第二章 流域土壤侵蚀与泥沙输移
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可编辑修改精选全文完整版水土保持学第二章土壤侵蚀1.土壤侵蚀:土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
2.水土流失:在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失,亦称水土损失。
3.内营力作用的主要表现是地壳运动、岩浆活动、地震等。
1)地壳运动:地壳运动使地壳发生变形和位移,改变地壳构造形态,因此又称为构造运动,根据地壳运动的方向,可分为垂直运动和水平运动两类。
2)岩浆活动:岩浆活动是地球内部的物质运动(地幔物质运动)。
地球内部软流圈的熔融物质会在压力、温度改变的条件下,沿地壳裂或脆弱带侵入或喷出,岩浆侵入地壳形成各种侵入体,喷出地表则形成各种类型的火山,改变原来形态,造成新的起伏。
3)地震:地震也是内营力作用的一种表现,它往往与断裂、火山现象相联系。
4.外营力作用的主要能源来自太阳能。
地壳表面直接与大气圈、水圈、生物圈接触,它们之间发生复杂的相互影响和相互作用,从而使地表形态不断发生变化,都经历了风化、剥蚀、搬运和堆积(沉积)几个环节。
1)风化作用:风化作用就是指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化,是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。
2)剥蚀作用:各种外营力作用(包括风化、流水、冰川、风、波浪等。
)对地表进行破坏,并把破坏后的物质搬离原地,这一过程或作用称为剥蚀作用。
3)搬运作用:风化、侵蚀后的碎屑物质,随着各种不同的外营力作用转移到其他地方的过程称为搬运作用。
4)堆积作用:被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质物理、化学条件的改变,或在生物活动参与下发生堆积或沉积,称为堆积作用。
5.土壤侵蚀的类型1)按导致土壤侵蚀的外营力种类划分土壤侵蚀类型:水力侵蚀类型风力侵蚀类型重力侵蚀类型冻融侵蚀类型冰川侵蚀类型混合侵蚀类型化学侵蚀类型生物侵蚀类型2)按土壤侵蚀发生的时间划分:以人类在地球上出现的时间为分界点,将土壤侵蚀划分为两大类:古代侵蚀:人类出现在地球上以前所发生的侵蚀现代侵蚀:人类出现在地球上之后所发生的侵蚀3)按土壤侵蚀发生的速度划分:土壤侵蚀类型:加速侵蚀、正常侵蚀6.水力侵蚀的作用方式,按侵蚀作用方向,可分为下蚀和侧蚀。
河流动力学三基试题参考答案一、基本概念1.泥沙输移比:某流域出口控制站实测的河流泥沙总量St与该流域的地表物质侵蚀总量Se之比,称为泥沙输移比。
2.推移质:泥沙以群体形式运动时,以滚动(包括层移)、跃移形式运动的颗粒统称为推移质。
3.悬移质:把悬浮在水流中,基本上与水流以相同速度作悬移运动的泥沙统称为悬移质。
4.高含沙水流:是指水流挟带的泥沙颗粒非常多,含沙量很大,以至于该挟沙水流在物理特性、运动特性和输沙特性等方面基本上不再像一般挟沙水流那样用牛顿流体描述。
5.异重流运动:两种或两种以上的流体相互接触,而流体间有一定的但是较小的重度差异,如果其中一种流体沿着交界面方向流动,在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的运动。
6.泥沙的水下休止角:将静水中的泥沙颗粒堆积起来,其堆积体边坡形成的稳定倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角。
7.含沙量:单位体积浑水中固体泥沙颗粒所占的比例,一般有重量含沙量和体积比含沙量。
8.等容粒径:与泥沙颗粒体积相同的球体直径。
9.中值粒径D50:累计频率曲线上纵坐标取值为50%时所对应的粒径值。
10.算术平均粒径D m:各粒径组平均粒径的重量百分比的加权平均值。
11.风化作用:岩石和矿物在地表环境中,受物力、化学和生物作用,发生体积破坏和化学成分变化的过程,称为风化作用。
12.泥沙的沉速:泥沙在静止清水中沉降速度达到恒定极限速度时,对应的沉速叫做泥沙的沉速。
13.泥沙的干容重:一般把单位体积沙样干燥后的重量称为干容重。
14.泥沙的容重:泥沙颗粒的实有重量于实有体积的比值(即排出空隙率在外)。
15.推移质输沙率:在一定水力、泥沙条件下,单位时间内通过过水断面的推移质数量称为推移质输沙率,用G b表示,单位一般用kg/s或者t/s。
16.泥沙的起动:设想在具有一定泥沙组成的床面上,使水流的速度由小到大逐渐增加,直到使床面泥沙(简称床沙)由静止转入运动,这种现象称为泥沙的起动。
水土保持学第二章土壤侵蚀1.土壤侵蚀:土壤及其母质在水力、风力、冻融、重力等外营力作用下,被破坏、剥蚀、搬运和沉积的过程。
2.水土流失:在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失,亦称水土损失。
3.内营力作用的主要表现是地壳运动、岩浆活动、地震等。
1)地壳运动:地壳运动使地壳发生变形和位移,改变地壳构造形态,因此又称为构造运动,根据地壳运动的方向,可分为垂直运动和水平运动两类。
2)岩浆活动:岩浆活动是地球内部的物质运动(地幔物质运动)。
地球内部软流圈的熔融物质会在压力、温度改变的条件下,沿地壳裂或脆弱带侵入或喷出,岩浆侵入地壳形成各种侵入体,喷出地表则形成各种类型的火山,改变原来形态,造成新的起伏。
3)地震:地震也是内营力作用的一种表现,它往往与断裂、火山现象相联系。
4.外营力作用的主要能源来自太阳能。
地壳表面直接与大气圈、水圈、生物圈接触,它们之间发生复杂的相互影响和相互作用,从而使地表形态不断发生变化,都经历了风化、剥蚀、搬运和堆积(沉积)几个环节。
1)风化作用:风化作用就是指矿物、岩石在地表新的物理、化学条件下所产生的一切物理状态和化学成分的变化,是在大气及生物影响下岩石在原地发生的破坏作用。
2)剥蚀作用:各种外营力作用(包括风化、流水、冰川、风、波浪等。
)对地表进行破坏,并把破坏后的物质搬离原地,这一过程或作用称为剥蚀作用。
3)搬运作用:风化、侵蚀后的碎屑物质,随着各种不同的外营力作用转移到其他地方的过程称为搬运作用。
4)堆积作用:被搬运的物质由于介质搬运能力的减弱或搬运介质物理、化学条件的改变,或在生物活动参与下发生堆积或沉积,称为堆积作用。
5.土壤侵蚀的类型1)按导致土壤侵蚀的外营力种类划分土壤侵蚀类型:水力侵蚀类型风力侵蚀类型重力侵蚀类型冻融侵蚀类型冰川侵蚀类型混合侵蚀类型化学侵蚀类型生物侵蚀类型2)按土壤侵蚀发生的时间划分:以人类在地球上出现的时间为分界点,将土壤侵蚀划分为两大类:古代侵蚀:人类出现在地球上以前所发生的侵蚀现代侵蚀:人类出现在地球上之后所发生的侵蚀3)按土壤侵蚀发生的速度划分:土壤侵蚀类型:加速侵蚀、正常侵蚀6.水力侵蚀的作用方式,按侵蚀作用方向,可分为下蚀和侧蚀。
⽔⼟保持学第⼆章第⼆章⼟壤侵蚀的基本特征⼟壤侵蚀是指⼟壤及其母质在⽔⼒、风⼒、冻融、重⼒等外营⼒作⽤下,被破坏、剥蚀搬运和沉积的过程。
因此,它的本质也是地球的外营⼒对地表的塑造与夷平。
这⼀过程从陆地形成以后就在不断地进⾏着,只是在⼈类的出现与参与下,发⽣了根本变化,故通常将地史时期纯⾃然条件下发⽣和发展的侵蚀作⽤与过程,称为⾃然侵蚀或正常侵蚀(normal erosion)。
它的特点是侵蚀速率缓慢,不受⼈为活动影响的纯⾃然过程,因⽽⼜可称为常态侵蚀。
⼈类出现以后,他们为了⽣存,就⾃觉与不⾃觉地加⼊到了改造⾃然的过程中,在⽣产⽅式落后,效益低下的情况下,这⼀作⽤往往加快了⼟壤侵蚀的过程。
所以,有史以来(距今约5000年左右),⼈类⼤规模的⽣产活动逐渐形成,改变和促进了⾃然侵蚀过程,这种快速的侵蚀作⽤过程,称为加速侵蚀(accelerated erosion)。
其特点是侵蚀速度快、破坏⼤、影响深远,除了有常态侵蚀作⽤外,还有⼈类活动的参与,两者作⽤相迭加,⼤⼤加速了侵蚀的发⽣与发展。
另外,按⼟壤侵蚀发⽣的时代⼜可划分为古代侵蚀(ancient erosion)和现代侵蚀(human erosion)。
其含意与上述概念基本相同。
现在⼈们研究的⼟壤侵蚀(或⽔⼟流失),均是指加速侵蚀(或现代侵蚀)⽽⾔的。
按侵蚀营⼒⼟壤侵蚀可分为:⽔⼒侵蚀、重⼒侵蚀、冻融侵蚀、冰川侵蚀、混合侵蚀、风⼒侵蚀、⽣物侵蚀等。
据其危害程度的⼤⼩,本章主要讨论⽔⼒侵蚀、风⼒侵蚀、重⼒侵蚀和混合侵蚀的⼀些主要问题。
第⼀节⽔⼒侵蚀⼀、⽔⼒作⽤从动⼒⾓度来讲,⽔⼒侵蚀是降⾬侵蚀⼒与径流冲刷⼒共同作⽤的结果。
(⼀)降⾬侵蚀⼒降⾬侵蚀⼒是降⾬引起⼟壤侵蚀的潜在能⼒,它是降⾬物理特征的函数,在下垫⾯特征相对⼀致的条件下,降⾬侵蚀⼒越⼤,引起的⼟壤侵蚀越剧烈。
侵蚀⼒的计算,经过国内外许多学者的研究,已有很⼤进展。
威斯迈尔,(W.H.Wischmeier)经过⼤量的寻优计算,找到了⽤⼀个复合参数R为指标来表⽰,其表达式为:R=EI30(2-1)式中:E 为该次降⾬的总动能(英尺·英⼨或J/m 2·mm ),I 30是该次暴⾬过程中出现的最⼤30分钟强度(吋/⼩时或mm/h )。