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河流地貌形成的基本原理——流水的沖淤作用

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一、 河道沖淤 ,顧名思義是指河流流水對河床的侵蝕與堆積作用。

二、河道沖蝕多發(fā)生在河流中上游,使河床變深、變寬、河道變長;淤積在河流中下游最常見,使河床變淺,形成沙洲、河漫灘……。當在河流上建起大壩時,河道沖淤發(fā)生河段也會改變:上游也會淤積(庫區(qū)),大壩以下附近河段多受沖蝕。


三、河道沖淤的主要影響因素有:地形、地勢,河流流量,河床巖性,流水速度、地殼運動、海水頂托……


(一).泥沙沖淤的分析思路

(1) 水流運動規(guī)律

(2) 泥沙輸移變化

(3) 河床面地形變化情況、如沖刷深度、沉積高度

(4) 泥沙起動和輸沙量

(5) ……

(二)侵蝕的分析思路:從大的方面來說,要考慮侵蝕所生的類型及影響侵蝕力度的因素,具體來說第一要看侵蝕的類型(或發(fā)生的區(qū)域);第二是作為侵蝕動力的流水本身;第三是作為侵蝕對象的巖體;第四則是其它行為對侵蝕活動的影響。



各種碎屑巖的沉積環(huán)境圖

(三)。河流沉積的分析思路

1、出現(xiàn)區(qū)域: 山麓、寬谷、凸岸、湖口或河口

2、主要成因:

物源:風化物、水積物、風積物、海(湖)積物、冰磧物等

沉積發(fā)生的原因:

(1) 流速降低

在河道由狹窄變?yōu)殚_闊的地段、河流彎道的凸岸、支流與主流的交匯處、河流的泛濫平原上、河流的入湖、入海處等等,均會發(fā)生流速明顯降低的現(xiàn)象。


(2)流量減少

其原因很多,如遇枯水期、河流被襲奪、在干早區(qū)河水遭受強烈蒸發(fā)等。(3)河流超負

山崩、滑坡以及洪水等將大量碎屑物注入河床,或單純由于流量減少,均可使河流超負,使較粗的碎屑物在河床中沉積下來,這種沉積過程稱為加積作用。

河床因加積作用而抬高,并朝寬而淺平的方向演化。河水在寬而淺的河床上流過,會頻繁發(fā)生分散與匯聚作用,形成辮狀河。辮狀河多條岔道及岔道間的沙壩均不穩(wěn)定,其位置和寬度易于改變。單純因流量的減少所形成的辮狀河是很普遍的。流量的減少與搬運量的增大具有同樣的沉積效果。

(4)河流底部平坦河床底部在某些地段變得比較平坦,導(dǎo)致渦流減弱,容易發(fā)生沉積。

3、主要成份:由碎屑物組成

主要為砂、粉砂、粘土,有時(如山區(qū)河流沉積)可出現(xiàn)較多礫石。黃金、金剛石等重要礦物可局部富集,形成礦產(chǎn)。

4、顆粒大小 、分選性、磨圓度


碎屑隨搬運距離變化情況

從碎屑大小上看,最先沉積的是顆粒粗大的碎屑,依次過渡到最小的碎屑;從碎屑比重上看,比重大的顆粒沉積先于比重小的顆粒。

流水搬運能力的變化比較有規(guī)律。近源區(qū)者,河道較窄,沉積物大小混雜;遠源區(qū)者,沉積物經(jīng)過長距離搬運,其大小趨于一致,分選良好。

較粗的碎屑物質(zhì),在搬運過程中,相互摩擦,碎屑物與河底之間也不斷摩擦,促使其外形變圓滑,如河床中的卵石。

5、沉積序列:水平序列、垂直序列

河流的沉積作用具有規(guī)律性變化。如在河床側(cè)向遷移過程中,河谷同一地點在不同時期所處的部位是不斷發(fā)生變化的,接受沉積物的特征就不一樣。

就同一地點而言,洪水期沉積物粗且量大,枯水期沉積物細而量少;沉積物顏色夏季較淡、冬季較深,等等。因而在沉積物剖面上表現(xiàn)出明顯的成層現(xiàn)象。

兩種或兩種以上有某種關(guān)聯(lián)性的沉積物在剖面上有規(guī)律的交替重復(fù),稱為韻律性或旋回性。典型的河流沉積韻律包括下部的河床沉積 (砂礫、粗砂)、中部的河漫灘沉積(粉砂)、上部的牛軛湖沉積(泥質(zhì))。它們是河床在一次側(cè)向擺動時逐次沉積的產(chǎn)物,如河床反復(fù)進行側(cè)向擺動,則可以形成若干個韻律。

(三)沉積

1、河床內(nèi)的沉積

河床內(nèi)的沉積作用隨著河流水位的季節(jié)性變化而發(fā)生變化。洪水期,河床內(nèi)主要以搬運為主,平水期則可沉積大量碎屑物。河床內(nèi)的沉積物通常是不穩(wěn)定的,可以因為洪水的到來被搬走,也可以因為水動力的變化而消失。

心灘是河床內(nèi)的沉積地貌,在平水期高出水面,洪水期被淹沒。心灘的形成主要是在寬河段由雙向環(huán)流作用或者主、支流的相互頂托而形成,外來障礙物也可以形成心灘。

2、河床外的沉積作用


河漫灘形成的水動力條件


河谷橫剖面示意圖

河流的側(cè)蝕作用在河流拐彎的凹岸侵蝕,同時,河流的底部回水把碎屑物帶到凸岸沉積。

隨著時間的推移,這部分沉積物的規(guī)模逐漸擴大,只有在洪水期才會被淹,故稱之為河漫灘。


流水堆積地貌形成過程

1.必要條件

(1)堆積物:風化或流水侵蝕→搬運→堆積物(存在顆粒大小差異)。

(2)流速減緩:地形平緩、河道彎曲、海水/湖水/河水頂托作用→水流速度減慢→搬運能力下降。

(3)沉積環(huán)境:可供沉積的空間、地殼抬升(下降)、地形條件、水域環(huán)境(海浪、洋流)→沉積環(huán)境(沉積空間)。

(4)區(qū)域差異:不同位置的堆積物、流速減慢的原因、沉積環(huán)境的差異,故堆積地貌形成的位置、形態(tài)存在差異。

2.常見堆積地貌形成過程

(1)三角洲地貌:

①形成:

a.泥沙來源:中上游泥沙來源豐富;

b.位置:河流入???湖口)處;

c.流速降低:地形平坦或沙洲分流;

d.水流速度減慢;海水(湖水)頂托;

e.泥沙堆積;形成三角洲。

②變化:

a.無三角洲形成:泥沙、沿海地形、沉積環(huán)境(沉積空間及海水運動或地殼沉降)。

b.三角洲面積增大或減小:泥沙來源;海平面變化→海岸線變遷(三角洲面積增大,海岸線前進,陸地面積增大,海平面下降;三角洲面積減小,海岸線后退,海水倒灌,陸地面積減小,海平面上升)。

c.三角洲延伸方向:海水(洋流)流向。

③影響因素:來沙量的大??;大陸架水下坡度大?。缓K斖凶饔?潮流作用)。

(2)沖積扇地貌:

①形成:

a.河流上游山區(qū),地勢陡峭,水流速度快;攜帶大量礫石和泥沙。

b.河流流出山口時,地勢變緩,河道變闊,水流速度減慢。

c.河流攜帶的礫石、泥沙在山麓地帶沉積下來形成沖積扇。

②沖積扇的結(jié)構(gòu)特點:

a.從扇頂?shù)缴染墸旱貏葜饾u降低;顆粒逐漸減??;土壤逐漸肥沃。

b.河流補給地下水,地下水埋藏越來越淺,常有泉水出沒,地下水資源豐富;不易發(fā)生土地鹽堿化。

c.水系呈分散狀,水流不穩(wěn),河道較淺;農(nóng)業(yè)發(fā)達,人口、農(nóng)業(yè)主要在邊緣地區(qū)分布。

(3)沙洲——河流中的島嶼:

①形成:流水的堆積作用;河口處的沙洲還有海水的頂托作用。

②消失:沙洲與泥沙堆積的河岸相連,沙洲消失。

(4)河漫灘:

①河流中下游平原地區(qū)——一般位于凸岸,堆積。

②洪水期流水攜帶泥沙堆積,河漫灘被淹沒;枯水期裸露。

(5)沖積平原—中下游地區(qū)(包括河漫灘平原、三角洲平原):主要河流攜帶大量泥沙沖積而成,如華北平原。

3.河流堆積地貌對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

(1)共同點:土壤肥沃,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。

(2)不同點:洪積沖積平原既不旱,也不澇,為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)田;河漫灘平原旱澇較為嚴重,糧食產(chǎn)量不穩(wěn)定;三角洲地區(qū)易出現(xiàn)土地鹽堿化,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

四、河道的沖淤主要影響河道的寬窄、深淺,進而改變河床剖面形態(tài)。

五、沖淤平衡是指在一定時間內(nèi),河段上游來沙量等于本河段水流挾沙力,下泄的沙量與進入河段的沙量基本保持相等的現(xiàn)象。河床的沖淤是由于上游來沙量與本河段的水流挾沙力不平衡而引起,最典型的是水庫修建一定要考慮好沖淤平衡,如果考慮不周,影響水庫的使用壽命,最典型反面例子是黃河小浪底水庫。

由土石組成的河岸、湖岸因受流水沖刷,在重力作用下土石失去穩(wěn)定性,沿河岸、湖岸的岸坡產(chǎn)生崩落、崩塌和滑坡的現(xiàn)象,叫作崩岸。長江荊江段崩岸多發(fā),2002年荊江突起洲河段發(fā)生崩岸險情。下圖為荊江突起洲河段變化示意圖。據(jù)此完成9~11題。


9.2002年崩岸險情發(fā)生處位于圖中( )

A.甲處 B.乙處 C.丙處 D.丁處

10.2003年,三峽水庫開始蓄水運行,對圖示河段崩岸總體產(chǎn)生的影響及其原因是( )

A.減弱,來水量減少 B.加劇,枯水位提高

C.減弱,豐水位降低 D.加劇,來沙量減少

11.治理圖示河段崩岸的有效措施是()

A.清淤河道 B.修蓄洪區(qū) C.拓寬河道 D.加固河岸

【答案】9.A 10.D 11.D 【解析】9.讀圖可知,2002年甲處深泓線北移明顯,流水對北岸侵蝕作用強,易發(fā)生崩岸。

10.三峽水庫蓄水運行,部分泥沙在庫區(qū)淤積,該河段來沙量減少,沖淤平衡被打破,流水侵蝕河床和河岸作用相對增強,使得崩岸加劇。水庫蓄水運行,會使下游水位季節(jié)變化減小。枯水期水位會提高,但枯水期低水位易沖刷河岸底部,使崩岸易發(fā),水位提高反而會減少崩岸發(fā)生。豐水位會降低,但豐水期水位較高,降低前后流水作用變化不大,對崩岸影響也較小。

11.崩岸是指河岸的岸坡崩塌,所以治理河段崩岸的有效措施是加固河岸。

沙洲是江河中泥沙淤積形成的小島,一般是洲頭沖刷,洲尾沉積,使其位置往下游遷移。下圖中甲、乙沙洲為長江下游某河段兩個位置相鄰的子母洲。觀測發(fā)現(xiàn),近年來兩沙洲面積減小。據(jù)此完成下列小題。


1.圖示河段有利于沙洲形成的自然條件有( )。(多選)

  • ①下游河道窄

  • ②水位變化大

  • ③河道起伏小

  • ④泥沙含量大

  • A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

2.除洲頭外,甲沙洲受流水侵蝕較強的主要部位及成因分別是( )。(單選)
  • A.東南側(cè)——河道較窄,流速較快

  • B.洲尾處——水流匯集,水量較大

  • C.西南側(cè)——迎水位置,流速較快

  • D.西北側(cè)——水量較大,地轉(zhuǎn)偏向力

3.推測近年來兩沙洲面積減小的主要原因最可能是( )。(多選)
  • ①流域降水量減少

  • ②上游水庫攔水攔沙

  • ③流域水土流失治理

  • ④下游修建大型水庫

  • A.①② B.②③ C.①④ D.③④

【答案】1.C 2.D 3.B

【解析】1.本題考查河流與湖泊的相關(guān)知識。
①項、③項、④項,結(jié)合所學可知,下游河道窄和含沙量大利于泥沙的沉積,平坦的河道能減弱河流的侵蝕作用,利于沙洲的形成。故①③④正確;
②項,水位變化大,當水位高時,河流的侵蝕作用增強,不利于沙洲的形成。故②錯誤。
綜上所述,本題應(yīng)選擇①③④,正確答案為C。

2.本題考查河流與湖泊的相關(guān)知識。
讀圖可知,沙洲西北側(cè)為主河道,流量大,且在地轉(zhuǎn)偏向力的影響下,侵蝕作用強,而南側(cè)河道以沉積作用為主。
故本題正確答案為D。

3.本題考查河流與湖泊的相關(guān)知識。
①項,流域內(nèi)降水量近年來變化較小。故①錯誤;
②項,上游水庫攔水攔沙使得河流泥沙量減少,沉積作用減弱。故②正確;
③項,流域內(nèi)水土流失治理使得河流泥沙量減少,沉積作用減弱。故③正確;
④項,下游修建水庫對下游沙洲面積的減小影響較小。故④錯誤。
綜上所述,本題應(yīng)選擇②③,正確答案為B。

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