地貌学 第三章 流水地貌

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1、地貌学第三章流水地貌第三章流水地貌地表流水是最主要的地貌外力之一。它在流动过程中，不仅能侵蚀地面，形成各种形态的侵蚀沟谷，同时又将被侵蚀的物质沿途堆积，形成各种各样的堆积地貌。凡由地表流水作用（包括侵蚀、搬运和堆积）塑造的各种地貌，统称流水地貌。根据流水的特性，地表流水可分为坡面水流和沟谷水流两种。前者包括坡面上薄层的片流和细小股流，往往发生在降雨时或雨后很短的时间内，以及融冰化雪时期；这种短时期出现的流水，称暂时性流水。后者是指沟谷及侵蚀沟中的水流，在一些降水量小于蒸发量或汇水面积较小的沟谷中，水流往往也是暂时性的，特别是在干旱和半干旱地区的沟谷中，仅在暴雨或大量融冰化雪的季节才有水流，

2、其他时间几乎无水。在湿润地区，河床中终年保持一定的水量，称经常性流水。无论是暂时性流水或经常性流水，他们对坡面或沟谷的塑造是很明显的，只不过作用的方式不同而已。第一节流水作用一、水流的基本特性（一）层流与紊流层流的水质点有一定的轨迹，与邻近的质点作平行运动，彼此互不混乱。这种流动仅在水库及高含沙量的浑水中或坡面薄层缓流中可能存在。而在沟槽中很少发生。由于层流没有垂直于水量方向的向上分力作用，所以一般不能卷起泥沙。紊流的水质点是呈不规则的运动。并且互相干扰，在水层与水层之间第24页地貌学第三章流水地貌夹杂了大小不一的旋涡运动。旋涡的产生，是由于上下各水层流速不同，分界面上形成相对运动，这种分

3、界面极不稳定，很容易造成微弱的波动；这种波动逐渐发展，最后在交界面上形成一系列的旋涡。层流水是否失去稳定性取决于作用于水体的惯性力与粘滞力（viscosity）的对比关系。一般沟槽、河道中的水流总是属于紊流性质，只有坡面薄层缓流才是层流（Onlyinathinzonealongthebedandchannelofasmooth-walledstream,wherefrictionaldragishigh,isthevelocitylowenoughforlaminarflowtooccur.）。（二）坡面水流降水或融雪，除蒸发和下渗外，其余部分在重力作用下沿着斜坡成薄层运动，形成面状水流，

4、坡面径流在发育初期，水层薄，流速小。随着水层的增厚，冲刷能力增强。水流在向下流动过程中，由于雨水和雪水的补充，一般顺坡流量会逐渐增大。当流量增大到一定值后，成层的流动便不再能够保持，薄层片状水流开始分离，形成无数细小股流，它们沿途时分时合，没有固定的流路；坡面径流是地表水流形成的初期阶段，水层薄，流路广，作用时间短，流程短。当坡面水流厚度为1.5～2.0mm时，粘滞力起主要作用，水流为层流。（三）沟槽水流若水流进一步集中，水流会自行集中成小沟流动，这些小沟又逐渐相互兼并扩大，最后汇成沟槽水流，进入河道。沟槽水流属于紊流。二、坡面水流的侵蚀作用水流侵蚀就是地表泥沙被水流带走。是否发生侵蚀主要

5、根据泥沙起动第25页地貌学第三章流水地貌条件来判断。坡面流水侵蚀只出现在降雨或融雪时期，雨滴冲击和坡面侵蚀作用是坡面流水侵蚀的两种主要作用。1．雨滴冲击作用：雨滴降落的最大速度达7～9m/s，对地面产生巨大的冲击力。据测定，雨滴降落能使粒径小于0.5mm的土粒离开原来位置被击溅到60cm以上的高度，水平距离可超过1.5m。斜坡上的土粒受到雨水冲击以后，向坡下的距离和数量大于向上坡击溅的距离和数量，在斜坡上，约有60%～70%的土粒向下坡移动，只有25%～40%向上坡移动。2．坡面径流侵蚀：坡面侵蚀力大小与地形、土壤、植被有关。坡长、坡度和坡形控制着坡面流水冲刷速度和冲刷量。水流挟沙能力并不

6、是随着坡长的增加而增加。一般在山坡顶端，地面比较平坦，同时雨水汇成的流量比较小，水流没有足够的冲刷能力，坡面的泥沙不会外移，这一地区称为不冲刷带。坡面的中段坡度一般比较陡，冲刷强度最大，为冲刷带。接近坡脚段，坡度转缓，出现淤积，称淤积带。20度到40度之间坡面侵蚀强度最大。土壤结构对坡面侵蚀也有很大的影响。土壤团粒结构好，可以吸收一部份雨水，使地表径流量减少；土层厚，吸水较多，也可减少地表径流量，使侵蚀减弱。植被可以防止雨滴对坡面的冲击和减少坡面径流冲刷，主要表现在三方面：①植被可以减少坡面径流量；②植被可控制坡面径流速度；③植被可阻挡雨滴直接冲击地面。在其他条件相同的情况下，植被好坏对坡

7、面径流侵蚀有显著差别。三、横向环流与螺旋流第26页地貌学第三章流水地貌水流的运动受到河槽边界的限制，因此，水流的平均方向，决定于槽线的方向。槽线的曲折和断面形态的改变，会使水流内部形成一种规模较大的旋转运动。在弯曲河道中，从凸岸由水面流向凹岸的表层流和从凹岸由河底流向凸岸的底流构成一个连续的螺旋形向前移动的水流，称为横向环流。横向环流的形成主要是由弯道离心力和地球偏转力的影响所产生的。弯曲河道由于水流本身偏转而产生离心力