内容正文:
第一节 流水地貌 讲义
▍ 00 课程标准与本讲概要
地表形态的变化是内、外力共同作用的结果。其中流水是最常见、最活跃的外力之一,它既能把地表切开、削平,也能把物质搬运、堆积。本讲围绕「流水侵蚀地貌」与「流水堆积地貌」两条主线,梳理河谷、河曲、阶地、冲积扇、三角洲等地貌的形态特征、形成过程与分布规律,并在此基础上认识滑坡、泥石流的成因、危害与防避措施。
课程标准要求:通过野外观察或运用视频、图像,识别 3~4 种地貌并描述其景观的主要特点;运用资料,说明滑坡、泥石流等自然灾害的成因,了解避灾、防灾的措施。
● 说出流水地貌的主要类型,并区分流水侵蚀地貌与流水堆积地貌。
· 结合河谷横剖面示意图,说明河谷的组成(河床、河漫滩、谷坡、阶地)。
· 运用「下切侵蚀—侧蚀—堆积」的思路,解释 V 形谷、曲流、牛轭湖的形成过程。
· 对比冲积扇、河漫滩、三角洲的形成条件与沉积物分布特征。
· 说明滑坡、泥石流的成因、危害,掌握其防避与自救措施。
▍ 01 流水地貌概述
地球表面的形态称为地貌,它是地球演化的结果,处在不断的变化发展之中。按能量来源,塑造地貌的作用分为内力作用与外力作用两类:内力作用(地壳运动、岩浆活动、变质作用、地震)使地表变得高低不平;外力作用(风化、侵蚀、搬运、堆积、固结成岩)则削高填低,使地表趋于平缓。
◆ 核心概念
流水塑造的地貌统称流水地貌。按成因可分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌两大类。被河流搬运的物质,在河流搬运能力减弱时便会沉积下来,形成堆积地貌。
外力作用
对地表的影响
典型产物
风化作用
使岩石破碎、崩解,为侵蚀搬运提供物质
风化壳、碎屑物质
侵蚀作用
破坏并掀起地表物质,使地表变低
V 形谷、峡谷、瀑布、沟谷
搬运作用
把物质从一处搬到另一处
河流泥沙、悬移质
堆积作用
搬运能力减弱时物质沉积
冲积扇、河漫滩、三角洲
▍ 02 流水侵蚀地貌
在湿润或半湿润的山区,流水以下切侵蚀为主切割地面,形成峡谷,河谷横断面大多呈 V 字形;进入中下游平原后,侧蚀加强,河谷展宽、河道弯曲,出现连续的河湾。
◆ 2.1 三种侵蚀方式
侵蚀方式
侵蚀方向
对河谷的影响
主要分布
溯源侵蚀
向河流源头方向
使河谷不断向源头方向伸长(加长)
河流源头、瀑布处
下切侵蚀(下蚀)
垂直向下
使河床加深,河谷向纵深发展(加深)
上游山区、峡谷段
侧向侵蚀(侧蚀)
向两侧河岸
使谷底展宽、谷坡后退(展宽)
中下游平原、弯曲河段
◆ 记忆要点
伸长、加深、展宽——溯源侵蚀管「长」,下切侵蚀管「深」,侧向侵蚀管「宽」。
◆ 2.2 峡谷(V 形谷)
湿润或半湿润山区的河流落差大、流速快,以下切侵蚀为主,切割出深邃的峡谷,其横剖面大多呈 V 字形。两侧岸壁陡峭,谷底狭窄,河床底部起伏不平,常见巨大石块和卵石。
分布
形成
地貌特征
人类利用
河流上游、山区
流水强烈的下切侵蚀切割地面
横剖面呈 V 字形;深度大于宽度;岸壁险峻、谷底几乎全被河床占据
落差大、水流急,水能资源丰富
图 2-1 河流侵蚀形成的三阶段地貌示意(上游 V 形谷—中游展宽—下游槽形)
◆ 2.3 河谷横剖面与河流阶地
完整的河谷横剖面由以下几部分构成,理解这些概念是分析「河流下切与地壳抬升」的关键。
组成
位置与含义
特征
河床
河谷中被水流常年或季节性淹没的部分
河流输水输沙的槽状凹地,随水位涨落变化
河漫滩
河谷中枯水期出露、洪水期被淹没的部分
由河流侧蚀与洪水漫溢沉积共同塑造
谷坡 / 谷肩
河谷两侧的斜坡及其上缘
阶梯状地形分布的依托
河流阶地
河谷两侧、一般洪水不能淹没的阶梯状地形
由河流下切侵蚀形成,地面平坦、土质肥沃
阶地是曾经的河漫滩。当地壳相对稳定时,河流以侧蚀和堆积为主,塑造出河漫滩;当河流流经地区地壳上升时,河床纵剖面比降加大,水流下切作用加强,原来的河漫滩被抬升,成为河谷两侧的阶地。若地壳多次间歇性上升,便会在河谷两侧形成多级阶地。
◆ 判读技巧
靠近河床的阶地形成年代最晚,远离河床的阶地形成年代最早;有几级阶地,就说明经历过几次地壳抬升期;阶地坡度越大,反映地壳抬升幅度越大。
图 2-2 河谷阶地剖面模式图(阶地面平坦,常覆盖河流堆积物)
◆ 为什么人们常选择河流阶地居住和耕作?
① 阶地由河流堆积物组成,地形相对平坦、土壤肥沃;② 高于一般洪水位,水患少、安全性高;③ 距河近,水源充足,便于灌溉与生产生活;④ 平坦台面便于修筑道路与房屋。
◆ 2.4 河曲(曲流)与牛轭湖
河流流出山区进入中下游平原后,落差变小、流速减慢,下切侵蚀减弱而侧蚀增强。河谷变得宽而浅,呈槽形,河道不断弯曲,形成连续的河湾,即曲流。
位置
弯道水流
凹岸
凸岸
河流中下游平原
受惯性离心力影响,表层水流趋向凹岸,底层水流由凹岸流向凸岸,形成弯道环流
流速快、以侵蚀为主,水深、少淤积,可筑港
流速慢、以堆积为主,地形平坦、土壤肥沃,可农耕、聚落
平直河道受地转偏向力影响:北半球右岸侵蚀、左岸堆积,南半球相反。弯曲河道则主要受惯性离心力与弯道环流控制。
◆ 凹岸与凸岸的开发利用
凹岸水深、岸陡,侵蚀强烈而少泥沙淤积,宜建港口码头;凸岸平坦、泥沙堆积、土壤肥沃,宜发展农业、建设聚落,也常作为护城河,利于军事防御与安全取水。
当河曲弯曲到一定程度,会在洪水期发生裁弯取直:河水冲刷最窄的河曲颈部,使河道取直,原有弯曲河道被废弃,在枯水期形成形如牛轭(耕田时套在牛颈上的农具)的湖泊,称为牛轭湖。
图 2-3 河流裁弯取直与牛轭湖形成过程示意
牛轭湖形成四步
关键条件
常见地区
① 河流摆动形成弯曲;② 凹岸不断侵蚀、河曲越来越弯;③ 洪水期截弯取直;④ 原河曲被废弃成湖
地势平缓的中下游平原,侧蚀与堆积作用显著
平原地区河流(如长江荆江河段)
◆ 裁弯取直的利与弊
有利:河道变直、缩短航程,改善航运条件;加快洪水下泄,减轻洪涝;有利于污水快速自净。不利:河流调蓄洪水能力减弱;水动力条件改变,沿岸堆积地貌萎缩、土壤肥力下降;湿地减少,生物多样性受损。
▍ 03 流水堆积地貌
河流从上游携带的泥沙、砾石,在流速减慢、搬运能力减弱时便会沉积下来,形成堆积地貌。同一河流在上、中、下游不同位置,堆积方式不同,形成冲积扇、河漫滩、三角洲等。
◆ 3.1 冲积扇与洪积扇
对比项
冲积扇
洪积扇
分布
山前(山麓)、河流出山口
山谷出口处(干旱、半干旱地区更常见)
水流性质
常年流水
暂时性河流、季节性洪水
形成过程
山区地势陡,水流携大量砾石泥沙流出山口,地势骤缓、流速剧减,物质在沟谷出口堆积成扇
暂时性洪流在山谷出口处水流分散、骤然减速,碎屑物质沉积成扇
地貌特征
外形似张开的折扇;自扇顶至扇缘,地面逐渐降低,堆积物由粗到细
同上;分选性较差、磨圆度较低,无明显的二元结构
图 3-1 冲(洪)积扇地貌形成原理示意
◆ 核心规律
冲(洪)积扇的沉积物具有明显的分选性:扇顶(靠近山口)地势高、颗粒粗(砾石、粗砂);扇缘(远离山口)地势低、颗粒细(粉砂、黏土),因此扇缘土壤往往更为肥沃,宜发展农业。
◆ 3.2 河漫滩与江心洲
在河床与谷坡之间,由于河床侧向移动和河流带来的泥沙堆积,常形成平坦低地,即河漫滩:枯水期出露水面,洪水期被淹没。河漫滩不断加宽、加高,多个河漫滩连接便形成河漫滩平原。
图 3-2 河流地貌示意:含三角洲、冲积扇与河漫滩
类型
位置
形成
特点
河漫滩
河谷两侧、河流凸岸
凸岸水流慢、堆积为主;枯水期出露,洪水期淹没
平坦低地,土层深厚、土壤肥沃
江心洲
河道中央(中下游)
凸岸堆积体或心滩不断增大并长期稳定出露
洲体以细砂、粉砂为主,呈长条椭圆形
◆ 二元结构与「上老下新」
河流阶地沉积物多具二元结构:下部为河床快速堆积的粗砂、砾石,上部为洪水退去后缓慢堆积的细砂、粉砂与黏土。颗粒越粗,反映当时河流流速越快、搬运能力越强。
◆ 3.3 三角洲
分布
形成条件
地貌特点
河流入海口(或入湖口)的海滨地区
① 河流挟带大量泥沙(物质条件);② 入海口地势低平、流速极缓,加上海水(湖水)顶托;③ 河口海底坡度平缓
多呈三角形;地势平坦、河网稠密;河道由分叉顶点向海洋呈放射状
◆ 三角洲与冲积扇的辨析
二者均为扇形堆积地貌,但位置不同:冲积扇位于河流出山口、由地形骤缓致沉积物扇状铺展;三角洲位于河流入海口、由海水顶托与流速骤减致泥沙在河口前方堆积。
◆ 3.4 河谷发育的三个阶段
发育阶段
主要侵蚀方式
河谷特征
对应河段
初期
下切侵蚀、溯源侵蚀为主
横剖面呈 V 字形,谷深而窄
上游(山区)
中期
下切减弱、侧蚀增强;凹岸侵蚀、凸岸堆积
河谷展宽,出现连续的河湾(曲流)
中游(平原边缘)
成熟期
以侧蚀为主,转为堆积
河谷宽而浅,呈槽形(U 形)
下游(平原)
▍ 04 滑坡与泥石流
流水在塑造地貌的同时,也可能诱发地质灾害。滑坡与泥石流分布广泛,我国以西南地区最为多发。
◆ 4.1 滑坡
要点
内容
概念
山地斜坡上的岩体或土体,因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因,在重力作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象(可无水参与)
形成条件
① 岩体比较破碎;② 地势起伏较大;③ 植被覆盖度较差;④ 降水、地震、人类工程建设的触发
危害
破坏或掩埋农田、道路和建筑物;堵塞河道,甚至形成堰塞湖;造成人员伤亡和财产损失
◆ 4.2 泥石流
要点
内容
概念
山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的、含有大量泥沙和石块的特殊洪流(必须有水参与)
形成条件
① 地形陡峻(山高沟深、纵坡降大);② 丰富的松散物质(泥沙、砾石);③ 短时间内有大量水流
危害
来势凶猛、破坏力大,摧毁聚落,破坏森林、农田与道路,淤塞江河,造成人员伤亡与财产损失
图 4-1 滑坡与泥石流成因示意
◆ 4.3 滑坡与泥石流对比
对比项
滑坡
泥石流
运动介质
可无水,岩体或土体沿滑动面整体下滑
必须含水,泥水混合流体沿沟床流动
发生部位
斜坡坡面
沟谷
物质组成
整块岩土体
大量泥沙、石块与水的混合体
识别关键词
坡面、滑动面、整体下滑
沟谷、洪流、泥浆、碎石流体
◆ 4.4 滑坡、泥石流的防治与避灾
◆ 工程措施
修建护坡工程、挡土墙、阻滑支撑工程;开挖截水沟、排水沟,减少雨水下渗;削坡减载、坡脚反压;疏通沟谷、清理堆积土石;修建拦砂坝、导流堤与排导槽。
◆ 生物措施
山坡植树种草、恢复植被,利用根系固土;保护坡地植被,禁止陡坡垦荒与滥砍滥伐,保持水土。
◆ 管理措施
建立灾害监测预警系统与灾情监测网络;开展防灾宣传,提高公众减灾意识;在灾害高发区实施居民搬迁避让;规范采矿、修路等工程活动,减少对坡体的扰动。
◆ 避灾自救(高频考点)
① 连续降雨或暴雨时,绝不在沟谷中逗留;② 发现前兆(坡体裂缝、沟内轰鸣声、河水突然上涨或中断)立即向两侧转移疏散;③ 遭遇泥石流,要向垂直于泥石流前进方向的山坡两侧迅速逃离,切忌顺沟往下跑,也不要躲在沟谷的大树上;④ 扎营不选谷底排洪通道、河道弯曲处与汇合处。
▍ 05 本节知识清单(速记)
流水地貌按成因分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌两大类。
三种侵蚀方式:溯源侵蚀(加长)、下切侵蚀(加深)、侧向侵蚀(展宽)。
峡谷(V 形谷)分布于上游山区,由强烈下切侵蚀形成,横剖面呈 V 字形,岸壁陡、谷底窄。
河谷由河床、河漫滩、谷坡、河流阶地组成;阶地是曾经的河漫滩,由地壳抬升与河流下切共同形成。
中游侧蚀增强,凹岸侵蚀、凸岸堆积,河道弯曲形成曲流;洪水期裁弯取直,废弃河道形成牛轭湖。
冲(洪)积扇位于出山口,自扇顶至扇缘地势降低、颗粒由粗变细;洪积扇多见于干旱半干旱地区。
河漫滩位于凸岸,枯水出露、洪水淹没;多个河漫滩连接成河漫滩平原。
三角洲位于入海口,因流速减缓、海水顶托而沉积,多呈三角形、河网稠密。
河谷发育三阶段:初期 V 形谷 → 中期河湾 → 成熟期槽形谷。
滑坡可无水,沿滑动面整体下滑;泥石流必须有水,为沟谷中的泥水混合流体。
避灾关键:遇泥石流向垂直于前进方向的山坡两侧逃离,绝不顺沟跑、不躲在沟谷大树上。
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