Question

河流地质作用

Answer 1

（一）水动力及其运动方式

河水在重力作用下，沿地表河槽由高处往低处流动，具有很强的水动能，这种动能的大小可以综合反映河流地质作用的强弱。河流的水动能（E）与水量和流速的关系可用下式表示：

地貌学及第四纪地质学基础

式中：m为水量（m³/s）；v 为水流速度（m/s）。

可见，水动能的大小与水量一次方和流速的二次方成正比。即河流水量增加或流速加大，其流水作用则加强，其侵蚀、搬运能力就加大，遂进行侵蚀。反之，水量减少或流速减小，侵蚀、搬运能力减弱，则堆积作用旺盛。

由于河床微地貌的影响，河流中水的运动是不规则的，按其水流结构特征，可分为紊流、涡流和环流等水流方式。

图4-10 弯曲河道中的环流示意图

紊流即水质点运动方向和速度是各向不等而呈不规则的紊乱流动。涡流则是一种旋涡状水流，其环流轴近乎垂直，主要对凹岸进行侵蚀，使之后退。环流是一种螺旋式前进的水流，其环流轴近乎水平。在河道弯曲段，水流因受惯性的离心力的作用，促使河表面水流（叫表流）向凹岸集中，造成凹岸壅水，凹岸水面即高于凸岸水面，形成凹岸水体所受动水压力大于凸岸格局，凹岸水流便沿岸壁下降，并沿河底流向凸岸，形成底流。表流与底流共同构成了一个个连续的螺旋形水流并向前流动。在河道横剖面上，这种螺旋形水流呈环状流动，称之为环流或横向环流（图4-10）。

环流的形成，除弯曲河道水流的惯性力外，还和地球自转产生的地转偏向力有关。因地球自转的影响，在地球表面运动的物体都受到地转偏向力（也叫科里奥利力）的影响，其基本规律是：在北半球向右偏，在南半球向左偏。因此，在北半球的河流面对前进方向水流总是偏向右岸，这种现象在南北向河流表现得尤为明显。

在涡流和环流作用下，使凹岸不断遭受侵蚀破坏逐渐后退；凸岸则发生堆积，而不断增生。造成河床加宽、弯曲度加大。因此，凹岸也称侵蚀岸，凸岸称为堆积岸。

（二）河流地质作用

河流地质作用是指河流侵蚀、搬运和堆积作用的总称。

（1）河流侵蚀作用 即河流流水沿途对河床岩石（或堆积物）进行以机械侵蚀为主、化学侵蚀为辅，造成岩石破坏的过程。河流侵蚀作用方式最基本的有两种：一种是下蚀作用（或底蚀），即水流垂直向下的侵蚀，下蚀作用的结果除使河床加深外，还可沿河流向上游溯源侵蚀，延伸其长度。这一作用往往发生在地壳的上升区。另一种是侧方侵蚀，它是流水对侧方河岸的侵蚀作用。其作用结果使河岸后退、河谷加宽、河曲加大。这一作用往往发生在地壳下降区。

（2）河流的搬运作用 河流中的机械及化学物质在水流的推动下发生位移的过程，叫河流搬运作用。对机械物质的搬运方式主要有推移（砂砾的下沉力G＞水流上举力P_y）、跃运（G＞P_y和G＜P_y的情况交替进行）、悬运（G＜P_y）等；化学物质呈分子、离子和配合物的形式被流水搬运。河流的搬运量很大，如长江每年搬运到河口和海洋中的物质就有近20×10⁸t。

（3）河流的堆积作用 流水携带的碎屑物质，由于河床坡度和流量的减少，使流速变缓，或水中含砂量的增加（即G和P_y的对比关系发生改变），遂引起搬运能力减弱，发生重而粗至轻而细的物质依次堆积的过程，称为河流堆积作用。

河流水的侵蚀、搬运与堆积作用总是同时进行的。在不同时空条件下，河流地质作用的强度和性质可以各不相同。对一条河流来说，上游一般以侵蚀为主，下游则以堆积为主。如果新构造运动的沉降或海面上升，或河水量减少或泥砂物质增多，则在上游段也可转化为以堆积为主。所以，不能孤立地机械地划分侵蚀和堆积作用过程。