CH12河流侵蚀和淤积的工程地质研究课件.ppt
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- CH12 河流 侵蚀 淤积 工程地质 研究 课件
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1、工程地质学工程地质学ENGINEERING GEOLOGY主讲人:刘岁海主讲人:刘岁海lecturerlecturer:Liu Liu SuihaiSuihai 河流作用河流作用l河流通過、和塑造地貌。而河流的是決定河流進行不同作用的主要因素。侵蝕作用侵蝕作用搬運作用搬運作用沉積作用沉積作用能量能量流速第十二章第十二章 河流侵蚀和淤积的工程地质研究河流侵蚀和淤积的工程地质研究概述河流的动力学特征岩土的临界流速及河床的稳定性山区和平原河流侵淤作用的特征与河流侵淤作用有关的工程地质问题河流的开发与整治主要内容主要内容(Main Topics)(Main Topics)第一节概述第一节概述河流的侵蚀
2、和淤积侵蚀和淤积是改变地表形态地表形态最重要的因素之一。影响河流侵蚀和淤积的因素很多,但水流与河床相互水流与河床相互作用作用是引起河流发展和变化的根本因素。水流:水位、流量、流速、水流结构和含沙量等河流河床:河床的平面及断面形态、纵横坡降、组成床底及床岸物质河流的空间形态河流的空间形态河流的空间形态河流的空间形态河流在纵向的特河流在纵向的特征征河流的空间形态河流的空间形态河流在横向的特征河流在横向的特征(河谷要素)(河谷要素)河谷河谷 河流侵蚀出的槽形凹地。谷底谷底 河谷底部较平坦的部分。河床河床 河水占据的沟槽。谷坡谷坡 谷底至分水岭的斜坡。阶地阶地 谷坡上的阶梯状平台。河流的侵蚀作用:河流
3、的侵蚀作用:河流在从高处向低处流动过程中,以自身的化学动力化学动力(溶解力)和机械动力机械动力(水力),并以携带的泥沙和砾石泥沙和砾石作工具,不断地破坏河床的过程。按侵蚀作用的方向分为三种类型:按侵蚀作用的方向分为三种类型:河流的河流的下蚀下蚀作用作用:河水对河床底部岩石破坏,使 河谷加深的过程。河流的河流的侧蚀侧蚀作用作用:河水对河床岩石破坏,使河谷 拓宽的过程。向源向源侵侵蚀蚀向下侵向下侵蚀蚀又又称为称为加深作用加深作用,常出,常出现现在瀑布或水在瀑布或水坝坝下方,流水急速下方,流水急速由高往下侵由高往下侵蚀蚀,使得河床加深。,使得河床加深。河流的下蚀作用河流的下蚀作用下蚀作用的过程下蚀作
4、用的过程河流的下蚀作用河流的下蚀作用下蚀作用的结果峡谷地貌峡谷地貌虎跳峡三峡河流的侧蚀作用河流的侧蚀作用 由于河水惯性离心力河水惯性离心力的作用使河水冲向弯曲河床的凹岸,造成凹岸被侵蚀,而凸岸水流减缓,在凸岸河水携带的泥沙就会沉积,河床不断加宽,河曲的曲度变大,形成蛇曲河蛇曲河。蛇曲河最后会裁弯取直。废弃的弯曲河道称为牛轭湖牛轭湖。凸岸沉积凸岸沉积凹岸侵蚀凹岸侵蚀河流的侧蚀作用河流的侧蚀作用侧向侵蚀 又称为加加宽宽作用作用,弯曲的河道,水流向两侧侵蚀,使得河床加寬。外侧的流速比內侧快。蛇曲河蛇曲河下蚀作用与侧蚀作用的关系下蚀作用与侧蚀作用的关系时间上时间上河流发育的早期以下蚀作用为主,随着坡度
5、减小,逐渐转为以侧蚀作用为主。空间上空间上河流的上游以下蚀作用为主,河流的下游以侧蚀作用为主。向源侵向源侵蚀蚀又又称为称为加加长长作用作用。河流源。河流源头头部分受地下湧出的泉水或雨部分受地下湧出的泉水或雨水影水影响响,常,常会会造成河道往上加造成河道往上加长现长现象。象。河流的沉积作用河流的沉积作用河流搬运物从河水中沉积下来的过程河流搬运物从河水中沉积下来的过程称河流沉积作用。河流沉积作用的主要方式是机械沉积作用。引起河流机械沉积作用的主要原因是河水流速的降低,导致机械动能的减小,使河流的搬运能力降低而发生沉积。根据沉积的部位分为:根据沉积的部位分为:山口沉积作用谷底沉积作用河口沉积作用山口
6、山口沉积作用沉积作用谷底沉积作用谷底沉积作用河口沉积作用河口沉积作用河流的沉积作用河流的沉积作用 山口山口沉积作用沉积作用山口山口沉积作用沉积作用:来自山区的河流,携带着大量机械搬运机械搬运物物到山口开阔的平地上,由于河床坡降河床坡降减小,水流无地形约束而散开,河水动力河水动力突然大大减小,机械搬运能力迅速降低,搬运物就会山口沉积下来。山口沉积物常形成扇状地貌:冲积扇冲积扇。河流的沉积作用河流的沉积作用 谷底沉积作用谷底沉积作用:谷底包括两部分。一部分是被河水所覆盖的河床河床,在河床上产生的沉积作用称河床沉积河床沉积;另一部分是平水位时谷底未被河水所淹没的平坦地形河漫河漫滩滩。河漫滩河漫滩沉积
7、沉积心滩地貌心滩地貌边滩地貌边滩地貌河流的沉积作用河流的沉积作用河口沉积作用河口沉积作用:河口是河流最主要的沉积场所。当河流入湖泊、海洋时受湖水或海水的顶托顶托,流速迅速减小,使河水搬运能力减弱甚至消失,大量机械搬运物质在河口沉积下来。另一方面由于湖水、海水中富含有电解质,当河流中以胶体搬运的溶运物与湖水、海水相混合后,海水中的电解质破坏了胶体的稳定性,致使胶体凝聚,而沉积在河口。河流的沉积作用河流的沉积作用在河流流入湖泊或海洋的地方,河流沉积物常形成锥形的沉积地貌(其外形象三角形)称为三角洲三角洲。河流怎河流怎样运样运送搬送搬运运物?物?懸移懸移溶液溶液推移推移躍移躍移河流能量愈高河流能量愈
8、高,能能运运送的搬送的搬运运物就愈大。物就愈大。岩石的礦物被河水溶解後,岩石的礦物被河水溶解後,隨河水流向下游。隨河水流向下游。溶解質溶解質細小的砂泥懸浮在水,隨河細小的砂泥懸浮在水,隨河水流向下游。水流向下游。懸移質懸移質較重的石塊沿河床跳躍較重的石塊沿河床跳躍前進。前進。推移質推移質體積很大的石塊沿河床體積很大的石塊沿河床或或。滾動滾動滑動滑動当当河流失去能量時河流失去能量時会会怎樣?怎樣?河流能量下降時,河流能量下降時,先沉積。先沉積。接接着着是較細小的石頭。是較細小的石頭。最後是幼細的砂石如最後是幼細的砂石如或或。因此,靠近河口處會有較多因此,靠近河口處會有較多,遠離河口處,遠離河口處
9、會有較多會有較多。黏土黏土卵石卵石卵石卵石泥泥泥泥第二节第二节 河流的动力学特征河流的动力学特征 一、一、河流的紊流特征河流的紊流特征据流体内部质点移动状态 层流层流:水质点作井然有条、互不混杂井然有条、互不混杂的运动时称为层流。紊流紊流:水质点作不规则的相互混杂运动不规则的相互混杂运动的时称为紊流。二、横向环流二、横向环流主流主流:河流中水体在重力作用下重力作用下沿河槽总方向运动者,其流线和速度流线和速度向量基本平行,且大致平行于河槽轴线。副流副流:在各种因素各种因素作用下,水流内部产生的有规律、大规模的水体旋转运动水体旋转运动者。它与主流叠加,使水流呈螺旋螺旋式前进运动式前进运动,它引起泥
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