工程地质地表流水地质作用课件.pptx
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1、第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述 河流属于地表水的地面流水,其地质作用河流属于地表水的地面流水,其地质作用塑造塑造陆地形态,改变着地球的外貌。陆地形态,改变着地球的外貌。山山区区进行进行侵蚀侵蚀作用,形成深切峡谷,使地面逐渐降作用,形成深切峡谷,使地面逐渐降低低,并将大量的风化产物输入海洋;,并将大量的风化产物输入海洋;在平原或在平原或低洼区低洼区则以则以沉积沉积作用为主,使地面升作用为主,使地面升高高,河流地质作用的总体结果是不断地,河流地质作用的总体结果是不断地夷平地表面夷平地表面。地面流水搬运的沉积物是陆地地面上沉积物的重要组成部分。地面流水搬运的沉积物是陆地地面上沉积物的
2、重要组成部分。第1页/共37页一、一、地面流水的概述地面流水的概述(一)(一)地面流水的种类地面流水的种类片流片流(坡流、面流)(坡流、面流)面状无槽面状无槽流水流水 1.1.暂时暂时性流水性流水线状有槽线状有槽流水流水 2.2.常年常年性流水性流水河流河流 洪流洪流 最初降水向下沿自然斜坡均匀流动,流速小、水层薄,水流方向受地面起伏最初降水向下沿自然斜坡均匀流动,流速小、水层薄,水流方向受地面起伏影响,影响,无固定流向无固定流向,形成,形成网状细流网状细流,称为片流(坡流、面流)。,称为片流(坡流、面流)。洪流是随着片流的进一步发育,山坡上沿洪流是随着片流的进一步发育,山坡上沿最大坡度最大坡
3、度可以先出现一些沟槽的雏可以先出现一些沟槽的雏形。沟槽雏形一旦出现,其水层增厚,流量增大,冲刷能力增强,片流中更多的形。沟槽雏形一旦出现,其水层增厚,流量增大,冲刷能力增强,片流中更多的水层向沟槽集中,冲刷能力增强,水层向沟槽集中,冲刷能力增强,刷深刷深和和扩大扩大沟槽,片流沟槽,片流 洪流。洪流。第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第2页/共37页 沟槽沟槽 沟谷(冲沟)。沟谷流水已经具有固定流向,但其水源全靠大气降水沟谷(冲沟)。沟谷流水已经具有固定流向,但其水源全靠大气降水补给,雨后水量大,无雨沟谷干枯,水流时断时续,这就是补给,雨后水量大,无雨沟谷干枯,水流时断时续,这就是洪
4、流洪流与与河流河流的根本的根本区区别别。冲沟的发展有两种可能趋势:一种是冲沟的发展有两种可能趋势:一种是向下冲刷停止向下冲刷停止,沟底不能继续加深,这,沟底不能继续加深,这时冲沟具有宽阔而平缓的沟底,和缓上凸的沟坡,沟底为较细的砂土所堆积,它时冲沟具有宽阔而平缓的沟底,和缓上凸的沟坡,沟底为较细的砂土所堆积,它标志着冲沟的衰老。另一种是标志着冲沟的衰老。另一种是流水深切沟底达地下水面流水深切沟底达地下水面,冲沟流水可能得到地下,冲沟流水可能得到地下水源源不断的补充,暂时性的冲沟流水便转变成具有经常流水的水源源不断的补充,暂时性的冲沟流水便转变成具有经常流水的河流河流,冲沟,冲沟 河河谷。谷。沟
5、谷发展成为河谷,河谷由小到大逐渐发展。河谷通常由几部分组成,并且沟谷发展成为河谷,河谷由小到大逐渐发展。河谷通常由几部分组成,并且具有不同类型的横剖面。河谷中经常性水流为河流。具有不同类型的横剖面。河谷中经常性水流为河流。第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第3页/共37页 冲沟形成发展的四个阶段:冲沟形成发展的四个阶段:1.冲槽阶段(细沟阶段)冲槽阶段(细沟阶段)冲沟的开始,会淤塞边沟,毁损路面,破坏路基,冲沟的开始,会淤塞边沟,毁损路面,破坏路基,填平沟槽,种植草皮保护坡面。填平沟槽,种植草皮保护坡面。2.下切阶段(切沟阶段)下切阶段(切沟阶段)公路避免从沟顶附近的沟壁通过,中下
6、部通过应公路避免从沟顶附近的沟壁通过,中下部通过应修截水沟,沟头设多级跌水石坎,沟底铺石加固。修截水沟,沟头设多级跌水石坎,沟底铺石加固。3.平衡阶段(冲沟阶段)平衡阶段(冲沟阶段)设跨沟桥,路基、桥涵高度应在洪水位以上,桥设跨沟桥,路基、桥涵高度应在洪水位以上,桥涵孔径应大于排洪量,加固沟壁,设置跌水、防止侧涵孔径应大于排洪量,加固沟壁,设置跌水、防止侧蚀水毁路基及切坡后内边坡失稳,防止崩塌滑坡的发蚀水毁路基及切坡后内边坡失稳,防止崩塌滑坡的发生。生。4.休止阶段(拗谷阶段)治理同上休止阶段(拗谷阶段)治理同上第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第4页/共37页冲沟发展的第一阶段是
7、形成细沟第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述冲下泥土在底部堆积冲下泥土在底部堆积第5页/共37页冲沟发展的第二阶段是以强烈的下蚀作用为主第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第6页/共37页冲沟发展的第三阶段是使谷底逐渐变缓,同时冲沟冲沟发展的第三阶段是使谷底逐渐变缓,同时冲沟的岸坡逐渐塌落,形成天然稳定的坡度的岸坡逐渐塌落,形成天然稳定的坡度第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第7页/共37页(二)地面流水的地质作用(二)地面流水的地质作用 现代地貌现代地貌(高山(高山峡谷、广阔平原)主峡谷、广阔平原)主要是由要是由流水流水地质作用地质作用形成的,形成的,地面流水
8、地面流水是是分布最广泛分布最广泛的地质外的地质外营力,是塑造大地面营力,是塑造大地面貌的貌的雕塑家雕塑家。地面流水地质作用分为:地面流水地质作用分为:侵蚀作用、侵蚀作用、搬运作用、搬运作用、沉积沉积作用作用。破坏破坏 建造建造第二节第二节 1.1.地面流水概述地面流水概述第8页/共37页二、二、暂时性流水的地质作用暂时性流水的地质作用(一)(一)片流的地质作用片流的地质作用 1.片流的片流的洗刷洗刷作用作用 片流片流(坡流、面流)(坡流、面流)在降雨或融雪时,地表水一部分渗入地下,其余在降雨或融雪时,地表水一部分渗入地下,其余的的沿坡面沿坡面向下运动。这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状向
9、下运动。这种暂时性的无固定流槽的地面薄层状、网状细流细流称为称为片片流流。2.片流的片流的堆积堆积作用与作用与坡积物坡积物 片流搬运的物体在片流搬运的物体在坡麓堆积坡麓堆积下来,形成下来,形成坡坡积物积物。成分成分为岩屑、矿屑、砂砾或矿质黏为岩屑、矿屑、砂砾或矿质黏土,土,与与坡上基岩坡上基岩密切相关密切相关;碎屑颗粒碎屑颗粒大小大小混杂混杂,棱角,棱角分明分明、分、分选性选性差差,层理,层理不不明显明显。坡积物的坡积物的特点特点:第二节第二节 2.2.地面暂时性流水的地质作用地面暂时性流水的地质作用第9页/共37页(二)(二)洪流的地质作用洪流的地质作用1.洪流的洪流的冲刷冲刷作用与作用与冲
10、沟冲沟 洪流洪流坡流坡流逐渐集中逐渐集中汇成汇成几段较大的线状水流,再向下几段较大的线状水流,再向下汇聚汇聚成快速奔腾成快速奔腾的洪流。的洪流。洪流猛烈洪流猛烈冲刷冲刷沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏,称为沟底、沟壁的岩石并使其遭受破坏,称为冲刷作用冲刷作用。冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的冲刷作用将坡面凹地冲刷成两壁陡峭的沟谷沟谷。多次冲刷两侧形成许多。多次冲刷两侧形成许多小冲小冲沟沟,共同构成了,共同构成了冲沟系统冲沟系统。第二节第二节 2.2.地面暂时性流水的地质作用地面暂时性流水的地质作用第10页/共37页2.洪流的洪流的堆积堆积作用与作用与洪积扇洪积扇 洪积物的洪积物的特点特点:沟口
11、沟口附近堆积多,厚度大,颗粒附近堆积多,厚度大,颗粒粗大,粗大,越向外越向外堆积越少越薄,颗粒堆积越少越薄,颗粒细小,具明显的细小,具明显的分带性分带性 。堆积的地形是堆积的地形是锥状锥状时,称为时,称为洪积锥洪积锥(冲积锥),(冲积锥),呈呈扇形扇形时称为时称为洪积扇洪积扇。磨圆度磨圆度差差,分选性,分选性较差较差,可见,可见斜斜层理和层理和交错交错层层理。理。第二节第二节 2.2.地面暂时性流水的地质作用地面暂时性流水的地质作用第11页/共37页 第12页/共37页第13页/共37页(一)河流侵蚀作用(一)河流侵蚀作用 河水在河床河水在河床流动中流动中时对时对谷底谷底和和谷坡谷坡的的冲蚀冲
12、蚀作用称为作用称为侵蚀作用侵蚀作用。分为。分为底蚀作用底蚀作用和和侧蚀作用侧蚀作用。1.河流的河流的底蚀底蚀作用作用 河流在河流在垂直方向垂直方向上对河底的上对河底的冲刷冲刷作用,称为作用,称为底蚀作用底蚀作用,又称为,又称为下蚀作用下蚀作用。第二节第二节 3.3.河流地质作用河流地质作用三、三、河流地质作用河流地质作用第14页/共37页 1)峡谷急流瀑布峡谷急流瀑布在河流在河流上游上游,河底纵坡降,河底纵坡降大大,水流速度,水流速度快快,底蚀底蚀作用最为作用最为强强烈烈。加上岩石性质构造条件的影响,常形成。加上岩石性质构造条件的影响,常形成峡谷峡谷,急流急流和和瀑布瀑布。第二节第二节 3.3
13、.河流地质作用河流地质作用第15页/共37页河流能不能无止境的下蚀呢?河流能不能无止境的下蚀呢?2)侵蚀基准面侵蚀基准面河流下蚀的河流下蚀的极限极限。海平面海平面是外流水系的共同侵蚀基准面是外流水系的共同侵蚀基准面。局部局部侵蚀基准面侵蚀基准面 河流注入湖泊的河流注入湖泊的湖面湖面高度高度 支流注入主流的支流注入主流的河面河面高度高度 3 3)河流的平衡剖面河流的平衡剖面河流在其河流在其形成的形成的初期初期,多急流与瀑布,河流,多急流与瀑布,河流纵剖面不平纵剖面不平滑滑。由于下蚀和溯源侵蚀作用,河床上的。由于下蚀和溯源侵蚀作用,河床上的突起突起被被削去削去,凹坑凹坑被被填平填平,急流急流和和瀑
14、布瀑布消失消失,河流纵剖面逐渐演变成为,河流纵剖面逐渐演变成为平滑的曲线平滑的曲线,称为,称为平衡剖面平衡剖面。水坝的建立水坝的建立,能,能破坏破坏河流在演化中建立起来的河流在演化中建立起来的平衡平衡状态状态。第二节第二节 3.3.河流地质用河流地质用第16页/共37页2.溯源侵蚀溯源侵蚀 河流自河流自形成之后形成之后,河谷有,河谷有向源头向源头发展、发展、增长增长河谷长度的趋势,这个过程称河谷长度的趋势,这个过程称为河流的为河流的溯源侵蚀溯源侵蚀,也称为,也称为向源侵蚀向源侵蚀。第二节第二节 3.3.河流地质作用河流地质作用第17页/共37页3.河流的侧蚀作用河流的侧蚀作用 河流在河流在水平
15、方向水平方向冲蚀河岸,使岸坡不断冲蚀河岸,使岸坡不断坍塌后退坍塌后退,从而,从而加宽加宽河谷的作用,称河谷的作用,称为为侧蚀作用侧蚀作用或或旁蚀作用旁蚀作用。在侧蚀作用下常形成在侧蚀作用下常形成曲流曲流和和牛轭湖牛轭湖。1)河谷的扩宽与弯曲)河谷的扩宽与弯曲 2)河床的摆动与曲流的裁弯取直)河床的摆动与曲流的裁弯取直 侧方侵蚀作用使侧方侵蚀作用使河谷加宽河谷加宽和和形成形成河曲、蛇曲河曲、蛇曲的过程。的过程。第二节第二节 3.3.河流地质作用河流地质作用第18页/共37页3)河流袭夺河流袭夺 当当两条两条河流向河流向同一分水岭同一分水岭溯源侵蚀时,溯源侵蚀时,有可能发生河流甲溯源有可能发生河流
16、甲溯源侵蚀进入侵蚀进入河流乙的河流乙的河谷内,因甲河床比乙河谷内,因甲河床比乙河床低河床低,于是河流,于是河流甲把河流乙的甲把河流乙的水夺走水夺走,这种现象称,这种现象称河流的河流的袭夺袭夺。河流乙叫。河流乙叫断头河断头河,河流甲叫,河流甲叫袭夺河袭夺河。第二节第二节 3.3.河流地质作用河流地质作用第19页/共37页(二)河流的搬运作用(二)河流的搬运作用 河流河流是陆地上是陆地上最主要最强壮最主要最强壮的的搬运工搬运工。其搬运能力的大小。其搬运能力的大小取决取决于于流量流量和和流速流速;物质来源主要是谷坡洗刷、崩落、滑塌下来的产物和冲沟内洪流冲物质来源主要是谷坡洗刷、崩落、滑塌下来的产物和
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