河流的形成与发展

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1、河流的形成与发展（一）河流的发育1.河流的形成下雨后沿斜坡流动的暂时性面状流水（片流），对山坡冲刷剥蚀的作用（洗刷作用）。下 雨后沿沟谷及河道流动的暂时性线状流水，称之为洪流。洪流对沟谷的强烈冲刷的作用常形 成冲沟。在冲沟发育过程中，岩沟底下切到潜水面以下，勾股水流得到地下水不断补给，贝9 由暂时性的流水转变为经常性的流水，冲沟就演变为河谷。河流的形成演变一方面受流水自身运动规律的控制，另一方面受地质构造影响，导致河 流的面貌复杂多样。由流水切割形成的谷地称为河谷。河谷要素包括：1、谷坡：河床两侧的斜坡。2、谷底：谷坡坡麓之间的平坦部分。3、河床：谷底经常被流水占据的部位。河谷形态可分为：“V

2、”形谷一一谷底很窄，多为河流上游河谷特征“U”形谷-谷底较宽，是河流中游河谷特征碟形谷-谷底宽缓，是河流下游河谷特征河谷降水、冰雪融水汇集沟谷流水下蚀*溯源侵蚀沟谷加深和延长地下水初期成熟期补给V形河谷出现河湾侧蚀U形河谷2.河流的发育与构造河谷的位置与取向通常受局部地质构造控制。河谷所在地经常是地质构造的薄弱带、软 弱岩层分布带，或是断裂、节理的发育带。这种地带由于其抗流水侵蚀能力弱，易快速发育 成为河谷。因此，河谷时而挺直，时而突然转折。而水系的型式往往可以反映区域性地质 构造的特征。大区域内河流的展布格局与大构造有密切联系。大区域内河流的展布格局受该区地势特 征控制，而地势特征又受控于大

3、构造。我国地势西高东低，这就决定了我国主要的河流一一 长江、黄河及珠江等均自西向东流入大海；与此同时，西南部的河流一澜沧江、怒江、红河 等均环绕青藏高原东侧，沿着横断山脉由北向南流入大海。青藏高原的隆起是印度板块向欧 亚大陆俯冲并发生碰撞的结果，所以板块构造是造成上述河流展布格局的总根源。树枝状水系的特点是主、支谷呈 树枝状相接。常见于岩层或岩石强度 比较均一的地区。角状水系中的河谷常作直角状转折， 发育在岩层或岩石强度均一且叠加 有断层或节理的地区。格子状水系的主、支谷呈格子状相 交，主谷延伸较长。它主要发育在线 状褶皱地区。主谷沿褶皱轴部延伸.环状水系由穹隆或盆地范围内河谷 的环状分布构成

4、放射状水系 在穹隆、火山锥等高地 上，河谷自中央向四周发散；在盆地 内河谷从四周高地向盆地中心汇聚。（二）河流的河流形成的相关作用-、侵蚀作用河流以自身动能并以其搬运的固体物质破坏河床，称为河流的侵蚀作用。1侵蚀作用的方式1）溶蚀作用河水将易溶矿物和岩石溶解，促使河床破坏。主要见于由碳酸岩及盐类岩石组成的地区。2）水动力作用河水的机械冲击力引起河床破坏。就山区的石质河床而言，常因其流速大，流水冲入岩 石裂隙并产生强大压力，促使岩石崩裂。对于由松散沉积物构成的河床其破坏性更大。3）磨蚀作用流水以其携带的砂泥和砾石作为工具，磨蚀河床，使其加宽与变深。即使是石质河床 也难免受其破坏。此外，河水中的砂

5、、砾还互相碰撞与磨擦，不断变细、变圆。2侵蚀作用的方向1）下蚀，又称底蚀。河流向下侵蚀，刷深河床。（1）下蚀的原因顺坡而下的流水具有垂直向下的运动分量。坡度越陡，下蚀能力越强。（ii）在河底滚动和跳跃的砾、砂、不断撞击河底，尤其是山区河流因巨砾不断撞击，河底 加深很快，在洪水期尤其明显。（iii）锅穴作用是由流水中急速旋转的涡流所引起的，它促使砾石像钻具一样作用于河底。河底上被钻出的坑，称为锅穴。（2）侵蚀基准面入海的河流，其下蚀深度达到海平面时，河床坡度消失，流水运动停止。因此，海平面 高度是入海河流下蚀深度的下限。海平面及由海片面向大陆内引伸的平面，称为侵蚀基准面。不直接入海的河流，以其所

6、注入的水体表面（如湖水水面、主流的水面）等为其侵蚀基准面，mill闻gins诺供占府颇的I* 131 th itm prfJf hfirif ticSqw# k strain rod awi.网遍 维廿心的村nkipn jarieriii erzni Tfich TnstnlvdinBlk feiijne,称之为局部侵蚀基准面。（3）河流的纵剖面河流从源头到河口沿着中线的剖面，常常用河 底纵向上不同高度点的连线表示。入海河流的纵剖 面，总体上是向海倾斜并略向下凹的曲线V字型。 起初，曲线本身还有高低起伏，其起伏的态势受岩 性和构造控制。如组成河床的岩石软硬相间则坚硬 岩石段凸起，软岩层段凹入。

7、当河底显著起伏不平时，常形成急流和瀑布。急流是由于河床坡度较大，水流湍急。瀑布是河床呈阶梯状，流水从高处泻落。当流水通过断层断崖，或 流水由悬谷下泻时都可以形成瀑布。尤以在软硬相间、倾角平缓并向上 游倾斜的岩层中最易形成瀑布。瀑布一旦形成，其下蚀则更强烈。在瀑 布跌落处下蚀最盛，可以形成深潭。水力冲击和旋涡水流的掏蚀，可以 掘掉瀑布陡壁下部的软岩层，使上面突出的硬岩层失去支持而崩落，导 致瀑布向上游后退。（4）河流的平衡剖面河流形成之初，多急流瀑布，河流纵剖面不平滑。由于下蚀和溯源侵蚀作用，河床上的 突起被削去，凹坑被填平，急流和瀑布逐渐消失，河流纵剖面逐渐演变成为平滑的曲线，称 为平衡剖面。

8、在这种状况下河流排泄其水体及所携带的沉积物只须作最小的功。达到这种状 态的河流称为均夷流。这是河流发展的总趋向。但是，由于自然地理条件变化与地壳运动，河流的流速、流量、河床形状及坡度等都在不断改变，因此河流完全达到平衡状态是不可能 的，只能在准平衡状态范围内摆动。大坝的建立能破坏河流在演化中力求建立起来的平衡状态。因为河流的搬运物在水库里 发生堆积，使水坝以上河段的侵蚀基准面提高。而水坝以下的河段，由于大量搬运物被水库 所截，河流的侵蚀能力增强，下游的冲积平原和三角洲可能遭受破坏。二、侧蚀作用河水冲刷河床两侧以及谷坡，使河床左右迁徙，谷坡后退，河床及谷底加宽。1侧蚀的原因（1）弯道离心力的作用

9、如果河流一开始是直河道，河道坡度均一且沉积物分布 均匀，然而随着河流侵蚀和沉积，河道逐渐成为一系列略呈 对称的弯道，形如正弦曲线。这是因为水体沿另一物体表面 运动时，需要克服摩擦阻力与粘滞力，水体便作上下及横向 摆动，而且摆动由弱到强，河底渐变成波状，在河道两侧出 现交替排列的浅滩和凹坑。河道一旦变为波状，弯道离心力 （指河道弯曲部位因惯性作用而产生的离心力，如右下图） 便开始发生作用。在弯道离心力的作用下，水体向凹岸集中， 故凹岸水面抬高，凸岸水面降低，从而产生横向比降，引起自凹岸向凸岸的横向力，在弯道 流水断面的垂线上。水体上层的离心力大于横向力，合力向右，水质点向右移动;水体下层 离心力

10、小于横向力，合力向左，水质点向左运动，横向力和离心力只是在中偏下的水体部分 可达到平衡。这样便形成横向环流。由于横向环流的作用，使凹岸侵蚀，侵蚀下来的物质随 横向环流向凸岸搬运；在凸岸，因底流有向上的运动，流向表面，其能量逐渐减弱，物质便 在此发生沉积形成点砂坝。（2）科里奥利效应即在科里奥利力的作用下，水体运动的方向发生 偏离。北半球运动的水体偏向前进方向的右侧。南 半球运动的水体偏向前进方向的左侧。在河流弯道， 离心力与科氏力同时作用。河流右弯处，离心力和 科氏力方向相反，部分抵消，故对凹岸侵蚀力减弱。 河流左弯处，二力方向一致，对凹岸侵蚀力增强。此外，凹岸的最大侵蚀点和凸岸的最大堆积点并

11、不是在它们的顶部而是偏于前方。这样，随 着横向环流不断作用，不仅是弯道幅度逐渐增大，而是弯道位置也不断向下游方向迁移。2河床的变化1）弯道凹岸的河底加深，尤其是弯道的下游前缘加深最为强烈；2）凹岸因其下部被掏蚀，上部崩塌，可形成悬岸，凸岸则变成平缓的砂砾滩，故弯道横剖 面不对称；3）由于凹岸不断加深后退，并向下游方向迁移，凸岸的砂砾滩不断增大也向下游移动。弯 道的变化是三度空间的：垂直下蚀、横向旁蚀、弯道向下游迁移。河床遂呈蛇状逐渐向下游 方向迁移。河床的上述变化改造着河谷的形态。早期河谷较窄，横剖面为“V”形，河谷两边有连续 的山咀。随着弯道发展，谷坡不断后退，所有山咀终将被削去，形成平坦而

12、宽阔的槽状谷底，沉积物逐渐扩大并连成一片，河谷的横剖面演变为“U”形，最终变为碟形，这时的谷底就 变成为冲积平原的雏形。3自由河曲及牛扼湖自由河曲：在平坦宽阔的冲积平原上流动的河流，其弯道的演化 自由而充分，这种河流弯道称为自由河曲（如上图）。自 由河曲中，河弯迥环的地带称河曲带。随着河弯的演化， 河曲带逐渐加宽，河道长度逐渐增大，河床坡度逐渐减 小，流速逐渐减低。由此，河弯曲率逐渐增加，河弯颈 部逐渐变细，在洪水期河水可能冲破河弯颈取直道前进， 造成河流天然截弯取直。这种取直现象使河曲带不能无 止境地加宽。河道截弯取直以后原来的河弯被废弃，并堵塞成湖，称为牛轭湖（右图）。三、搬运作用河流的搬

13、运方式河流的搬运作用既有机械搬运， 也有化学搬运，但以机械搬运作用为 主，包括推移、跃移和悬移三种方式。在河流中、上游水急、颗粒较大， 推移、跃移和悬移三者共存，且推移、 跃移更重要一些，在中下游则是跃移 和悬移更主要。颗粒的搬运方式不是 固定不变的，随着流速增大，推移可 变为跃移，跃移也可变为悬移，流速 降低时，则发生相反的转变。河流的搬运能力不仅与流速、流 量有关，还与流域内自然条件有关。四、溯源侵蚀 溯源侵蚀又称为向源侵蚀。它是使河流向源头方向加长的侵蚀作用，主要发生在河谷沟头。 当侵蚀基准面因某种原因下降时，从河口段向上游方向也能发生显著的溯源侵蚀作用。溯源侵蚀使河流由小到大，由短变长

14、。它使许多互相 分隔，规模较小的流水相互联结起来。将主流与支流 以及支流的支流联结成为统一的系统，称为水系。每 个水系或水系的一部分都有其流域（河流及支流构成 的总区域）。流域与流域之间由山体或高地所分隔。 这种分开相邻流域的高地称为分水岭（解释和图如 下）。此外，一河流向上坡加长的结果可以交切另一条河流，把后者上游的河水截夺过来，这种现象称为河流袭夺（解释见下）。1、分水岭有的分水岭范围广阔，有的分水岭仅位于支流之间。随着河流向源头方向延伸，分水岭 逐渐变窄，高度随之降低。如果分水岭两侧河流的溯源侵蚀能力相同，则分水岭的高度降低， 而其位置不发生移动；如果一侧河流的溯源侵蚀能力超过另一侧的河

15、流，则随着分水岭高度 的降低，其位置会向着溯源侵蚀能力弱的河流一侧移动。2、河流袭夺河流袭夺现象在两条流向垂直的河流之间最易发生， 袭夺后产生的地形也较特征。袭夺它河的河流称为袭夺 河，被袭者称为被夺河。在袭夺发生处常形成近90度的 急转弯，称为袭夺弯。被夺河的中下游仍然存在，称为 戴头河。戴头河的上游与袭夺河之间的干涸谷底称为风 口。风口处常能见到河床堆积的沉积物。在干涸河谷中可形成湖泊沼泽五、河流的沉积作用河流搬运物中的溶运物质及部分细碎屑物质，往往要待搬运入湖海以后，通过海 水、湖水的作用发生沉淀，这不属于河流沉积之范围。河流的沉积作用指河流搬运的一部分 碎屑物质，在河谷的适当部分由于流

16、速降低而发生的沉积。河流沉积的物质称为冲积物。冲积物是在流动的水体中以机械方式沉积的碎屑物， 具有下列基本特征：1. 分选性较好2. 磨圆度较好3. 成层性较清楚4. 具有韵律性5. 具有流水成因的沉积构造：波痕砂丘交错层理。河流沉积的主要类型有河床沉积形成的心滩以及边滩与河漫滩沉积和在入海口、 入湖口所形成的三角洲沉积。河流发生沉积作用有三个主要场所， 一是河流汇入其它相对静止的水体处，如 河流入海、入湖以及支流入主流处；二是 河床纵剖面坡度由陡变缓处，一般来说河 流中、下游地势较平坦，沉积作用明显； 三是河流的凸岸，由单向环流侵蚀凹岸， 其产生的碎屑在凸岸沉积。 冲积扇：由冲积物形成的扇形

17、 碎屑堆积，若为冲积、洪积物堆积则称为 冲积洪积扇。 三角洲：在河流入海处形成的堆 积，如珠江三角洲、长江三角洲。 冲积平原：由冲积物所形成的平原，如华北平原、江汉平原。 沙洲（心滩与江心洲）：沙洲是在河身宽阔处，水流流速减小，由泥、砂、砾石等 碎屑物沉积而成，如南京附近的江心洲。沙洲沉积多不稳定。总结通过这次学习，基本认识和了解了河流的形成与发展。河流的侵蚀作用在源头（分水岭）是向源侵蚀，使河流加长、加深、分水岭降低；在 上游活动山地以下蚀作用为主，形成“V”型谷等，使河流加深；在中游相对稳定山地，下 蚀、侧蚀作用均有发育，形成“谷中谷”，河流即加深，又加宽；在下游平原区以侧蚀作用 占主导因

18、素，使河谷加宽，形成“U”型谷及蛇曲等。海平面是河流的最终侵蚀基准面。河 流的侵蚀作用与内动力作用密切相关。河流的搬运作用的方式主要为推移、跃移、悬移（机械搬运）和化学搬运。河流沉积的主要类型有心滩、边滩、河漫滩及三角洲等。由洪流堆积的沉积物为洪积 物。片流使剥蚀、搬运物质在低凹处或在坡脚作为坡积物而堆积。大多河流都是通过上述的几种作用和构造方法天然形成的。但是天然形成的河流多多 少少都会对人们的生活产生一些不利影响。比如长江发生1998年大洪水主要是气候异常、 暴雨过大、河湖调蓄能力下降、削峰作用降低及水位抬高等原因造成的；而黄河则曾连续几 年断流。因此，我们人类所该做的就是在不破坏自然生态平衡的作用下利用河流形成的原理 来改造河流的流向或其他，来为人类造福。