《地面流水地質》課件

地面流水地質地面流水地質是指地球表面水流的形成、演化、分布及其與地質環(huán)境相互作用的過程。它涉及降水、河流、湖泊、地下水等多種水體，在塑造地球表面形態(tài)、物質遷移、生物演化等方面發(fā)揮著至關重要的作用。課程簡介主要內(nèi)容本課程主要介紹地面流水地質的基本概念、過程和地貌形態(tài)。包括地表徑流形成、河流演化、河流地貌等內(nèi)容。教學目標了解地面流水地質的基本知識，掌握河流地貌的分析方法。培養(yǎng)學生對自然地理環(huán)境的認識和理解，提升環(huán)境保護意識。地表水文循環(huán)1蒸發(fā)太陽輻射使水體蒸發(fā)成水汽2凝結水汽上升遇冷凝結成云3降水云層中的水汽降落到地面4徑流降水在地表匯聚形成河流5滲透部分降水滲入地下地表水文循環(huán)是地球表面水體不斷運動和轉化過程。它受太陽輻射、大氣環(huán)流、地形地貌等因素影響。水文循環(huán)是地球上水資源循環(huán)利用的關鍵過程，對維持生態(tài)系統(tǒng)平衡至關重要。降水形式雨雨是地表水文循環(huán)的重要組成部分，是河流的主要補給來源。雨的類型很多，如毛毛雨、陣雨、雷陣雨等。雪雪是固態(tài)降水，對地表水文循環(huán)的影響很大。雪融化后會形成地表徑流，補充河流和地下水。冰雹冰雹是固態(tài)降水，對地表水文循環(huán)的影響相對較小，但會造成農(nóng)業(yè)損失。霧霧是一種天氣現(xiàn)象，對地表水文循環(huán)的影響相對較小。地表徑流過程1降雨降雨是地表徑流的主要來源。2匯集降雨在地表匯集形成徑流。3流動徑流沿著地表坡度流動。4匯入徑流匯入河流，最終流入海洋。地表徑流是水循環(huán)的重要組成部分，對地表形態(tài)塑造、生態(tài)系統(tǒng)維持和人類社會發(fā)展具有重要意義。河流徑流的影響因素降水量降水量是河流徑流的主要來源，降水量越大，徑流量也越大。地形地形坡度和地表覆蓋影響地表徑流的匯集速度和流量。植被植被覆蓋可以減緩地表徑流速度，增加下滲率，減少地表徑流。溫度氣溫影響蒸發(fā)量，蒸發(fā)量越大，徑流量越小。河流流型分類1河流流型分類河流流型指的是河流的形態(tài)特征，根據(jù)河道形狀、蜿蜒程度等因素進行分類。2直線型河流河道筆直，河床縱坡較大，常見于山區(qū)或構造斷裂帶，水流速度快，侵蝕能力強。3彎曲型河流河道彎曲，河床縱坡較緩，常見于平原地區(qū)，水流速度較慢，沉積作用明顯。4辮狀河河道分支眾多，河床不穩(wěn)定，常見于山區(qū)或沙漠地區(qū)，水流速度快，侵蝕和搬運能力強。河流的縱剖面河流的縱剖面是指河流從源頭到入?？诘母叱套兓€。它反映了河流的坡度、落差和流速變化規(guī)律。河流的縱剖面通常呈凹形，即上游坡度較大，下游坡度較小，這是因為河流在流動過程中會不斷侵蝕河床，造成上游河床抬升，下游河床下降。河流的橫斷面河流的橫斷面是指河流在垂直于河道方向上的剖面形狀，它反映了河流在不同河段的寬度、深度以及河床形態(tài)等特征。橫斷面形狀受河流流速、水深、河床物質組成、地質構造等因素影響，可以分為以下幾種類型：V形河谷U形河谷梯形河谷復合河谷河流的平面展布蜿蜒曲折河流的平面展布形態(tài)多種多樣，如蜿蜒曲折、分叉匯流、直線狀等。分叉匯流河流在流經(jīng)不同地形地貌時，會形成分叉和匯流現(xiàn)象，影響其平面形態(tài)。山區(qū)河道山區(qū)河流受地形約束，河道狹窄、水流湍急，平面展布呈現(xiàn)出直線狀或彎曲狀。平原河道平原河流流經(jīng)開闊平坦的地區(qū)，河道寬闊、水流平緩，平面展布呈蜿蜒曲折狀。河流的侵蝕作用1流水沖刷水流對河床和河岸的沖擊和摩擦，使巖石和土壤破碎。2溶蝕作用水流中的二氧化碳溶解成碳酸，對碳酸鹽巖石進行溶蝕。3磨蝕作用水流挾帶的碎屑物質對河床和河岸進行研磨和刻蝕。4生物侵蝕水生生物，如藻類和貝類，對巖石和土壤進行腐蝕。河流的搬運作用搬運能力河流搬運能力取決于水流速度和流量。搬運方式推移躍移懸移搬運量河流搬運量受流域面積、降水量、地質條件等影響。河流的沉積作用沉積物來源河流的沉積物主要來自河流上游的侵蝕，包括巖石碎屑、土壤和有機物。這些沉積物在河流中被搬運，最終在河流的低洼地區(qū)或河口沉積下來。沉積過程河流的沉積過程受流速、水量和沉積物粒徑的影響。流速越低，水量越小，沉積物粒徑越小，沉積物越容易沉積。沉積類型河流沉積物根據(jù)粒徑大小可以分為礫石、沙子、粉砂和粘土。不同的沉積物類型會形成不同的地貌，例如河漫灘、三角洲等。沉積作用意義河流的沉積作用對于形成土壤、塑造地貌、補充地下水資源等具有重要意義。河流下切的影響因素地殼抬升地殼抬升會使河流基準面下降，河流坡度加大，侵蝕能力增強。河流下切速度加快，形成更深的河谷和峽谷。氣候變化降水量增加或降水強度增大，會導致河流流量增加。河流的侵蝕能力增強，河床下切速度加快。河流分級1河流分級河流分級是根據(jù)河流的等級劃分河流系統(tǒng)，是研究河流系統(tǒng)的重要方法，便于對河流進行分類和比較。2分級依據(jù)河流分級主要依據(jù)河流的長度、流量、流域面積、水系級別等因素。3分級方法常見的河流分級方法包括斯特拉勒分級法、霍頓分級法等。河流的階地階地是指河流兩岸的階梯狀地貌。河流階地是河流下切侵蝕形成的。河流階地是河流地貌發(fā)育的重要標志，記錄了河流侵蝕的演化歷史。河流階地分為兩種類型：侵蝕階地和堆積階地。侵蝕階地是河流下切后形成的。河流的曲率特征曲率定義河流曲率是指河流彎曲程度，即河道中心線與直線距離的比值。一般情況下，河流曲率越大，彎曲程度越高。曲率變化河流曲率并非一成不變，會隨著河流發(fā)育階段、地質構造、地形地貌等因素而變化。例如，河流發(fā)育初期曲率較小，隨著時間的推移，曲率會逐漸增大。曲率影響河流曲率對河流的侵蝕、搬運、沉積等作用都有影響。曲率越大，河流的繞彎程度越高，河流能量消耗越大，侵蝕作用減弱，沉積作用增強。河流遷移的機理侵蝕作用河流的侵蝕作用是河流遷移的主要驅動力之一，河流在流動過程中會對河床和河岸進行侵蝕，造成河道形態(tài)的改變。沉積作用河流的沉積作用也會導致河流遷移，當河流流速減緩或遇到障礙物時，河流中的泥沙會沉積，形成新的河道。地質構造地質構造變化也會影響河流的遷移，例如斷層活動會導致河流改道，地殼抬升會使河流下切。人類活動人類活動也會影響河流的遷移，例如修建水庫、開采礦產(chǎn)等都會改變河流的流向和流量。河流的淤積過程河流的淤積過程河流的淤積過程是指河水在流動過程中將攜帶的泥沙、礫石等物質沉積在河道內(nèi)或河口地區(qū)的過程。淤積過程通常發(fā)生在河流流速減緩、水量減少、河床坡度降低等情況下。河流橫向遷移的驅動因素河道彎曲河道彎曲會導致水流速度不均，外側流速快，侵蝕強，內(nèi)側流速慢，沉積作用強。坡度變化河流坡度變化會造成水流方向改變，從而導致河流橫向遷移。地質構造地質構造如斷層、褶皺等會影響河流的流動方向，進而造成河流的橫向遷移。河流縱向發(fā)育的特點11.上游河流上游地勢較高，水流湍急，主要以侵蝕作用為主，河道狹窄，水深較淺，河床坡度大。22.中游河流中游地勢逐漸降低，水流速度減緩，以搬運作用為主，河道逐漸拓寬，水深增加，河床坡度減小。33.下游河流下游地勢平坦，水流緩慢，主要以沉積作用為主，河道寬闊，水深最大，河床坡度極小，河床起伏較小。44.河口河流入?？?，水流匯入海洋，河水流速減慢，大量泥沙沉積形成河口三角洲。河流兩岸侵蝕的差異凹岸侵蝕水流速度更快，侵蝕力強，導致凹岸不斷后退。凸岸堆積水流速度較慢，攜帶的泥沙沉積，形成凸岸堆積。河道彎曲凹岸侵蝕和凸岸堆積的共同作用，導致河道逐漸彎曲，形成河曲。河流斷面的演化1初始階段河流斷面呈“V”形，坡度較大，水流速度快。2發(fā)育階段河床逐漸拓寬，斷面呈“U”形，坡度減小，水流速度減緩。3成熟階段河流斷面穩(wěn)定，呈“W”形，河床寬闊，水流速度較慢。4衰退階段河流斷面變窄，水流速度減慢，河床淤積。河流斷面的演化是河流發(fā)育過程中的重要表現(xiàn)形式，反映了河流的侵蝕、搬運和沉積作用的變化規(guī)律。河流的季節(jié)性變化夏季豐水期降水量集中，河流徑流量大，水位高，流速快。冬季枯水期降水量少，河流徑流量小，水位低，流速慢。春季漲水期積雪融化，河流徑流量增加，水位上升，流速加快。秋季平水期降水量減少，河流徑流量逐漸減少，水位下降，流速減緩。暴雨洪水對河流的影響水位上漲暴雨洪水會導致河流水位迅速上漲，甚至超過警戒水位，造成洪澇災害。水流速度加快洪水期間，河流水流速度會明顯加快，導致河床侵蝕加劇，河岸坍塌。泥沙含量增加暴雨洪水會將大量泥沙沖入河流，導致河流泥沙含量大幅增加，影響水質。人類活動對河流的影響水資源利用人類活動對河流水資源的利用，包括水力發(fā)電、灌溉農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水等，導致河流水量變化。污染排放工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)廢水等排入河流，造成水質惡化，影響水生生物生存，破壞河流生態(tài)系統(tǒng)。河道改造人類為防洪、航運等目的對河流進行改造，例如筑堤、疏浚等，改變了河流的自然形態(tài)，影響水流動力學特征。水庫建設水庫建設會改變河流徑流特征，并對下游水文條件產(chǎn)生影響，導致水資源的時空分布發(fā)生變化。地表徑流特征的應用水資源評估地表徑流是重要的水資源來源，通過分析徑流特征，可以評估區(qū)域水資源量。農(nóng)業(yè)灌溉了解徑流特征，可以合理規(guī)劃灌溉用水，提高農(nóng)業(yè)用水效率。水力發(fā)電徑流變化影響水能資源開發(fā)，可以預測水電站的發(fā)電量。防洪分析徑流特征，可以預測洪水發(fā)生的時間和規(guī)模，制定有效的防洪措施。地表流水地質的時空特征1空間特征河流分布具有明顯的區(qū)域性，受地形、氣候、地質條件等因素影響。2時間特征河流的水文特征，如流量、流速、水位等，隨時間變化而變化。3季節(jié)性變化季節(jié)變化會影響河流的流量、水位、流速，以及河流的侵蝕和沉積作用。4長期變化長期氣候變化、地殼運動、人類活動等因素會影響河流的演變。地表流水地質的勘察及應用水文地質勘察地表流水地質勘察，用于了解區(qū)域水文條件，包括降水量、蒸發(fā)量、徑流量等。水資源評價