第三章 水的地質(zhì)作用地表水

第三章水的地質(zhì)作用地表水第1頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月海水97.41%淡水2.59%自然界中的水存在形式第2頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界的水循環(huán)1.定義：水循環(huán)是指自然界的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈等四大圈中通過各個環(huán)節(jié)連續(xù)運動的過程。2.類型（1）海陸間循環(huán)（2）內(nèi)陸間循環(huán)（3）海上內(nèi)循環(huán)第3頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉(zhuǎn)換運動。這種循環(huán)又稱為大循環(huán)。使得陸地上的水不斷得到補充，水資源得以再生。（1）海陸間循環(huán)第4頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月海洋水汽輸送地表徑流蒸發(fā)大陸地下徑流水汽下滲降水第5頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月降落到大陸上的水，其中一部分或全部（指內(nèi)流區(qū)域）通過陸面、水面蒸發(fā)和植物蒸騰形成水汽，被氣流帶到上空，冷卻凝結(jié)形成降水，仍降落到大陸上，這就是內(nèi)陸循環(huán)。（2）內(nèi)陸循環(huán)第6頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸騰蒸發(fā)第7頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月就是海洋面上的水蒸發(fā)成水汽，進入大氣后在海洋上空凝結(jié)，形成降水，又降到海面。海上內(nèi)循環(huán)第8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月海洋蒸發(fā)降水第9頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界的水循環(huán)第10頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1概述地面流水指陸地表面流動著的液態(tài)水在重力作用下，沿地表從高處向低處流動主要來自大氣降水，其次來自冰雪融水和地下水地表水暫時性地面流水長期性地面流水面流：順斜坡無固定流道的、面狀流動的細(xì)小流水

洪流：低洼的溝谷中呈線狀流動的暫時性地面流水河流：具有一定河道的長期性地面流水1地表水的地質(zhì)作用是一種季節(jié)性、間歇性流水，主要來源為大氣降水，所以一年中有時有水、有時干枯是一年中流水不斷，水量雖然隨著季節(jié)發(fā)生變化，但不會干枯無水第11頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月地表水的地質(zhì)作用侵蝕作用地表水對地面的洗刷作用、對溝谷及河谷的沖刷作用，均不斷地使原有地面遭到破壞后果：地面大量水土流失、沖溝發(fā)展，引起河谷斜坡滑塌、河岸坍塌等各種不良地質(zhì)現(xiàn)象和工程地質(zhì)問題搬運作用地表水把地面被破壞的破碎物質(zhì)帶走的現(xiàn)象后果：被破碎物質(zhì)覆蓋的新地面暴露出來，為新地面的進一步破壞創(chuàng)造了條件。同時，搬運作用為沉積作用準(zhǔn)備了物質(zhì)條件沉積作用當(dāng)?shù)乇硭魉俳档蜁r，部分物質(zhì)不能被繼續(xù)搬運而沉積下來的現(xiàn)象沉積作用是地表水對地面的一種建設(shè)作用第12頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2暫時流水的地質(zhì)作用是大氣降水后短暫時間內(nèi)在地表形成的流水雨季是它發(fā)揮作用的主要時間，特別是在強烈的集中暴雨后，它的作用特別顯著，往往造成較大災(zāi)害第13頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一淋濾作用及殘積層淋濾作用大氣降水滲入地下的過程中，滲流水不僅能把附近細(xì)小破碎物質(zhì)帶走，還能把周圍巖石中易溶成分溶解帶走，從而使地表附近巖石逐漸失去其完整性、致密性，這個過程稱為淋濾作用殘積層殘留在原地的、未被沖走，又不易溶解的松散物質(zhì)第14頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月殘積層的特征松散破碎物質(zhì)的破碎程度隨深度的增加而減小，并逐漸過渡到基巖風(fēng)化帶其成分與下伏基巖成分密切相關(guān)厚度與當(dāng)?shù)氐匦?、降水量、水中化學(xué)成分等多種因素有關(guān)具有較大的孔隙率、較高的含水量，作為建筑物地基時，強度較低

工程地質(zhì)問題：（1）建筑物地基產(chǎn)生不均勻沉降，原因為土層厚度、組成成分、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)變化大，均勻性差，孔隙度較大（2）出現(xiàn)建筑物沿基巖面或某軟弱面的滑動等不穩(wěn)定問題，原因為原始地形變化大，巖層風(fēng)化程度不同第15頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二洗刷作用及坡積層洗刷作用大氣降水沿地表流動的部分，在匯入洼地或溝谷之前沿著整個山坡坡面漫流，把覆蓋在坡面上的風(fēng)化破碎物質(zhì)洗刷到山坡坡腳處，這個過程稱為洗刷作用坡積層在坡腳處形成新的沉積層第16頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月位于山坡坡腳處，其厚度變化較大多由碎石和粘性土組成，其成分與下伏基巖無關(guān)，與山坡上部基巖成分有關(guān)從山坡上部到坡腳搬運距離較短，因此，其層理不明顯，碎石棱角清楚具分選現(xiàn)象；下部多為碎石、角礫土；上部多為粘性土；土質(zhì)（成分、結(jié)構(gòu)）上下不均一，結(jié)構(gòu)疏松，壓縮性高，土層厚度變化大。作為建筑物地基強度很差

工程地質(zhì)問題：建筑物不均勻沉降沿下臥殘積層或基巖面滑動坡積層的特征第17頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三沖刷作用及洪積層沖刷作用地表水逐漸向低洼溝槽中匯集，水量漸大，攜帶的泥沙石塊也漸多，侵蝕能力加強，使溝槽向更深處下切，同時溝槽不斷加寬，這個過程稱為沖刷作用洪積層洪流所攜帶的大量泥砂石塊被搬運到一定距離后沉積下來的物質(zhì)第18頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月洪流攜帶大量泥沙、石塊到溝口，由于坡度減小，洪流無側(cè)壁約束，水流分散，動能迅速減弱，所搬運的碎屑物在溝口大量沉積，形成扇形堆積地貌。洪積扇洪積裙第20頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月1沖溝第一階段是形成細(xì)溝第21頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第二階段，以強烈的下蝕作用為主第22頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第三階段是使谷底逐漸變緩，同時沖溝的岸坡逐漸塌落，形成天然穩(wěn)定的坡度

第23頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月位于溝谷進入山前平原、山間盆地、流入河流處成分較復(fù)雜，由溝谷上游匯水區(qū)內(nèi)的巖石種類決定具分選性；常具不規(guī)劃的交替層理構(gòu)造，并具有夾層、尖滅或透鏡體等構(gòu)造；近山前洪積土具有較高的承載力，壓縮性低；遠山地帶，洪積物顆粒較細(xì)、成分較均勻、厚度較大

工程地質(zhì)問題：洪積土一般可作為良好的建筑地基，但應(yīng)注意中間過渡地帶可能地質(zhì)較差，因為粗碎屑土與細(xì)粒粘性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成沼澤地帶，且存在尖滅或透鏡體洪積層的特征第24頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3河流的地質(zhì)作用一河流的侵蝕、搬運和沉積作用1侵蝕作用下蝕作用側(cè)蝕作用向下切割河床，破壞河底向河岸方向侵蝕，使河流變寬、變彎，破壞原有河岸按侵蝕作用的方向：河流侵蝕作用的能力—河水動能E第25頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）下蝕作用河流下蝕切割河床，使河床變深下蝕的強弱與流速、流量的大小，以及組成河床的物質(zhì)有關(guān)第26頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月下蝕作用的結(jié)果—峽谷地貌第27頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月差異下蝕作用的結(jié)果第28頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

由于河水慣性離心力的作用，使河水沖向彎曲河床的凹岸，造成凹岸被侵蝕。而凸岸水流的泥沙就會沉積，在凸岸河水?dāng)y帶河床不斷加寬，河曲的曲度變大，形成蛇曲（2）側(cè)蝕作用第29頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)蝕作用—河曲河曲側(cè)蝕不斷進行，受沖刷的河岸逐漸變陡、坍塌，使河岸向外凸出，相對一岸向內(nèi)凹進，使河流形成連續(xù)的左右交替的彎曲第30頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月河谷的演變過程初期：下蝕作用為主，河谷橫剖面呈V字型中期：下蝕減弱，側(cè)蝕加強，河谷出現(xiàn)連續(xù)的河灣成熟期：側(cè)蝕為主，河谷橫剖面呈槽型。第31頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第32頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月牛軛湖的形成過程河流的蛇曲地段，彎曲程度很大，某些河灣之間非常接近，只隔一條狹窄地段，到了洪水季節(jié)，洪水能沖決這一狹窄地段，河水經(jīng)由新沖出的距離短、流速大的河道流動，殘余的河曲兩端逐漸淤塞第33頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

時間上，河流發(fā)育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉(zhuǎn)為以側(cè)蝕作用為主。

空間上，河流的上游以下蝕作用為主，河流的下游以側(cè)蝕作用為主。下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系第34頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2搬運作用物理搬運化學(xué)搬運物質(zhì)主要為泥砂石塊物質(zhì)為可溶解的鹽類和膠體物質(zhì)按流水搬運的方式：懸浮式顆粒細(xì)小的砂和粘性土，懸浮于水中或水面，順流而下被急流、渦流卷入水中向前搬運、或被緩流推著沿河底滾動根據(jù)流速、流量和泥砂石塊的大小不同跳躍式滾動式物理搬運只有在水流強烈的沖擊下，沿河底緩慢向下游滾動第35頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3沉積作用和沖積層沉積作用

流速降低使河流攜帶的物質(zhì)沉積下來的作用沖積層河流的沉積物第36頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月河流沉積物（沖積物）的特征

1以機械碎屑為主2礫石的磨圓度好3常發(fā)育層理4沉積物分選性好5從上游到下游沉積物逐漸變細(xì)上游下游第37頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月分布在河床、沖積扇、沖擊平原或三角洲中，其成分非常復(fù)雜沖積層中的砂、卵石、礫石層常被選用為重要的建筑材料厚度穩(wěn)定、延續(xù)性好的砂、卵石層是豐富的含水層，可作為良好的供水水源

工程地質(zhì)特征：古河床相土：壓縮性低，強度較高現(xiàn)代河床堆積物：密實度較差，透水性強河漫灘相沖積物：具有雙層結(jié)構(gòu)，強度較好，但注意其中的軟弱土夾層牛軛湖相沖積土：壓縮性高、承載力低，不宜作為建筑物的天然地基三角洲沉積物：常常是飽和的軟粘土，承載力低，壓縮性高，但三角洲沖積物的最上層常形成硬殼層，可作低層或多層建筑物的地基沖積層的特征第38頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二河谷橫斷面及河流階地1河谷橫斷面河谷的組成

1—河床；2—河漫灘；3—谷坡；4—階地；5—平水位；6—洪水位第40頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月河流階地地殼運動與氣候影響下河流侵蝕作用或沉積作用形成的階梯狀地形 2河流階地ⅢⅡⅠ第41頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)階地延伸方向與河流方向橫向階地階地延伸方向與河流方向垂直由于河流經(jīng)過各種懸崖、陡坎，或經(jīng)過各種軟硬不同的巖石下切程度不同而造成的縱向階地階地延伸方向與河流方向平行是地殼上升運動與河流地質(zhì)作用的結(jié)果ⅢⅡⅠ第42頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)河流階地的物質(zhì)組成侵蝕階地階地表面由河流侵蝕而成，表面只有很少的沖積物，主要由被侵蝕的巖石構(gòu)成多位于山區(qū)，是地殼上升很快，河流下切極強造成的基座階地階地表面有較厚的沖積層，但地殼上升河流下切較深，以致切透了沖積層，切入了下部基巖以內(nèi)一定深度階地由上部沖積層和下部基巖兩部分構(gòu)成沖積階地整個階地在階地斜坡上出露的部分均由沖積層構(gòu)成表明該地區(qū)沖積層很厚，地殼上升引起的河流下切未能把沖積層切透第43頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月王橫線絳縣路基、路面、擋墻沖毀路段

三河流地質(zhì)作用與工程建筑的關(guān)系第44頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

王橫線絳縣路基、路面、擋墻沖毀路段第45頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月301省道鄖(西)漫(川)公路路基被洪水沖刷一空，路面塌陷，交通中斷

第46頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月咆哮的洪水切斷了公路，阻斷了交通

第47頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月洪水過后，路基蕩然無存

第48頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三河流地質(zhì)作用與工程建筑的關(guān)系建筑物在河谷橫斷面上所處位置的選擇，河谷斜坡和河流階地上建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定，與河流地質(zhì)作用密切相關(guān)。房屋建筑河流對岸坡和大堤的沖刷掏蝕會對河岸或大堤造成破壞橋梁工程橋渡：選擇在河