第三节流水地貌

第三节流水地貌 由地表流水作用（侵蚀、搬运和堆积）塑造的各种地貌（如冲沟、河谷、冲积扇、三角洲等），统称流水地貌。

地表流水可分为坡面流水、沟谷流水和河流三大类。坡面流水是雨水或冰雪融水在地表形成的薄层片流和细流。坡面流地表流水可分为坡面流水、沟谷流水和河流三大类。坡面流水是雨水或冰雪融水在地表形成的薄层片流和细流。坡面流水汇集成沟谷流水，属间歇性流水。河流是由地表片状流水、沟谷流水和地下水汇集而成，为经常性流水。

一、流水作用 流水有三种作用，即侵蚀作用、搬运作用和堆积作用。这三种作用主要受流速、流量和含沙量的控制。一定的流速、流量，只能挟运一定数量的泥沙，因此，当流速、流量增加，或含沙量减少时，流水就产生侵蚀作用，并将侵蚀下来的物质运走；反之，就发生堆积。

1.侵蚀作用 流水的侵蚀表现为流水对坡面、沟谷和河谷的侵蚀。 • 坡面侵蚀是坡面流水对地表进行面状的、均匀的冲刷。 • 沟谷流水与河流的侵蚀是一种线状侵蚀，表现为下蚀（下切）、旁蚀（侧蚀）与溯源侵蚀（向源侵蚀）三种。

下蚀作用：１）顺坡而下的流水具有垂直向下的运动分量。坡度越陡，下蚀能力越强。２）在河底滚动和跳跃的砾、砂、不断撞击河底，尤其是山区河流因巨砾不断撞击，河底加深很快，在洪水期尤其明显。３）锅穴作用是由流水中急速旋转的涡流所引起的，它促使砾石像钻具一样作用于河底。河底上被钻出的坑，称为锅穴。

长江上游由于河流下切侵蚀形成两岸陡峭的河谷地貌长江上游由于河流下切侵蚀形成两岸陡峭的河谷地貌

旁蚀　又称侧蚀。河水冲刷河床两侧以及谷坡，使河床左右迁徙，谷坡后退，河床及谷底加宽。旁蚀　又称侧蚀。河水冲刷河床两侧以及谷坡，使河床左右迁徙，谷坡后退，河床及谷底加宽。旁蚀的原因包括弯道离心力起作用和科里奥利效应

由于旁蚀作用，河床可发生下列变化： １）弯道凹岸的河底加深，尤其是弯道的下游前缘加深最为强烈；２）凹岸因其下部被掏蚀，上部崩塌，可形成悬岸，凸岸则变成平缓的砂砾滩，故弯道横剖面不对称；３）由于凹岸不断加深后退，并向下游方向迁移，凸岸的砂砾滩不断增大也向下游移动。弯道的变化是三度空间的：垂直下蚀、横向旁蚀、弯道向下游迁移。河床遂呈蛇状逐渐向下游方向迁移。　

茅仙洞河流侧蚀陡崖1

茅仙洞河流侧蚀陡崖2

溯源侵蚀又称为向源侵蚀。它是使河流向源头方向加长的侵蚀作用，主要发生在河谷沟头。当侵蚀基准面因某种原因下降时，从河口段向上游方向也能发生显著的溯源侵蚀作用。溯源侵蚀又称为向源侵蚀。它是使河流向源头方向加长的侵蚀作用，主要发生在河谷沟头。当侵蚀基准面因某种原因下降时，从河口段向上游方向也能发生显著的溯源侵蚀作用。

2.河流的搬运作用 流水对泥沙的搬运方式有两种。一种是流水使砂砾沿底面滑动、滚动或跃动，统称为推移。在水底被推动的砂砾粒径颗粒的重量与起动流速的六次方成正比。这就是山区河流、沟谷中能搬运巨大砾块的原因。

另一种是细小泥沙在水中呈悬浮状态移运，称为悬移。另一种是细小泥沙在水中呈悬浮状态移运，称为悬移。

但是，被流水搬运的同一粒径的物质，随着流水搬运能力的变化，其搬运方式可发生变化。但是，被流水搬运的同一粒径的物质，随着流水搬运能力的变化，其搬运方式可发生变化。

河流的搬运能力和搬运量 河流能够搬运多大粒径碎屑的能力称为搬运能力。它决定于流速。河流能够搬运碎屑物质的最大量称为搬运量。它决定于流速和流量。其中更重要的是流量。长江在一般的流速下携带的仅是粘土、粉砂和砂，但数量巨大；相反，一条快速的山间河流可以携带巨砾，但搬运量很小。

3.堆积作用 河流的堆积作用指河流搬运的一部分碎屑物质，在河谷的适当部分由于流速降低而发生的沉积。

二、坡面流水地貌与沟谷流水地貌 （一）坡面流水地貌 1.坡面流水是雨水或冰雪融水直接在地表形成的薄层片流和细流，出现的时间很短。雨水在坡地上聚成薄薄的水层，以后由于受地表微小起伏的影响，使水流分离，形成许多细流。细流在流动过程中时分时合，没有固定流路，因而能比较均匀地冲刷地表松散物质，被冲刷下来的物质，成为江河泥沙的主要来源。

坡面流水的侵蚀强度的影响因素 坡面流水的侵蚀强度主要受降水性质、地形、坡面组成物质和植被等的影响。在一定的地形条件下，如果地表物质疏松、植被稀疏、降水量多且强度大，坡面流水的侵蚀就强烈。

坡积物 坡面流水冲刷下来的物质，或汇入沟谷与河流，或在缓坡、坡麓与洼地堆积下来，成为坡积物。坡麓堆积围绕着山麓接连地成片分布时，形似衣裙，称为坡积裙（或坡积裾）。坡积物的物质组成和结构，与坡地的岩性和流水作用的性质有密切关系。它一般由亚粘土，夹杂一些砂粒和细小的岩屑组成，颗粒的分选性和磨圆度很差，层理不明显或具顺坡倾斜的粗略层理。

（二）沟谷流水地貌 坡面细流顺坡而下时，流速、流量加大，并转变为线状集流，形成冲刷能力增强的沟谷水流。沟流比较集中，有较固定的流路，其侵蚀能力较坡面流水有显著增强，是形成沟谷地貌的主要营力。

冲积锥 冲出锥是由间歇性洪流携带的物质不断地堆积而成的。这种堆积物是洪积物一种。其特点是分选较差，磨圆度不好，有不规则的层理。冲出锥在干旱或半干旱地区分布很广，其他地区也有发育。

（三）泥石流 泥石流是在山区突然爆发、历时短暂、含有大量泥沙和石块等固体物质并具有强大破坏力的特殊洪流。有些地方称之为“山洪”、“龙扒”等。

1.泥石流形成条件 • 要有充足的固体碎屑物质 • 坡度与沟谷的纵比降要大 • 要有充足的水源降雨、冰雪融化、地下水、湖库溃决等,最多的是降雨发生的泥石流 • 此外，由于人类对环境的破坏也加剧了泥石流的形成过程。比如，毁林开荒、陡坡垦植、矿山开采中的乱挖乱采和不合理弃碴、以及山区修建公路、铁路时非科学地就地取料（如土石和弃碴等）。

2.泥石流类型 按泥石流的形态特征、运动性质和物质组成，可将泥石流分为粘滞性泥石流和稀释性泥石流两种。

稀性泥石流的特点是： ①流体内水含量多于固体颗粒含量，固体颗粒含量占总体积的10%～14%，容重为1.2～1.8t/m3； ②运动中浆体是搬运介质，浆体流速较固体颗粒流速快，呈紊动状； ③有冲有淤以冲刷为主，堆积扇上表现为大冲大淤，或集中冲分散淤； ④不易造成堵塞和阵流现象，亦无明显“龙头”，泥石流体在沟口处停积后，水与泥浆慢慢流失，形成表面比较平整的扇形体。东川大桥沟泥石流是这类的典型。

粘性泥石流特点是 ①流体内的固体物质含量很高，可达80%以上，容重为2.0～2.2t/m3 ②流体内含大量粘土和粉砂，形成粘稠的泥浆； ③流动时有明显的阵流，每次阵流时间只有几分钟，但有很大的能量，在泥石流前端，大石块被推挤成高耸的“龙头”； ④侵蚀能力和搬运能力很强，常侵蚀岸坡和铲刮谷底，龙头能推动巨大石块向前移动，泥浆可顶托石块浮动。堆积物保持原有结构，含有大量泥球。蒋家沟泥石流为这一类代表。

蒋家沟是小江流域内最具代表性的一条泥石流沟，流域面积48.6平方公里，主沟长13.9公里，海拔1042-3269米。植被稀少，崩塌、滑坡发育，可移动固体物质储量极丰，地形陡峻，降雨充沛（年降雨量为700-1200mm），并集中于雨季（6-9月），导致泥石流频法，屡屡成灾，仅1919-1968年的地50年间，就曾7次堵断小江（最长的一次达6个月之久）。据观测，平均每年发生泥石流15场左右，最多的一年达28场（如此高频率的泥石流，属国内外罕见）；泥石流大多为阵流，异常泥石流有几十阵至几百阵，历时3-4小时，甚至数十小时；最大流量2820立方米/秒（相当于小江洪峰流量的5倍），最大流速15米/秒，最大泥深5.5米，最高容重2.37吨/立方米，最大输沙率6079吨/秒，最多一次固体径流总量约200万立方米。蒋家沟泥石流流态多样，过程完整，类型齐全，是世界上难得的天然泥石流观测实验研究最理想的基地。蒋家沟是小江流域内最具代表性的一条泥石流沟，流域面积48.6平方公里，主沟长13.9公里，海拔1042-3269米。植被稀少，崩塌、滑坡发育，可移动固体物质储量极丰，地形陡峻，降雨充沛（年降雨量为700-1200mm），并集中于雨季（6-9月），导致泥石流频法，屡屡成灾，仅1919-1968年的地50年间，就曾7次堵断小江（最长的一次达6个月之久）。据观测，平均每年发生泥石流15场左右，最多的一年达28场（如此高频率的泥石流，属国内外罕见）；泥石流大多为阵流，异常泥石流有几十阵至几百阵，历时3-4小时，甚至数十小时；最大流量2820立方米/秒（相当于小江洪峰流量的5倍），最大流速15米/秒，最大泥深5.5米，最高容重2.37吨/立方米，最大输沙率6079吨/秒，最多一次固体径流总量约200万立方米。蒋家沟泥石流流态多样，过程完整，类型齐全，是世界上难得的天然泥石流观测实验研究最理想的基地。

在一定条件下，上述两种泥石流也可以转化。例如，在泥石流源地的山坡上，供应的固体物质多，重力作用大便发育粘滞性泥石流；当其向下流动过程中，一部分物质停积下来，又有相当水量补充时，便可转为稀释性泥石流。在一定条件下，上述两种泥石流也可以转化。例如，在泥石流源地的山坡上，供应的固体物质多，重力作用大便发育粘滞性泥石流；当其向下流动过程中，一部分物质停积下来，又有相当水量补充时，便可转为稀释性泥石流。

泥石流的危害性 泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重。它对人类的危害具体表现在如下四个方面：

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。例如 1970年，秘鲁的瓦斯卡兰山爆发泥石流，500多万立方米的雪水夹带泥石，以100公里每小时的速度冲向秘鲁的容加依城，造成2.3万人死亡，灾难景象惨不忍睹。 1985年，哥伦比亚的鲁伊斯火山泥石流，以50公里每小时的速度冲击了近3万平方公里的土地，其中包括城镇、农村、田地，哥伦比亚的阿美罗城成为废墟，造成2.5万人死亡，15万家畜死亡，13万人无家可归，经济损失高达50亿美元。在1998年，5月6日，意大利南部那不勒斯等地区萨尔诺村56岁的福尔斯勒在睡梦中被怪声惊醒，想打开门看看究竟。他的太太帮他打开电灯，就在福尔斯勒开门的一刹那，一股巨大的泥流将他掀翻在地，他的太太在惊恐万分中伸手试图拉起她的丈夫，但更多的泥流不断涌入，泥流上涨，她只好跳上桌面避难，眼睁睁看着自己的丈夫被泥流吞没。就象这样，许多人被泥流无声无息的淹没、冲走，甚至连呼救的机会都没有。

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，还可引起、正在运行的火车、汽车颠覆，造成重大的人身伤亡事故。有时泥石流汇入河流，引起河道大幅度变迁，间接毁坏公路、铁路及其他构筑物，甚至迫使道路改线，造成巨大经济损失。例如甘川公路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1公里，白龙江改道使长约两公里的路基变成了主流线、公路、护岸及渡槽全部被毁。该段线路自1962年以来，由于受对岸泥石流的影响已3次被迫改线。建国以来，泥石流给我国铁路和公路造成了无法估计的巨大损失。

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。例如 1992年,福建北部的一个村遭受了泥石流的洗劫. 3年过去了,难以抗拒的泥石流仍遗留下难以消除的后患.泥石流深埋了50多公顷的稻田,使耕地面积减少;泥石流充填了50万立方米的水库,把河床抬高了四五米,使河水改道,极大地削弱了防旱抗旱能力.这里的粮食总产量,从原来的120多万千克,锐减到现在的70多万千克.

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。例如 7月31日，永寿县永平乡毛山煤矿发生一起事故，5名正在井下巷道维修的矿工突遇老巷道内的泥石流袭击，2人逃生，3人被埋窒息死亡。

泥石流的分布 泥石流经常发生在峡谷地区和地震火山多发区，在暴雨期具有群发性。它是一股泥石洪流，瞬间爆发，是山区最严重的自然灾害。多发地带：环太平洋褶皱带（山系）、阿尔卑斯--喜马拉雅褶皱带、欧亚大陆内部的一些褶皱山区。世界上有近50多个国家存在泥石流的潜在威胁。其中比较严重的有哥伦比亚、秘鲁、瑞士、中国、日本。由于我们的生态环境日益遭到严重破坏，进入20世纪后，全球泥石流爆发频率急剧增加，发生逾百次。

我国泥石流的分布及其特点 中国，有泥石流沟1万多条，其中的大多数分布在西藏、四川、云南、甘肃。四川、云南多是雨水泥石流，青藏高原则多是冰雪泥石流。中国有70多座县城受到泥石流的潜在威胁。

特点 1、泥石流在我国集中分布在两个带上。一个是青藏高原、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沿大断裂，深大断裂发育的河流沟谷两侧。这是我国泥石流的密度最大，活动最频繁，危害最严重的地带。 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、冰雪融化的显著特征密切相关。即高频率的泥石流主要分布在气候干湿季较明显、较暖湿、局部暴雨强度大、冰雪融化快的地区。如云南、四川、甘肃、陕西、西藏等。低频率的稀性泥石流主要分布在东北和南方地区。

补充:若遇泥石流发生时应该怎么办 当泥石流发生时，必须遵循泥石流的规律采取应急措施。泥石流与滑坡、崩塌不同之点就是流动。泥石流不仅能够流动，而且它的搬运能力、浮托能力还非常强大，远非流水所能比拟。比如四川省凉山州流沙河泥石流竟能将在河谷中洗衣服的老大娘搬运1.3公里，而安然无恙。说明它的浮托能力之强大。因此，可以说，泥石流类似洪水，又胜于洪水，据此特点，我们可以采取下列紧急措施。

当处于泥石流区时，应迅速向泥石流沟两侧跑离，切记不能顺沟向上或向下跑动。一般粘性泥石流比稀性泥石流容易躲离和得生。前面所提的即为在粘性泥石流中得生的典型实例。而当处于非泥石流区时，则应立即报告该泥石流沟下游可能波及（影响）到的村、乡、镇、县或工矿企业单位，密切注视泥石流的变化发展趋势。当处于泥石流区时，应迅速向泥石流沟两侧跑离，切记不能顺沟向上或向下跑动。一般粘性泥石流比稀性泥石流容易躲离和得生。前面所提的即为在粘性泥石流中得生的典型实例。而当处于非泥石流区时，则应立即报告该泥石流沟下游可能波及（影响）到的村、乡、镇、县或工矿企业单位，密切注视泥石流的变化发展趋势。

三、河流地貌 （一）河谷的发育河谷是由河流作用造成的长度远远超过宽度的狭长形凹地。 • 主要由河流切割并流经的长条形凹地。由谷底和谷坡两部分组成。谷底通常有河床、河漫滩、低阶地。谷坡为河谷两侧的斜坡，有的有河流阶地。按断面形态河谷分为“V”形谷、“U”形谷和“凵”形谷。山地河谷多为“V”字形谷，谷底为河床占据。中下游段河谷，谷形多宽浅，呈“U”或“凵”字形，除河床外，还有宽广的河漫滩和阶地。河谷有主谷和支谷之分。除河流作用外，还受风化、重力、坡面水流和沟谷水流等作用。

河谷的发育阶段 在河谷发育的初期，其纵剖面的坡度较大，河流以下蚀为主，谷地深切成v形谷或峡谷。在河谷发育过程中，河流下蚀的另一种表现就是溯源侵蚀。它一方面通过源头沟谷向分水岭推进而使河谷伸长，另一方面通过河谷纵剖面上陡坎的后退侵蚀而使河谷加深。但是河流下蚀深度并不是无止境的，它受到一个水平面的控制，这个水平面就是海平面，称为河流侵蚀基面。大多数河流都注入海洋，所以海平面就成为这些河流共同的基面，称为普遍侵蚀基面，简称基面。一些湖盆、河流汇口、河流上的坚硬岩坎和堤坝等，对某些河流或河段起着局部的、暂时的控制下蚀的作用，这些地段称为局部侵蚀基面。

在河谷发育的中期 由于河流总有一定的弯曲，因此，在下蚀过程中必然会有旁蚀，在凹岸进行冲刷，凸岸发生堆积，这样就形成连续的河湾和交错的山嘴。由于水流前进的方向是与河岸斜交的，因此，河湾不仅向两侧扩展，而且向下游移动，终于切平交错山嘴，使谷地变宽；与此同时，谷底也发生堆积，形成河漫滩。这时，河谷从峡谷变为宽谷。

在河谷发育的末期 河流的侵蚀和堆积作用就达到了相对平衡状态，即达到蚀积平衡。这时，河谷纵剖面便成为一条平缓的凹形曲线，即平衡剖面。

第三节 流水地貌