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1、第十章河流及其地质作用南京大学地球科学系舒良树普通地质学(GeneralGeology)Chapter10Theriver&itsgeologicalaction●河流养育了人类,人类的生存与发展离不开水。 石器时代,古人沿河而居,捕鱼为生;旅行时,河流 既是他们的主要路线,同时又是他们的旅行障碍。 古代埃及人靠春季尼罗河的洪水而获得可耕土地， 稍后又学会了储水灌溉。●洪灾则威胁着人类生存,在全球自然灾害中,水灾 排在第一位。●古代大禹治水，就掌握了是疏浚而不是堵的先进 技术。公元前250年,四川郡守李冰父子筑都江堰, 采用“深淘滩,低筑
2、堰,遇弯截角”的方法，引岷江 水入川西平原,使川西平原“水旱从人,不知饥谨,时 无荒年,天下谓之天府”。1963-1992年全球自然灾害破坏程度统计国家南水北调工程示意图Section1Introduction一.有关概念Someterms 1.河流:地表上具经常性流水的线形凹地。 河流形成过程:片流→洪流→大河2.片流:大气降水沿地表自然斜坡均匀流动,无固定 流向的地表流水。片流通过洗刷作用将山坡上细小的、松散的残积物搬运至山坡的凹入部位，形成坡积物；山麓地带的坡积物连成一片称为坡积裙。 3.洪流沿地表斜坡上的沟槽定向流动的水体。●沟的
3、发展：沟槽→沟谷→大沟谷；沟分为沟头、 沟口、沟壁、沟叉。从源头→下方侵蚀，使沟加 深、拓宽、伸长。无雨则干涸。●形成季节性洪积物（分选性差、磨圆度差）→洪积扇、洪积锥（沟口粗、开阔带细）→若干洪积扇在山前连成片则为洪积平原(如大青山前的包头)。●“V”形谷为幼年期河流标志我国第一大峡谷（Gorge）长江上游云南金沙江虎跳峡；第二大峡谷为长江三峡(ThreeGorges)=瞿塘峡（川）+巫峡（川鄂神女峰）+西陵峡（鄂）●“U”形谷只与冰川作用有关；“碟”形谷则形成于平原地区(湖北城陵矶)二．河流的动能动能E=1/2QV2（Q流量，V流速）
4、1.影响流速三因素：坡度、河床宽度（宽则流速小，因水体与河床的接触面大）、滚石负荷状况（克服内部摩擦要消耗能量）.2.影响流量三因素：W(Width)、d(depth)、V(Velocity)3.同一条河流,上游坡度动能大;下游虽水量大,但 流速小,动能可能反而小。 4.动能大，搬运力就大；搬运力>搬运量，则河流侵蚀；搬运力<搬运量，则河流沉积。河床谷底坡麓谷坡谷缘Section2Erosionofriver一.侵蚀作用三方式：溶蚀(溶解矿物岩石)、 水力冲蚀、磨蚀（带岩块的水体） 二.侵蚀作用三方向:下蚀、旁蚀、溯源侵蚀1.下蚀Bott
5、omerosion:使河床加深的作用a.原因:河流垂直分量造成下蚀;流水中因沙 砾的跳跃搬运撞击而下蚀;旋涡的涡穴下蚀。b.侵蚀基准面:即海平面。入海河流的下蚀 作用绝对不会低于海平面。c.局部侵蚀基准面:即湖面。为入湖河流的 侵蚀基准面。d.河流的纵剖面:从源头到河口,河流剖面呈 线状;其曲线总体下凹,起伏受岩性构造控制。长江的重庆-武汉-南京-南通段，武汉以上为侵蚀区,以下为沉积区。e.均夷化:削去突出部位、填平凹坑的河流作用。发育在长时间无地壳运动、海平面和气候变化不大的河流区段。f.河流的平衡剖面均夷化后的河流纵剖面就是 一平滑的
6、曲线，称河流的平衡剖面。●急流torrent：河床突然变窄变陡的地方。●瀑布Water-fall：发生在断崖、悬谷、岩层 软硬相间处的急降水流。●瀑布的后退,是由于水位差大、动能大,使下 部岩石掏空,上部岩石崩塌。实例：贵州黄果树瀑布落差75米；云南漓江玉龙关瀑布； 黑龙江镜泊湖吊水楼瀑布；黄河壶口瀑布；庐山瀑布；黄 山瀑布;纽约州西Niagara瀑布,宽900米,落差48米；它在3 万年中后退了10.4公里,每年0.3米;黄河壶口每年后退5cm。●喷泉:人造流水现象,如著名的巴黎Fontainebleue河蚀天桥黄果树大瀑布2.旁蚀（侧
7、蚀）Lateralerosion:河流对河床二侧 及谷坡的侵蚀，其结果是使河床和谷底加宽。旁蚀的动力学原因是弯道离心力与科里奥利力。（Coriolis’force,又称DeflectingforceofEarthrotation)1）弯道离心力Curvingcentrifugalforce：河流开始是直的。变弯的原因是由于河流中心的障碍物增大了摩擦力与粘滞力；流水在河流弯曲部位因惯性作用而产生离心力。 ●该力作用于河流的凹岸→使河流的主流线（流速最大的点的连线）偏向凹岸→使凹岸的水面提高，凸岸的水面降低,产生横向比降→产生从凹岸向凸岸的横
8、向力，该力作用方向是凸岸。 ●弯道离心力和横向力的联合作用，造成河流凸岸堆积、凹岸侵蚀（物质搬运至凸岸，能量减弱而沉积，形成点沙坝）。 ●南京长江大桥的北岸为凹岸。2）科里奥利力（地球自转偏转
