第三章-河流地貌-(1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 河流地貌,(river landform),河流是陆地上最常见的也是最重要的外营力。,面状水流,片流,地表流水,暂时性水流,（季节性、间歇性）,线状水流,经常性水流,凡由河流作用形成的地貌，称,河流地貌,。,从河谷横剖面看，可分为,谷底,和,谷坡,两部分。,第一节 河流流水作用,(river fluviation),河流流水沿沟谷流动，水流,动能,与,水量,和,流速的平方,成,正比,。,水流动能增强，夹带河流泥沙的能力也随之增大，会使河床发生侵蚀，反之则发生沉积。,流水作用总是以,侵蚀,、,搬运,和,堆积,三种方式进行，并形成相应的河流地貌。,层流,层流,在岩石空隙中渗流时，水的质点作有秩序、平行而互不混杂的流动。,层流示意图,紊流,紊流,在岩石空隙中渗流时，水的质点作无秩序、互相混杂、互相碰撞的流动。,水作紊流运动时，水流所受到的阻力比层流状态大，消耗的能量较多。,紊流示意图,一、横向环流和漩涡流,1.,横向环流（,transverse circulation,）,环流：,在过水断面上，横向水流构成一个封闭系统。,原因：,水流流经弯道时，水质点作曲线运动产生离心力,。在离心力的作用下，表层水流趋向凹岸，使水流在过水断面上形成了横向比降，而底部的水流在压力作用下，由凹岸流向凸岸，形成螺旋流。,不同形状的河床断面，形成不同的环流系统：,1.单向横向环流。,2.底部汇合型横向环流,3.底部辐散型横向环流。,4.复合型环流。,2.,漩涡流,(whirl),一种漩涡流是围绕垂直于河床底面的轴旋转；,另一种是由于河床底部水流翻过沙坡脊或基岩岩槛形成的，它围绕平行河床底面的轴旋转。,二、河流的侵蚀作用,(erosion action),河流水流破坏地表并掀起地表物质的作用。,水流破坏地表有三种方式，即,冲蚀作用,(wash erosion)、,磨蚀作用,(friction erosion)和,溶蚀作用,(dissolve erosion)，总称为河流的侵蚀作用。,按其对河床的侵蚀方向，可分为,下蚀,downward erosion和,侧蚀,sideward erosion。,下蚀,：水流垂直地面向下的侵蚀，加深河床与河谷的作用。,下切侵蚀可以沿较长的河段同时进行，也可以从源头和河口开始向上游侵蚀或瀑布的后退来实现，称,向源侵蚀,（,溯源侵蚀,）。,侧蚀,：河流侧向侵蚀，流水拓宽河床和河谷的作用。,侵蚀的结果是使,河岸后退，沟谷展宽，形成曲流,。,三、河流的搬运作用,河流水流在流动过程中携带大量泥沙和推动河底砾石移动的作用，叫,河流搬运作用,。,主要有三种方式：,推移 流水使泥沙或砾石沿底面移动。,跃移 床底泥沙跳跃式向前搬运。,悬移 细小颗粒在流水中呈悬移状态搬运。,四、河流的堆积作用,由于流水搬运能力下降而造成泥沙堆积（原因,包括：流速降低、流量减少、含沙量增加）。,流水的分选作用,一般情况下，在河流,上游,以,侵蚀,作用为主，,下游,以,堆积,作用为主。,对于曲流河段，,凹岸侵蚀，凸岸堆积,。,第二节 河床,(river bed),河谷中枯水期水流所占据的谷底部分,称为,河床,。,从源头到河口的河床最低点连线称为,河床纵剖面,。,上游河床纵剖面坡度较陡，中下游河段或平原冲积河床的纵剖面坡度较缓。,一、河床纵剖面的形成与发展,(form and development of river beds vertical plane),侵蚀基准面,(erosion datum plane),：,河流下切到接近某一水平面后，逐渐失去侵蚀能力，不再向下侵蚀，这一水平面称为,。,侵蚀基准面可分为：,终极侵蚀基准面,和,局部侵蚀基准面,。,控制河流下切侵蚀的最低基面称为,终极侵蚀基准面,。,局部侵蚀基准面,是指河流流经的坚硬岩坎，湖泊洼地及主支流汇口处等，它们往往控制着其上游河段或支流的下切作用。,侵蚀基准面是变化的：,当侵蚀基准面上升时，水面比降减少，水流搬运泥沙能力减弱，河流发生堆积。,相反，当侵蚀基准面下降时，因基面下降而出露的河床坡度增大，水流侵蚀作用加强，最终导致溯源侵蚀。,当河床的,侵蚀和堆积达到了平衡状态,时所出现的河床纵剖面，称为,平衡剖面,（,均衡剖面,）。,达到平衡剖面的河流，其冲刷力量与河床的阻力相等，河流所具能量恰巧能够将来水和来沙下输，床底不发生显著侵蚀和沉积。,床底剖面上侵蚀和沉积两者之间的平衡关系是暂时的，相对的。,二、影响河床纵剖面发展的因素,influence factors,1、水文情况的改变,：河流中,水量,、水流,流速,和,含沙量,发生变化，使河床发生侵蚀或堆积。,2、构造运动,可使整个流域发生升降，或者使流域内局部地区发生高差变化，河流纵剖面将发生改变。,在河流发育过程中如发生,断层,，断层与河流相交且下降盘位于下游，河床中将形成,陡坎,（,裂点,）并从此处向源侵蚀，使裂点不断上移，时间越久，上移距离越远。,3、岩性,对河床纵剖面的影响是由于不同岩石抵御侵蚀能力不一样而造成差别侵蚀，形成,岩槛,或,跌水,。,4、气候变化,使自然环境发生改变，从而影响到河流的侵蚀、堆积和基准面的升降等。,气候变干,，河流发生堆积，形成加积型河床；侵蚀基准面下降，在河流,下段可能发生侵蚀,。,气候冷暖变化，冰期时河流上游段因风化碎屑增多呈加积型河床，下游段由于侵蚀基准面下降形成侵蚀型河床。间冰期，出现相反情况。,三、河床中的地形,（landform of river bed）,1、浅滩与深槽,浅滩：是河床底部的一些不同规模的冲积物堆积体。分边滩和心滩。,深槽：浅滩之间，水深较大的河槽部分。,浅滩与深槽的成因：,(1)在弯曲河道中，由于横向环流作用，凹岸侵蚀形成深槽，凸岸堆积形成浅滩（边滩）；在相邻两个弯道，横向环流方向相反，两弯道之间的河段，环流消失，水流搬运能力相对减弱，泥沙发生堆积也能形成浅滩。,如果河床底部呈汇合型横向环流，形成,河心浅滩,；如果是辐散型横向环流，河床将侵蚀形成,深槽,。,(2)洪水期的洪水波在较狭河段中传播速度慢，产生,壅水,，水面比降小，水流搬运能力减弱，发生堆积而形成,浅滩,；在展宽的河段，洪水波传播快，水面比降大，水流侵蚀、搬运能力强，发生侵蚀而形成,深槽,。,(3),主支流交汇,处，有两种情况可形成浅滩：洪水期主河先涨水，使支流河口以上河段产生壅水而堆积，形成浅滩；或者支流带来大量泥沙，堆积在主支流汇合处形成浅滩。,(4),人工建筑物,、河床中修建渡桥、挡水坝等，都会使上游河床水位增高，搬运能力减弱而使泥沙堆积，形成浅滩；不适当的截弯取直河道，流速增大，河床强烈冲刷，下泄泥沙过多，也能在取直河道出口的下游形成浅滩。,2、沙波（河床中砂粒堆积的地貌）,沙波两坡是不对称的，迎水面较缓，背水面较陡。其脊线与河岸斜交。,沙波的尺寸与河流的大小无关。,若流量与坡度进一步增加时形成沙垄，沙垄的规模随河流的大小而异。,在一定流速下，某一粒级的泥沙被掀起搬运，使原先平整的河床变得凹凸不平。这种微小的凹凸不平一旦产生之后，就会使接近床面的水流发生扰动，使沙波不断增长。,沙波形成后，向下游方向移动，称,顺行沙波,；如沙波体向河流上游方向移动，称,逆行沙波,。,3、壶穴与岩槛,壶穴,（pot-hole）,是基岩河床中被水流冲磨的深穴。,壶穴分布在山区石质河床基岩节理充分发育、或构造的破碎带。,壶穴的形成,岩槛,（rock cage）,是横亘于河底的坚硬基岩，它与下游河床形成一个不连续的陡坡，常形成瀑布或跌水，并构成上游河段的地方侵蚀基准面。,岩槛的形成与构造或岩性有关,。,四、河床的平面形态,1 平直型,（河床弯曲系数1.2）：,浅滩与深槽相间分布，间距为5 6 倍河,床宽度。,2 弯曲型,（河床弯曲系数 1.2）：,自由曲流：分布于冲积平原上；,深切曲流：分布于山地区。,3 分汊型：,其发展取决于汊道的分沙比和分流比。,4 散乱型：,河床比降大，水量变化大；宽浅，无固定,主槽。,2 弯曲型,曲流的发展：,环流作用；底部泥沙障碍；河床两岸岩性不一致。,曲流曲流带。,曲流颈，截弯取直形成牛轭湖。,根据地质条件曲流的形态和发展可将曲流分为两个类型：,（,a）,自由曲流,，一般出现在宽广的冲积平原地区，河床不受河谷基岸的约束，可以自由的摆动，蜿蜒。曲流最后发展的结果是裁弯取直，形成牛轭湖和废弃河道。,（b）,深切曲流,，它一般发育在山地地区，河床的弯曲与河谷的弯曲一致。它是在河流,深切以前已有了曲流的形态,，后来由于某种原因河流下切，原来的曲流形态跌置下来而形成（嵌入曲流）。,深切曲流分为,嵌入曲流,和,内生曲流,，内生曲流在下切的同时，由于河道离心力的作用，侧蚀作用也很强。它也可象自由曲流的发展形式一样发展。使弯曲更加发育，最终裁弯取直形成,离堆山,和,废弃河道,。,3.分汊型（辫流）,形成原因：,（1）由于河床中形成,心滩,，使河床不断地出现分汊，这种辫流的形态随心滩的发展而变化。,（2）位于河漫滩边缘的沙嘴，由于泥沙在尾端堆积增高而露出水面，沙嘴靠岸一侧的河水位比向河一侧河水位低，当水位上涨刚刚淹没沙嘴时，在沙嘴部位形成急流，,沙嘴被切割成沟槽,，河床便发生分汊，形成辫流。,（3）曲流,截弯取直,后形成辫流。,（4）靠近岸坡基部常形成狭窄的小河，它的上游和下游与主河相连，形成辫流。,（5）在,河口三角洲地区,或,冲积平原地区,，常形成许多汊河，但各汊河的流量和同一横剖面各个汊河的水面高度都不相同，各汊河之间，很容易被冲溃连通，形成,复式辫流,。,第三节 河漫滩,（Floodplain）,河漫滩：,当河流洪水泛滥时，除河床以外，谷底部分也被淹没，被淹的谷底滩地称为。,一、河漫滩的形成和发展,滨河床浅滩阶段：,最原始的河漫滩是出现在年青时期的,V,形谷内，由于河流的侧向侵蚀，使谷坡逐渐后退，谷底开始展宽，在河弯的凸岸处形成狭窄的和,由粗大砾石,所组成的滨河床浅滩。,雏形河漫滩阶段,随着侧向侵蚀作用的不断进行，凹岸继续后退，凸岸处雏形浅滩不断扩大加高，以致在河流平水期也大片露出，发展成为,雏形河漫滩,。,这时，因河谷仍比较窄，洪水时水深和流速仍然较大，在谷底的堆积物仍,以粗粒的推移质如砾石和砂等为主,，而悬移质如泥和粉沙则被水流带往下游。,河漫滩阶段,雏形河漫滩形成以后，谷底进一步扩宽，滩面再度淤高，洪水时由于滩面水深变浅而流速减小，洪水中的大量悬移质就可以在那里沉积下来，构成,由粉砂及粘土组成的沉积层,。这样雏形河漫滩就发展成为真正的河漫滩。,二、河漫滩的结构,河床,边滩,天然堤,泛滥平地,湖沼,河漫滩具,二元结构,，下部为,较粗的河床沉积物,，上部为,较细的河漫滩沉积,；河漫滩占据了谷底的大部分，滩面向内侧缓缓倾斜。,河漫滩沉积与河道沉积对比,三、河漫滩的形态特征,1.滨河床沙坝：,在河床凸岸堆积成一条顺岸弯曲的沙坝。,它是由于洪水期河流横向环流作用加强，从河床流向河漫滩的水流可带动大量砂砾，当水流从河床流向河漫滩时，水流流速急剧降低，砂砾便在河床与河漫滩交界处堆积。洪水退后，这些堆积物便形成一条沿河床凸岸分布的长垅，这就是滨河床沙坝。,2.迂回扇,：,河床侧方移动常常是多次进行的，在每次侧方移动中都能形成大致平行的滨河床沙坝，它们组合成扇形，称为迂回扇。,3.心滩沙堤：,在平原汊河的心滩边缘，水流流速低，水流搬运能力减弱，泥沙沿心滩两侧沉积，形成沿心滩两侧分布的沙堤，称为。,四、自然地理条件对河漫滩发育的影响,1.,水文条件,的影响主要表现为洪水的上涨高度、持续时间和涨落水的速度。,2.流域范围内的地面,植被,好坏影响地面侵蚀强度，从而影响河流的含沙量。,3.不同,气候区,的河水水文状况和含沙量的变化都不相同。高寒、湿热、半干旱、温带。,4.,地质地形,因素对河漫滩发育的影响主要表现在流域范围的地面结构和物质组成的差异,。,五、河漫滩类型及其微地貌,1.,河曲型河漫滩,滨河床砂坝（洪水期凸岸堆积）-洼地（平水期沉积物少）相间排列。,迂回扇：凸岸一系列弧形垄岗状砂坝（鬃岗、垄岗）与洼地相间的扇形地。,（鬃岗向下游辐聚，向上游辐散）,2.,汊道型河漫滩,砂堤（鬃岗、洲堤）-洼地相间分布。,3.,堰堤式河漫滩,天然堤（粉沙、粘土）-洼地（沼泽、湖泊、泥碳层）-决口扇（粗物质）。,第四节 泥石流,泥石流是山地沟谷中含有大量松散固体碎屑的洪流,。,它常在暴雨或融雪时期突然暴发，运动速度很快，历时短暂。,在它的源头常有滑坡或崩塌，下游出山口堆积成泥石流堆积扇。,一、泥石流的形成条件,大量松散的固体物质：,大量砂砾等碎屑物质经过崩塌、滑坡等块体运动，进入沟槽，为泥石流的发育提供了物质基础。,暴雨和洪水：,松散固体物质受暴雨浸润、冲蚀，使它成为流塑状态。洪水具有强大侵蚀和搬运能力，进一步将其转化为泥石流。,陡峻的沟谷：,泥石流沟源头为洼地，是碎屑物质和水的主要供给区，陡峻的沟坡和比降较大的沟床，使其快速形成泥石流，并迅速下泻。,人类经济活动的影响,二、泥石流的类型,根据泥石流体固体物质的质地和多少可划分为：,泥流,：固体物质多为细小的粉砂和粘土，一般只夹有少量的岩屑，所以泥流的粘度大，容重高，呈稠泥状，有时有许多泥球。,泥石流,：是由大量的泥、沙和石块等固体物质和水组成的混合物体。,水石流,：是水和石块混合的一种泥石流，粉砂粘土等细粒物质含量很少，没有粘性。,根据泥石流形成的诱发因素可分为：,降雨型泥石流：,是以降雨为水源形成的泥石流。,融雪型泥石流：,是现代冰川（积雪）沟谷区在夏秋季节，由于久晴高温，冰雪强烈融化而突然暴发的泥石流。,暴雨和融雪混合型泥石流：,是以两者为水源形成的泥石流。,溃决型泥石流：,是指高山冰川地带，冰湖湖堤被湖水冲决而形成的一种突然暴发的泥石流。,地震型泥石流,：,除由地震直接诱发形成泥石流外，还有由地震形成山崩和滑坡为泥石流提供松散固体物质，同时地震破坏水坝，为泥石流提供水源。,根据泥石流流体性质划分：,黏性泥石流,（层流性泥石流）：,固体物质含量较高。,含大量黏土和粉沙，形成粘稠的泥浆。流动时有明显的阵流。侵蚀能力和搬运能力都很强。在均匀顺直的河道中具有层流特征。,稀性泥石流,（紊流性泥石流）：,固体物质含量较低；,浆体是搬运介质，浆体流速较固体颗粒流速为快，呈紊动状态；有冲有淤，以冲刷为主；不易造成堵塞和阵流现象，亦无明显“龙头”。,过渡性泥石流,：是介于稀性泥石流和粘性泥石流之间的一种，它的容重为1.82.0t/m,3,三、泥石流的地貌作用,在泥石流沟谷的源头和上游地区，,以侵蚀作用为主，沟谷快速被蚀深、展宽、沟槽顺直，横剖面多呈宽而陡的槽形。,泥石流沟谷的中游地段，,大多表现为峡谷。若岩性单一，表面可见泥石流磨蚀或撞击产生的痕迹，以及泥石流最高泛滥线留下的泥痕。若岩性不一，则常出现多级跌水，在窄口或弯道的谷壁上，一般残留有少量的泥石流物质。,泥石流沟谷的下游地段，,以堆积作用为主，形成了平行于主流方向的砾石垄岗，其两侧边坡和前缘坡度较陡，整体呈舌状。堆积物大小混杂，层次不显，分选性差。,稀性泥石流的堆积体则常呈扇状，扇面倾斜度较小，沉积物中的大石块数量较少，多呈叠瓦状排列，倾向上游，粒径向下变小，有一定的分选性。,泥石流堆积物对主河河谷的发育有明显影响：,1.改变主河河流作用过程和河谷形态。,2.阻塞河道，形成险滩或断流成湖。,我国泥石流分布受,地形、地质,和,降水条件,的控制。,四、我国泥石流发育区的分布及危害,泥石流的分布,(1),泥石流在我国集中分布在两个带上。一是青藏高原与次一级的高原与盆地之间的,接触带,；另一个是上述的高原、盆地与东部的低山丘陵或平原的,过渡带,。,(2),在上述两个带中，泥石流又集中分布在一些大断裂、深大断裂发育的河流沟谷两侧。,泥石流的分布,(3),在各大型构造带中，具有高频率的泥石流，又往往集中在,板岩,、,片岩,、,片麻岩,、,混合花岗岩,、,千枚岩,等,变质岩系,及泥岩、页岩、泥灰岩、煤系等,软弱岩系,和,第四系堆积物,分布区。,(4),泥石流的分布还与,大气降水、水雪融化,的显着特征密切相关。即,高频率,的泥石流，主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强大、水雪融化快的地区，如,云南,、,四川,、,甘肃,、,西藏,等。,低频率,的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。,泥石流的分布,泥石流暴发突然、来势凶猛迅速，兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。,(1),对居民点的危害：,泥石流最常见的危害之一，是冲进乡村、城镇，摧毁房屋、工厂、企事业单位及其他场所设施。淹没人畜、毁坏土地，甚至造成村毁人亡的灾难。,如,1969,年,8,月云南省大盈江流域南拱泥石流,使新章金、老章金两村被毁，,97,人丧生，经济损失近百万元。,泥石流的危害,(2),对公路、铁路的危害,：,泥石流可直接埋没车站，铁路、公路，摧毁路基、桥涵等设施，致使交通中断。,如：甘川公路,394,公里处对岸的石门沟，,1978,年,7,月暴发泥石流，堵塞白龙江，公路因此被淹,l,公里，白龙江改道使长约两公里的路基变成了主河道，公路、护岸及渡槽全部被毁。,(3),对水利、水电工程的危害,：,主要是冲毁水电站、引水渠道及过沟建筑物，淤埋水电站尾水渠，并淤积水库、磨蚀坝面等。,(4),对矿山的危害,：,主要是摧毁矿山及其设施，淤埋矿山坑道、伤害矿山人员、造成停工停产，甚至使矿山报废。,泥石流的危害,1,、预测,（,2,）泥石流沟谷调查,：,沟道中固体物质的数量，不良物理地质现象的规模、发育程度；水源大小，可结合降雨预报作出分析判断；沟谷发育程度的调查分析。,（,3,）泥石流预测量化指标：,预测泥石流暴发的指标：,临界降雨量指标：,一般每小时降雨量在,20mm,以上，,10,分钟的雨强,1mm,就会发生泥石流。,地形指标：,暴发泥石流的山坡坡度在,25,以上，沟道比降,10%,以上，山地相对高差,300,米，流域面积,10km,2,上下。,五、泥石流的预测预报与防治,主要是,雨情预报,，是建立在现有状态信息的动态分析和对历史上出现过的事件，采用相似对比判断基础上作出的客观环境动态评价。包括某等级雨情发生,时间,、,地点,和,量级,三个方面。,其依据是天气预报中的信息，那么暴雨量达到什么数值才会暴发泥石流，这个数值就是泥石流暴发的临界值，只要知道这个值，就可以在泥石流预测的基础上作出泥石流的预报。,2,、预报,泥石流的预测预报与防治,3,、报警,泥石流的暴发具有突发性，因此，在泥石流发生前作出及时的报警，对减少灾害的发生具有重要的意义。,泥石流的报警方法很多，概括起来可分为两类：接触式报警和非接触式报警。,接触式报警：,断线式报警、泥石流体导通法和压力报警。,非接触式报警：,泥石流地声发报警和超声波泥位报警。,泥石流的预测预报与防治,1,、泥石流防治体系,泥石流灾害是多种因素形成的，在防治泥石流时需采取综合防治措施。,防治泥石流发生体系：,采取全方位的治坡、治沟和治滩措施，以群众保护、行政管理、制度法规约束等，对泥石流流域进行综合治理，防止和减少泥石流的发生。,二、泥石流的防治,季节性,我国泥石流的暴发主要是受连续降雨、暴雨，尤其是特大暴雨集中降雨的激发。因此，,泥石流发生的时间规律是与集中降雨时间规律相一致,，具有明显的季节性。一般发生在多雨的夏秋季节。因集中降雨的时间的差异而有所不同。,四川、云南,等西南地区的降雨多集中在,6-9,月,，因此、西南地区的泥石流多发生在,6-9,月；而,西北地区,降雨多集中在,6,、,7,、,8,三个月，尤其是,7,、,8,两个月,降雨集中，暴雨强度大，因此西北地区的泥石流多发生在,7,、,8,两个月。据不完全统计，发生在这两个月的泥石流灾害约占该地区全部泥石流灾害的,90,以上。,泥石流发生的时间规律,泥石流的预测、预报,周期性,泥石流的发生和发展也具有一定的周期性，且,其活动周期与暴雨、洪水、地震的活动周期大体相一致,。当暴雨、洪水两者的活动周期相叠加时，常常形成泥石流活动的一个高潮。如云南东川在,1966,年是近十几年的强震期，使东川泥石流的发展加剧。仅东川铁路在,1970-1981,年的,11,年中就发生泥石流灾害,250,余次。又如,1981,年，东川达德线泥石流，,成昆铁路利子伊达泥石流、宝成铁路、宝天铁路,的泥石流，都是在大周期暴雨的情况下发生的。,泥石流的发生，一般是在一次降雨的,高峰期,，或是在,连续降雨稍后,。,泥石流发生的时间规律,泥石流的预测、预报,发展期沟谷,对于处于发展时期的泥石流沟谷（小流域），,5-20,年就能聚集满足一次爆发所需的松散物质量。因为处于发展期的泥石流沟谷面积较小，,85%,的汇水范围在,1,平方千米以下，平均面积为,0.62km,2,，水流域重力侵蚀强烈，形成区面积占流域面积比例大，而且地形陡峭，平均山坡坡度为,33.5,度，沟床比降为,44.6%,，其中,84%,的沟床在,30%,以上，往往发生崩塌滑坡直接转化为泥石流。,泥石流与沟谷的发育阶段,泥石流的预测、预报,活动期沟谷,处于活动期的泥石流沟谷（快速发展的沟谷），,10-50,年能聚集足够的松散物质供一次爆发需要。因为处于此发育阶段的沟谷、流域在积运中,，,76%,的沟谷流域面积为,1-50,km,2,，平均为,8.93 km,2,；山坡坡度平均值为,32,度，平均沟床比降为,21%,只有,18%,的沟床比降大于,3%,。由于活动期的沟谷比发展期的沟谷沟床平缓面积大，所以聚集时间较前者长，但爆发时的规模也较前者大。,泥石流与沟谷的发育阶段,泥石流的预测、预报,衰退期沟谷,处于衰退期的泥石流沟谷，一般,20-100,年才能聚集一次爆发所需要的松散物质其流域面积相对较大，平均达,15.58 km,2,，流域内重力侵蚀作用有所减弱。山坡逐渐趋于稳定，沟床比降相对缓和，仅为,13.6%,，沟床大于,30%,的沟床近为,1.5%,，因此碎屑物质的聚集需要更长时间，流与停积的物质的重新起动，需更大的动力，这就决定了其爆发的周期更长。,泥石流与沟谷的发育阶段,泥石流的预测、预报,终止期,终止期泥石流沟谷，因山坡、沟床、坡度已很平缓，流域内侵蚀能力与正常流水的搬运作用已基本适应，所以不会产生强烈的物质聚集，一般不会爆发泥石流。这类泥石流沟消亡的阶段，当流域面积不断扩大，山坡，沟床比降变得越来越平缓，流域内的侵蚀，搬运，堆积速率相对平稳，不会形成集中积累和集中输移的脉动状时，一般不会形成泥石流。,泥石流与沟谷的发育阶段,泥石流的预测、预报,泥石流的预测预报工作是防灾和减灾的重要步骤和措施：,(1),在典型的泥石流沟进行,定点观测研究,，力求解决泥石流的形成与运动参数问题。如对云南省东川区小江流域蒋家沟、大桥沟等泥石流的观测试验研究。,(2),调查潜在泥石流沟,的有关参数和特征。,(3),加强,水文、气象的预报,工作，特别是对小范围的局部暴雨的预报。因为暴雨是形成泥石流的激发因素。,(4),建立泥石流技术,档案,，特别是大型泥石流沟的流域要素、形成条件、灾害情况及整治措施等资料应逐个详细记录。,(5),划分泥石流的危险区、潜在危险区或进行泥石流灾害敏感度,分区,。,(6),开展泥石流,防灾警报器,的研究及室内泥石流模型试验研究。,泥石流的预测、预报,目前关于泥石流的预测预报状包括四方面的内容：,泥石流的空间预报；,泥石流时间预报；,泥石流基本特征的预测；,泥石流暴发危险度的预测。,泥石流的预测、预报,（,1,）泥石流形成条件的调查,泥石流形成条件的调查包括：工作区,地层岩性、地形地段、地质构造、泥石流沟流域规模及各沟谷,的调查和分析。,地层岩性的调查包括：对基岩,地层层序,，,岩性成分,，,风化程度,及抗风力能力的分析。,地质构造的调查包括：,褶皱、断裂的分布、类型、裂隙发育情况,及,构造运动的活动,情况（地震资料的收集）、泥石流发育程度和潜在可能性进行区域的划分，最终绘制成泥石流分布图。,泥石流的空间预测,泥石流的预测、预报,（,2,）泥石流区划,根据用途不同一般这种图件分三种比例尺编制。,大区域的泥石流区划,这种图比例尺较小，一般为,1:100,万或更小。主要是为了判明一个,省,或,全国,泥石流危险区（高发区）的略概分布状况。,中等区域泥石流的划分,这种图比例尺一般为,1:10,万,-1:50,万，主要目的是作为当地（,县、市,）经济技术开发和建设规划的防灾减灾的依据。,小区域的泥石流分布图,比例尺一般为,1:1,万,-1:5,万，主要用于对某些,山地、城市附近,泥石流进行预测，用以制定泥石流防治措施和,GPS,定位观测的依据。,泥石流的预测、预报,泥石流的时间预报往往指,短期的预报,。,中长期的预报大多是根据已有历史资料分析的大致周期和空间预报的结合进行的。,（,1,）考虑到泥石流的发生处在固体松散物质累积量已达到暴发所需的数量，其发生主要为强烈地表径流激发，所以，有人用,降水量即降水强度,的指标来进行预报。即,泥石流的气象水文预报,。研究表明，大部分泥石流的暴发，与降水总量和降水强度有关。如,成昆铁路四川境内，日降水量大于等于,50mm,时，可作为泥石流暴发的激发条件,。,（,2,）以,坡度，固体物质储备量,和,降水总量,三个方面的组合来进行预报。,泥石流的时间预报,泥石流的预测、预报,（,3,）利用仪器报警,利用泥石流遥测地声警报器,根据,泥石流地声特点,（频率范围，振动强度与洪水有很大差异的特点）以振动强度，频率范围和延续时间的要素作为控制指标，研制当,UJ-2,型泥石流地声报警器。,利用泥石流泥位报警,当泥石流厚度（即泥位）大于一定值时，仪器就发出报警信号，一般可提前,3-8,分钟。这一方法开始在日本使用较高，价格低廉，原理简单。其缺陷是受冲淤变化和泥石流改道的影响，加之监测域暴露面积大，易使人为活动破坏。,泥石流的预测、预报,泥石流的基本特值主要是指泥石流的密度、流速、流量、泥位及方量。,（,1,）泥石流密度的确定,对于粘性泥石流，可在现场选择停积下来的堆积物的,典型剖面,，确定其土石成分，测出单位体积土石所占的体积百分数分别乘以土石单位密度相加即得。,（,2,）泥石流流速的确定,确定泥石流流速是个极为复杂的问题，为此，目前我国有不少适用于不同地区，不同类型的泥石流流域和泥石流性质的,经验公式,。,（,3,）泥石流流量的确定,确定泥石流流量的最好办法是在泥石流沟谷的适当深度上,设置观测断面,直接进行测量，而进行较长时间的连续观测，由于观测难度大（不确定性和耗费人、物较多），所以一般用已计算出的流速乘以过流断面。,泥石流基本特征值的确定,泥石流的预测、预报,（,4,）泥石流泥位的确定,泥位既可反映泥石流的流速河流量，又可反映泥石流的规律和危险度，显然在沟床纵坡一定的情况下，泥位愈深，流速流量愈大，其规律和造成的冲击力也愈大，一定达到或超过危险泥位时，就会酿成灾害。,泥位标高可通过,现场泥痕调查,获得，调查时需注意的是当次暴发的泥石流沟，规模不一历史最高泥位的资料尤其重要。,（,5,）泥石流方量的确定,泥石流方量式表征泥石流位限度的重要指标，它的确定方法有两种，一种是用泥石流过程直接确定，另一种根据泥石流过境痕迹，以测定整个泥石流,冲出物质堆积区堆积方量,的方式求得，并把堆积区测定的结果愈形成区得测定结果进行对比。,泥石流的预测、预报,1,、,泥石流防治体系,控制泥石流运动体系,按一定设计标准和规范，采取拦挡、调节和导排多项工程措施，使泥石流发生时能顺利到达预定区域堆积，对保护区不至造成危害和太大损失。,预防泥石流危害体系,针对泥石流灾害，在其发生前采取多种预防措施，发生过程采取预警措施，对危险区或重点设施采取保护措施，不致引起严重危害，造成巨大损失。,2,、,防治措施,生物措施,：,营造防护林。,如营造水源涵养林、水土保持林、沟头防护林、护堤林、护滩林等；,采取各种农业耕作措施。,如合理利用土地资源、修建基本农田、培肥土壤、等高和间作种植等；,采取牧业措施。,防止过度放牧、封山育林草、人工种草、轮作等。,2,、,防治措施,工程措施,：,治水工程。,如库、坝、引水渠、截留沟和导流和分流工程；,治土工程。,挡土墙、坡脚支护、护岸工程、拦泥坝等；,坡面工程。,如排洪道、导泥渠、渡槽，以及附属建筑等。,防治原则,“,避强制弱、局部防护、重点处理、以防为主、综合防治”,防治措施,水土保持措施：平整山坡、植树造林、修建谷坊、坡面排水等；泥石流形成区,拦挡措施：各种拦挡坝与坝群；泥石流流通区,排导措施：排洪道、导流堤、停淤场。泥石流堆积区,泥石流的防治,生物措施包括：,保护原生植被,，,培育植被,，,即种数植草，合理耕牧，形成并维持较优化的生态平衡。通过这些措施，可是流域坡面得到保护，减少松散物质的提供量和后动阻力。,恢复林草植被由多种不利因素，如果管理不善则难以成功，需要因地制宜，合理规划，并与相应的水土保持工程措施相结合，选择合适的植树种草方法，根据当地条件配置林型。与此同时，需解决好，农林牧业之间的矛盾。,生物措施,（,1,）治水,适当采用修建水库，蓄水池塘的办法以减少集中洪水流量并达到缓洪的目的，以减少洪水的动力，当泥石流沟上游面积较大，修建水库和蓄水也可还可以灌溉农田，木草，以利生物措施见成效。,（,2,）治泥,平整坡地和沟头防护，防止沟壁坍塌及沟床下切加剧，治理滑坡，以减少松散泥沙含量，对山坡坡度大于,25,度的破耕地，应弃垦还林还牧，或通过修建梯田减少水土流失，沟头的防护用风埂，修建跌水，在沟底修建消力池的方法。,（,3,）水土隔离,将上游清水来水区用取道从泥沙区引开，使水与泥沙不相接触。（减少水量和冲刷机会）,泥石流的工程治理措施,（,4,）拦挡坝,在泥石流沟口以上筑坝拦截固体物质，形成泥石流库，特别是在一条沟内修建多道低坝，形成梯级泥石流库，以减缓沟床比降和泥石流的运动速度，起到减少下池洪峰流量和固体物总量，降低泥石流容重。拦挡坝还可起到固坡，防止沟床继续发生内坡坍塌和沟岸侧蚀的作用，对泥石流的发展起抑制作用。,（,5,）停淤场,利用泥石流在坡上淤积的特征，在堆积扇修建促淤工程，让泥石流固体物质在指定的地段停淤，以消减下池内体物质总量和洪峰流量，而且能使大量土石不致进入江河。,（,6,）排导工程,包括导流堤、急流槽等。作用是因势利导，改善泥石流的流势和流向，防止漫流改道，让它在指定道路排泄。,（,7,）穿越工程,对铁路公路或穿过的泥石流区，不具备暗进施工条件，可采用深埋隧道；对在堆积扇地穿过的，标高略低于洞位，不具备暗进施工条件也可采用，对于山坡型稀性泥石流，流量已颁布大于,20-50m,3,/s,，且下游有大河的地段，可采用渡槽，是泥石流在上访引导排泄。,（,8,）跨越工程,修建桥梁，涵洞，让泥石流从下方通过。,（,9,）防护工程,桥梁、隧道、路基及其它设施，需做一顶的防护，建筑如护坡、挡槽，顺坝、丁坝等，以抵御或消除泥石流对建筑物、河岸的冲刷，冲击，侧蚀，淤埋等危害。,第五节 洪积扇,一、洪积扇的成因与形态特征,河流在出山口处堆积的扇形堆积体，,称,洪（冲）积扇,。,槽洪沉积,：,洪积扇的表面有许多由暂时性洪流冲蚀而成的沟槽，它是洪水期的主要排泄通道，当洪水后退时这些沟槽中沉积了一些砾石，称为。,漫洪沉积,：,洪水水量较大时，沟槽中的水流可漫溢到洪积扇面上形成大片漫流，漫流的深度和流速都相对减小，只能将砂和粘土带到扇面上沉积下来，形成一层水平层理和斜交层理的砂粘沉积物，称。,筛滤沉积,：,扇顶部位多是由磨圆度不好的砾石构成，孔隙度大，透水性好，洪水时一部分水流渗入地下，同时也带来一些细小砂粒和粘土，大量砾石便在扇顶部位堆积下来，形成由砾石组成的,舌状堆积体,。如果洪水量大，这种舌状堆积体可伸入到扇中部位，它的纵向坡度比洪积扇的坡度要小，这种沉积称。,二、洪（冲）积扇的结构,从平面上看，洪积扇扇顶堆积的是粗大的砾石，由扇顶向扇缘的堆积物颗粒逐渐变细。,扇顶相：,位于洪积扇顶部，通常表现为舌状叠覆的砾石堆积体。有层理，分选性较差，磨圆较差。,扇中相：,位于洪积扇中部，主要由砾石、砂和粉砂组成。扁平的砾石呈叠瓦状向上游倾斜。发育交错层理。,扇缘相：,位于洪积扇边缘部分，由亚砂土、亚粘土组成，具有水平层理和波状层理。常为干旱地区的绿洲所在地。,洪积扇结构图,1.,洪积扇顶部粗砾石沉积；,2.,洪积扇过渡区的砂砾沉积；,3.,洪积扇边缘细砂粘土沉积；,4.,河漫滩细砂沉积或冲积平原砂粘土沉积；,5.,河流及河床沉积,从总体上看，,洪积扇上层,砂砾含量多，孔隙大，透水性强；下层粘土含量多，孔隙小，透水性弱。,在洪积扇的边缘多有泉水出露，因此此处常是人类经济活动场所。,干旱区或半干旱区的河流，在出山口堆积的洪积扇沉积物，叫,洪积物,。,三、气候变化、构造运动对洪积扇发育的影响。,气候变化,主要表现在河水流量的变化、含沙量的增减及所搬运颗粒大小等方面。,构造运动,对洪积扇的发育有直接和间接两种影响方式。,在洪积扇上游流域山地的构造运动性质发生变化，侵蚀作用可能增强，亦可能减弱，使供给洪积扇的物质增多或减少，从而间接影响洪积扇的发育。,第六节 冲积平原,一、冲积平原形成过程与地貌特征,冲积平原是在大河中下游构造沉降区由河流带来大量冲积物堆积而成的平原,。,冲积平原的基底，常是起伏不平，大多是由构造断裂形成的隆起与拗陷。,冲积平原根据作用营力和地貌部位可分为,山前平原,、,中部平原,和,滨海平原,三部分。,山前平原,位于山前地带，成因属,洪积-冲积类型,。由于河流出山入平原，河流比降急剧减小而发生大量堆积，形成洪积扇，各条河流的洪积扇联结而成洪积-冲积倾斜平原。,中部平原,是冲积平原的主体，组成中部平原的沉积物主要是冲积物，其中常夹有湖积物，风积物甚至海相堆积物。,中部平原坡度较缓，河流分汊，水流流速小，带来的物质较细。,洪水时期，河水往往溢出河谷，在河谷两侧堆积成,天然堤,。,如果天然堤不被破坏，河床也将继续淤高，最后甚至高于河道之间的冲积平原，形成,地上河,。,堤后地区低于河水面，成为,低洼地,。,洼地排水不畅，常形成湿地和沼泽，甚至潴水为,湖泊,。,有些支流在堤后沼泽地低处与主流平行流动到很远的地方才找到缺口注入主河。此河称为,耶佐式河流,。,有时，天然堤被洪水冲溃，河流沿决口处改道，形成很大范围的,决口扇,。,洪水过后，决口扇上的沙粒被风吹扬，形成风成沙丘和沙地。,滨海平原,在成因上属冲积-海积类型。其沉积物颗粒很细，湖沼面积大。,由于有周期性的海潮侵入陆地，形成海积层和冲积层的相互交错现象。,在滨海平原常见,海岸沙堤,或,贝壳堤,、,澙湖,等地貌。,山前平原,泛滥平原,（广阔的河漫滩平原),滨海平原,（三角洲平原）,部位分布,山前地带,河流中下游或山间盆地,分布在沿海,地貌组成,洪积扇或冲积扇合并或大冲积扇,沙堤、沙坝、迂回扇、牛轭湖、天然堤、决口扇、背河洼地,三角洲、澙湖等,沉积物成因类型,冲积,-,洪积物,（,al-pl,）,主要为冲积物，夹湖积、风积物,冲积,海积物（,al-m,）,实 例,成都平原,江 汉 平 原,长江中下游平原,冲积平原类型,特点,二、冲积平原的结构,山前平原,主要是,较粗颗粒的洪积物,和,河流冲积物,。,中部平原,以,河流堆积物,为主。当河流摆动范围不大时，河流沉积的沙层一层层叠加起来，形成厚层河床沉积沙体，横向过渡为河间地沉积。河间地发育湖沼。当河流改道，则形成新河床，在剖面中形成孤立分散的河床沙透镜体。,滨海平原,是由,海相,和,河流相,共同组成的，沉积物呈水平相变。,第七节 河口区地貌,河口区：,河流入海或入湖，与海洋或湖泊相互作用的地段,。,如果河流带来的泥沙超过海洋或湖泊的搬运能力，则形成向海（湖）突出的堆积体，平面形态象一个尖顶向陆的三角洲，称为,三角洲,。,反之，则形成一个喇叭形的河口，称为,三角湾或三角港,。,一、河口区地貌特征和动力作用,1、河口区地貌特征,从陆向海，可以把河口区分为,近河口