河流地质作用专题四优秀课件.ppt

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1、河流地质作用专题四第1页，本讲稿共28页本节主要内容v基本概念v流水的侵蚀作用v河谷的类型及河流阶地v河流掏蚀破坏的预测和防护第2页，本讲稿共28页一 基本概念v何谓河流?是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。第3页，本讲稿共28页河流的构成?主流:由重力作用引起的流动;付流:由其它力引起的流动。层流：水质点运动轨迹互相平行；紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。v水流流速？河流中的流水具有一定的流速（v），即流水有一定的动能（E），这里的流速为平均流速。第4页，本讲稿共28页第5页，本讲稿共28页v水流能量的消耗：流水的动能大小可以用物理学的公式表示：E

2、=mv2/2。具体能量消耗为：（1）能量消耗于水的粘滞性、水的紊流、环流、波浪及涡流等，可用Tn表示；（2）能量消耗于侵蚀作用，可用Tp表示；（3）能量消耗于搬运作用，可用Tk表示。E=Tn+Tp+Tk第6页，本讲稿共28页v河流地质作用：侵蚀作用：切割地面和冲刷河岸 搬运作用：堆积作用：形成各种沉积物和流水沉 积地貌，如河流阶地、冲 积平原等 第7页，本讲稿共28页二 流水的侵蚀作用 v侵蚀作用的方式：溶溶蚀蚀作作用用：在可溶性岩石分布的地区内比较显著，它能溶解岩石中的一些可溶性矿物，其结果使岩石结构逐渐松散，加速了机械侵蚀作用。河流的机械侵蚀河流的机械侵蚀：是河谷地质发展过程中的一个重要现

3、象。对工程地质来说，由于流水的机械侵蚀作用，可使河床移动和河谷变形，也可使河岸冲刷破坏，这就严重地威胁河谷两岸的建筑物和构筑物的安全。第8页，本讲稿共28页1.流水对河床的冲刷作用：当水流作用于土石颗 粒的力（P）超过阻止其 运动的摩擦力（T）时，土石粒就开始随水流一起 移动，这就形成冲刷。临界流速（vcr）：流速为土石粒开始移动的流速（vcr）vcr=A*d1/2 如vcr以米秒为单位，而泥砂粒直径J以毫米为单位，则根据实际观测，当d400rnm时，A值取0.2。第9页，本讲稿共28页v水流速度v超过vcr时，河床上的泥砂就开始滚动或间歇性跃动，推移前进。v当流速大到某一程度时，泥砂粒跃起混

4、入水中，呈不着底的悬移运动，这种泥砂称为悬移质泥砂。v 流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被泥砂饱和时才会发生冲刷。如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被充分利用就会冲刷；如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。第10页，本讲稿共28页第11页，本讲稿共28页2.流水对河岸的掏蚀（横向环流的作用）v平直河道v弯曲河道v科式力的作用（地球自转）第12页，本讲稿共28页第13页，本讲稿共28页平直河道v流速分布：平面上：中间大，两边小 剖面上：上面大，下面小v作用结果：上部：两侧向中间汇集 下部：向两边分流 形成向下游推进的螺旋形对称横向环流，形成河

5、流不断的向下侵蚀切割。第14页，本讲稿共28页弯曲河道v作用力：离心力，重力 在河曲处，运动的水质点受离心力P的作用。P=mv2/R 式中 m水的质量；v水质点的纵向流速；R水质点运动迹线的曲率半径。离心力-使水质点向凹岸运动-水面形成倾向凸岸的横向水力坡度In第15页，本讲稿共28页 In=tg=mV2/R/mg=V2/Rg 形成横向水力坡度后就产生了附加压力，其方向与离心力相反，且在所有的深度上一致，等于In。离心力与附加压力相迭加，就会产生上层水流流向凹岸，而下层水流就流向凸岸，形成螺旋状横向环流。第16页，本讲稿共28页科式力作用（惯性力）v地球自转，线速度大小不一，赤道附近大，向两极

6、逐渐变小。产生科式力。v科式力作用结果：北半球：右岸受到冲刷，左岸得到堆积 南半球：左岸受到冲刷，右岸得到堆积第17页，本讲稿共28页横向环流作用结果v凹岸受到冲刷，凸岸接受堆积v河弯不断向下游发展，形成蛇曲v洪水期间会发生截弯取直，从而形成牛轭湖。第18页，本讲稿共28页第19页，本讲稿共28页第20页，本讲稿共28页第21页，本讲稿共28页第22页，本讲稿共28页第23页，本讲稿共28页三、河谷的类型及河流阶地v河谷的类型：构造谷：受地质构造控制 侵蚀谷：由于河流冲刷而成v侵蚀谷的形成；（三个阶段）峡谷型：下切作用 河漫滩型：侵蚀、堆积 成型河谷：漫滩变化，形成了阶地第24页，本讲稿共28

7、页v阶地？被抬高了的河漫滩v河漫滩？凹岸被冲刷，凸岸被堆积，乃造成洪河床浅滩。以后浅滩不断扩大和固定，形成洪水期才能淹没的滩地，是为河漫滩。第25页，本讲稿共28页v河流阶地的类型：（1）侵蚀阶地（2）堆积阶地 l）上迭阶地 2）内迭阶地 3）嵌入阶地（3）基座阶地 第26页，本讲稿共28页四、河岸掏蚀破坏的预测和防护、河岸掏蚀破坏的预测和防护v首先要确定河岸掏蚀破坏地段。v对河岸掏蚀破坏地段进行防护。第27页，本讲稿共28页防护措施可分两类：v一类是直接防护边岸不受冲蚀作用的措施。如抛石、铺砌、混凝土块堆砌、混凝土板、护岸挡墙、岸坡绿化等。v另一类是调节径流以改变水流方向、流速和流量的措施。如丁坝、顺坝、横墙等。v采用整治与预防措施 并举，并按经济技术 指标对比的办法来选 择防护措施时，才能 取得最大的效益。第28页，本讲稿共28页