和河流阶地 发育，横断面多呈“U”字形 多位于平原地区，流量大而流速 较低，河谷宽广，河曲发育，在 河口处易形成三角洲
45-17
中游
下游
河流不同区域的地貌
45-22
下蚀作用的结果 ——峡谷地貌
三峡
河谷呈V字型
虎跳峡
侧蚀作用
侧蚀作用的结果是：“凸岸更凸，凹岸 更凹”，河流弯曲度更大。
45-24
侧蚀作用的结果 ——河曲
亚马逊河
黄河
侧蚀作用的结果 ——蛇曲
45-26
形 成 牛 轭 湖
蛇 曲 发 展 的 结 果

扇： 在形成沖积扇时，河水中较重的砂石会先沉积下来， 形成扇顶。然后细而轻得泥沙在往下沉积形成扇尖。而 在最外缘（扇端）的部分都是最轻的细泥沙。扇面坡度 则与堆积物大小有关，颗粒大、坡度也大。
河流的沉积作用
谷底沉积作用谷底包 括两部分。一部分是 被河水所覆盖的河床， 在河床上产生的沉积 作用称河床沉积；另 一部分是平水位时谷 底未被河水所淹没的 平坦地形——河漫滩。
侧蚀作用的横向环流
河流的侧蚀作用
由于河水惯性离心 力的作用使河水冲向弯 曲河床的凹岸，造成凹 岸被侵蚀。而凸岸水流 减缓，在凸岸河水携带 的泥沙就会沉积，河床 不断加宽，河曲的曲度 变大，形成蛇曲河。蛇 曲河最后会裁弯取直。 废弃的弯曲河道称为牛 轭湖
凹 岸 侵 蚀 凸岸沉积
河流的地质作用
河流的侧蚀作用
工程地质特征 与残积层的区别 工程评价

坡积物（山地坡积物、山麓平原坡积物）
坡积物特点： ①碎屑棱角分明、分选性不好、磨圆度差
②矿物成分单一，山上为何岩石，其坡积物就为其碎屑
③厚度变化大，一般中下部较厚，向上部歼灭变薄 ④坡积物与下伏基岩没有成因上的直接关系 ⑤孔隙度大，渗透性好，承载力差，且容易产生滑动
河漫滩沉积
心滩地貌
谷底沉积作用
河 床 中 的 地 貌
黄 河 流 经 黄 土 高 原 段 卫 星 图 片
河流的沉积作用
河口沉积作用河口是河流最主要的沉积场所。当河流 入湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托，流速迅速减小， 使河水搬运能力减弱甚至消失，大量机械搬运物质在 河口沉积下来。另一方面由于湖水、海水中富含有电 解质，当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、海水相 混合后，海水中的电解质破坏了胶体的稳定性，致使 胶体凝聚，而沉积在河口。 在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉积物常形 成锥形的沉积地貌（其外形象三角形）称为三角洲。

单斜谷是沿单斜岩层走向伸展的河谷。在形态上通常 具有明显的不对称性，岩层反倾的一侧谷坡较陡，不 利于公路布线；顺倾的一侧谷坡较缓，但应注意采取 可靠的防护措施，防止坡面顺层坍滑。
二、地下水的地质作用
1 2
3 地下水的形成条件 地下水的基本类型
地下水的性质
1、地下水的形成条件
地下水的 赋存类型
结合水 毛细水 重力水
1）坡面流水的地质作用
坡面流水形成的地貌——坡积层
坡积层松散、富水，作为建筑物地基强度很差。 坡积层很容易滑动，坡积层下原有地面愈陡，坡 积层中含水愈多，坡积层物质粒度愈小、粘土含 量愈高，愈容易发生滑坡。
2）洪流的地质作用
洪流的侵蚀作用——冲刷作用
暴雨或大量积雪消融时所形成水量大、流速快 并夹带大量泥沙于沟槽中运动的水流称为山洪 急流，又称洪流或山洪。洪流大多沿着凹形汇 水斜坡向下倾泄，具有巨大的流量和流速，对 它所流经的沟底和沟壁发生显著的破坏过程， 称为冲刷作用。
侵蚀 阶地
堆积 阶地
由河流的冲积物组成的。当河流侧向侵 在河流的中、 蚀拓宽河谷后，由于地壳下降，逐渐有 下游最为常 大量的冲积物发生堆积，待地壳上升， 见 河流在堆积物中下切，形成堆积阶地
阶地上部的组成物质是河流的冲积物，下 部是基岩，通常基岩上部冲积物覆盖厚度 不大，整个阶地主要由基岩组成。它是由 于后期河流的下蚀深度超过原有河谷谷底 的冲积物厚度，切入基岩内部而形成 地壳经历了 相对稳定、 下降及后期 显著上升的 山区
1）河流的侵蚀作用
溯源侵蚀
1）河流的侵蚀作用
下蚀作用
V形河谷
1）河流的侵蚀作用
下蚀作用
长江三峡（从左往右为瞿塘峡、巫峡和西陵峡）
1）河流的侵蚀作用

二、洪流的地质作用
洪流的搬运作用：洪流以自身的动力将堆积物及侵蚀产物搬离原地的 作用。其特点为：以机械搬运作用为主、大小混杂，但略具层理。
洪积扇：当洪水出沟口后，因地形开阔，水流分散，流速迅速下降，
洪流的活力急剧降低，所挟带的碎屑物迅速堆积下来组成扇状的沉积 地形，称为洪积扇 。其沉积物称为洪积物。
（冰期），致使河床抬高或侵蚀基准面降低，下蚀复苏；二是气候变化， 如由干燥转为潮湿，结果水流量增加，河流得以重新进行下蚀。
河流阶地的类型
2、河流阶地的类型 根据河流阶地的物质组成和地形特征的不同，可将阶地分为堆
积阶地、基座阶地、侵蚀阶地三种类型。
●堆积阶地：阶坡与阶面都是冲积物 ●基座阶地：阶坡是基岩，阶面为冲积物
的顶托作用，使河流的下蚀作用停止，此时的湖水或海水的水面是河流
下蚀作用的极限面，称为侵蚀基准面。
河流的侧蚀作用
2、河流的侧蚀作用
河流通过自身的动力及裹挟的砂石对河床两岸或谷坡的破坏作用。
侧蚀作用主要由于弯曲的河道处形成的单向环流不断对凹岸侵蚀， 使其后退。同时将侵蚀下来的碎屑物质搬运至凸岸堆积，使凸岸不断延
第三节 河流的地质作用
一、河流概述
河流是在重力作用下，集中于地表凹槽内的经常性或周期性的天
然水道的通称。河流沿途接纳很多支流，形成复杂的干支流网络系
统，这就是水系。多数河流以海洋为最后归宿，另一些河流注入内
陆湖泊或沼泽，或消失于荒漠中，于是分别形成外流河和内陆河。
二、河流的侵蚀作用
河流在从高处向低处流动的过程 中，不断地对谷底和谷坡进行冲蚀 破坏，这个过程称侵蚀作用。 河流长期侵蚀形成的一个线状延 伸的凹地，称为河谷。河谷由下列 要素构成。 谷底：河谷底部较平坦的地方。 包括河床：河谷底部常被水流占据 的部分；河漫滩：河水泛滥时才会 被淹没的谷底部分。 谷坡：河漫滩两侧向上延伸到顶 部的斜坡部分。 谷岸（河岸、谷缘）：与谷坡相 连的顶部两岸部分。

冲刷作用
形成冲沟
沉积作用
形成洪积层
冲沟的形成的四个阶段




冲槽阶段 下切阶段 平衡阶段 停止阶段
冲沟的治理


调整地表水流，设置导水沟 多种树草，禁止乱砍乱伐 加固沟壁、沟底
洪积层的工程地质特征

组成物质分选不良，磨圆度不佳 有不规则的交错层理
常含有可溶性的盐类，形成局部软弱结晶 联结，遇水软化破坏。 相对于坡积层，洪积层是较好的天然地基。
冲刷作用使山坡地貌逐渐变缓沉积作用形成坡积层坡积层的工程地质特征坡积层可分为山地坡积层和山麓平原坡积层两类其厚度变化较大一般是中部较厚向山坡上部及远离山脚方向逐渐变薄尖灭
第三章 风化与地表流 水的地质作用
第二节 暂时性流水的地质作用
地表流水的分类

暂时性流水 季节性，间歇性流水，主要以大气降 水及积雪冰川融化为水源。
经常流水 在一年中大部分时间流水不断。

一、坡面细流的地质作用
坡面细流指雨水或融雪水从高处沿斜 坡向低处缓慢地流动。
冲刷作用
使积层
坡积层的工程地质特征

坡积层可分为山地坡积层和山麓平原坡积层两类，
其厚度变化较大，一般是中部较厚，向山坡上部 及远离山脚方向逐渐变薄尖灭。


坡积层多由碎石和粘性土组成。
坡积层理不明显，碎石棱角清楚。

松散、富水，作为建筑物地基强度差。
影响坡积层稳定性的因素

下伏基岩顶面的倾斜程度
下伏基岩顶面与坡积层接触带的含水情况 坡积层本身的性质
二、山洪急流的地质作用
集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会 在短时间内形成巨大的地表暂时性流水， 一般称为山洪积流。

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水化作用 水化作用是水分和某种矿物质的结合， 在结合时，一定分量的水加入到物质的成 分里，改变了矿物原有的分子式，引起体 积膨胀，使岩石破坏。 如硬石膏（CaSO4）遇水后变成普通石 膏CaSO42H2O）其体积膨胀60％，这对 围岩产生巨大压力，使围岩胀裂。
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水解作用 矿物遇水后离解，与水的Ｈ+和(OH)-离子起 化学作用形成新的化合物 。
溶解作用是指水直接溶解岩石矿物的作用，使岩 石遭到破坏。 最容易溶解的岩石是卤化盐类（岩盐、钾盐），其 次是硫酸盐（石膏、硬石膏），再次是碳酸盐类 （石灰岩、白云岩等）、硅酸盐。 对矿物－方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹 石>斜长石>正长石>黑云母>白云母>石英。 如：在石灰岩地区经常有溶洞、溶沟等岩溶现象， 就是这种溶解作用造成的。
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三、影响风化作用的因素
1、气候的影响 干冷地区：物理风化为主，程度差，速度慢，产物以岩 石碎屑为主。 湿热地区：化学风化为主，生物风化，程度高，速度快， 矿物分解彻底。 产物以大量残留粘土为主。
2、地形条件的影响 山区地形条件影响最为突出 由山顶到山脚不同海拨及气候有明显的垂直分带，因此形 成不同高度，风化类型和风化程度不同。 山顶—物理风化强烈。 山脚下—化学风化生物风化为主。
氧化作用 氧化作用常是在有水存在时发生的，在水溶液，
低价氧化物、硫化物和有机化合物发生了氧化反 映。
如：自然界中常见的黄铁矿（FeS2）在水的 参与下，经氧化作用形成褐铁矿（Fe2O3.nH2O）。 颜色由铜黄色变为褐黄色，硬度、比重都变小。 同时产生的硫酸对岩石腐蚀性极强，可使岩石中 某些矿物分解形成洞穴和斑点，并产生一些新矿 物。

河流侧蚀作用
河流的横向环流作用
黄河的九曲回肠
河流侵蚀作用的作用规律
在河流的流动中，流水处于由纵向流和横向环流 组成的螺旋状流束流动，下蚀作用和侧蚀作用同 时进行：但在河流的上游或山区河流，由于河床 纵坡大，流速大，纵流占优势，以下蚀作用为主； 在河流的中下游、平原纵坡较小，河湾较多，流 速小，横向环流为逐，侧蚀作用为主。
(2) 潜水的补给条件
含水层中地下水从外部（如大气降水、地表水等）获得大 量补充的过程称为地下水的补给。
所谓补给条件就是指地下水的补给来源、补给方式，补给 区的位置、补给量大小和影响补给的因素。
(3)潜水的补给来源，一般有以下几种形式：
A 大气降水：大气降水的渗入，是潜水的主要补给来源。补 给的数量取决于降水的性质和强度、地面坡度、包气带厚度、 植被覆盖情况、岩石透水性等因素。
(1) 上层滞水量不大，且季节性变化强烈
(2) 上层滞水的补给区和分布区是一致的。
(3) 上层滞水一般矿化度低，但由于直接与地表 相通，水质量最易受污染。
(4) 从工程地质角度看，上层滞水常引起土质边 坡滑坍，地基、路基沉陷、冻胀等病害的重要因 素。
2.潜水
埋藏于地表以下，第一个稳定隔水层之上具有自由水面的饱水 带中的重力水被称为潜水。潜水具有自由水面称为潜水面，下 伏的隔水层称为此含水层的底板。
使之逐 渐随水流失
机械侵蚀：流动的河水对河床组成物质的直接冲击和夹带砂
砾、卵石等固体物质对河床的磨蚀。
按河床不断加深和拓宽的发展过程可分为：
下蚀作用：流水对河底岩石的侵蚀（磨、冲刷、溶）使河床
逐渐下切和加深的作用。
侧蚀作用：河水对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽或
使河道左右迁移的作用。

三、河流的地质作用
（一）河流的侵蚀、搬运和沉积作用
1.侵蚀作用
下蚀作用
侧蚀作用
2.搬运作用 3.沉积作用和冲积层
•冲积层特征： （1）分布在河床、冲积扇、冲积平原或三角洲中； 冲积层的
（1）分布在河床、冲积扇、冲积平原或三角洲中； 冲积层的成分复杂。分选性好，层理明显，磨圆度高。 （2）作为工程建筑物的地基，砂、卵石的承载力 较高，粘性土较低。特别要注意冲积层中两种不良 沉积物，一种是牛轭湖、沼泽地中的淤泥、泥炭等； 另一种是容易发生流沙现象的细、粉砂层。 （3）冲积层中的砂、卵石、砾石层常可选用作建 筑材料。厚度稳定、延续性好的砂、卵石层是丰富 的含水层，可以作为良好的供水水源。
成分 残积 层
结构构 造
工程性 质 位置
（1）位于地表以下、基岩风化带以 上的一层松散破碎物质。其破碎程度 地表最大， 愈向下愈小，逐渐过渡 到基岩风化带。 （2）其物质成分与下伏基岩成分有 关。 （3）其厚度与地形、降水量、水中 化学成分等多种因素有关。 （4）由于其孔隙率较大、含水量较 高，作为建筑物地基，强度较低。易 滑动。
（二）河谷横断面及河流阶地
1.河谷横断面
由河床、河漫滩，河谷斜坡、河流阶地几部分组成
2.河流阶地
横向阶地：阶地延伸方向与河流方向垂直 纵向阶地：阶地延伸方向与河流方向平行
阶地基本类型 1）侵蚀阶地（基岩阶地） 2）基座阶地 3）冲积阶地（沉积阶地）

（三）河流地质作用与道路工程
对桥渡：首先应当选择在河流顺直地段； 应尽量使桥梁中线与河流垂直； 墩台基础位置应选择在强度足够、安 全稳定的岩层上 对线路：主要考虑边坡和基底稳定两方面。
长江正源于沱沱河，发源于青藏高原海拔6621米的唐古拉山 脉主峰各拉丹东雪山西南侧的姜根迪如雪山。 上游从江源沱沱河到湖北宜昌市三峡出口的南津关，全长 4529公里，占长江全长72%，横跨我国两个地形阶梯，落差大，水 流急，下蚀作用强烈，峡谷众多，如横断山北高南低，急剧倾斜， 使金沙江仅在650公里的距离内下降的1400m，平均1公里下降2m多， 下蚀作用强烈，如长江三峡、虎跳峡等峡谷就是有强烈的下蚀作用 造成的； 中游从湖北宜昌南津关到江西湖口，该段长927公里，地势平 坦，水流缓慢，江身屈曲，湖泊罗列，支流集中，水量大增，河流 以侧蚀作用为主，如荆江河段的”九曲回肠”。从湖北石首至湖南 岳阳之间直线距离仅87公里，但河道长度竟达240公里，沿线有许 多牛轭湖，在这一线上，最近的一次截弯取直是1970年7月19日发 生的，河水冲决了六合垸(yuan)河湾颈，使原来20公里长的河道缩 短为不到1公里； 下游从湖口以下至长江入海口，长896公里，水深江阔，水位 变幅小，通航能力大。河流的沉积作用增强，泥沙淤积严重。