冲积河床及其地形

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1、112.163/12.463地表过程与景观演变K.惠普尔2004年9月第二讲。冲积河床及其地形A.定义及地形河床类型：可分为溪谷、冲沟（水流侵蚀受到限制，没有形成冲积平原，通常形态平直而陡峻），基岩河床，基岩－冲积混合型河床，冲积河床。基岩及基岩－冲积混合型河床对于流域（侵蚀环境）的演化至关重要。冲积河床对于更好地研究和理解沉积物的运移、地质历史演化、洪水及水资源具有重要意义。通常，在概念上可以将河床分为两组类型，我分别简单地以类型1和类型2来表示。这种分类与将基岩/混合型河床和冲积河床相对比的分类基本一致但又略有

2、不同。连续统一体类型1类型2“受约束”型河床“自我塑造”型河床不可移动河床：有砾石阻塞的河床（由崩塌、可移动河床与河岸的组合体（沉积物可搬运）泥石流、岩石重力运动等形成）或基岩河床与河岸的组合体随机性沉积物供给；坡度（大量的侵蚀物质）洪流和沉积物的供给很少有随机性的；不易形控制河道形态和沉积物的运移速率；随机性的成大的洪流，沉积物的供给几乎没有变化。洪流。供给受限运移受限侵蚀受限EbzqsEtx集水区面积小集水区面积大（考虑抬升速率类型和冲积物供给形式而有所例外）两种类型河床相互转化的时间尺度不同。

3、长时间尺度类型12：由于地表负荷减小，大量侵蚀物质的压力减轻，基岩、砾石、气候等变化导致侵蚀下切速率减小。短时间尺度（临时性的）类型21：崩塌和碎屑流的涌入能够干扰（使河道变窄，裁弯曲直，坡度增加等）冲积河床，使河道布满不可移动的岩石。时间尺度：需要1000年到数万年类型12：增加沉积物的供给（由于火灾、土地利用（农业生产、森林采伐）），气候波动（厄而尼诺，飓风）沉积物受泥石流、采伐原木等物质阻塞。因而，当河床受周期性的洪水干扰，沉积物供给速率，大量废物输入以及可变的沉积物输入粒径等影响时，河床形态和功能会随时间发

4、生变化。B.冲积河床“自我塑造”形态1112.163/12.463地表过程与景观演变K.惠普尔2004年9月受冲积物携带，搬运和沉积影响。松散沉积物质的搬运，主要发生在：河谷泛滥平原/河岸水流河床形态受环境要素控制：水文要素（流量大小、发生时间和持续时间长短）；沉积物质特性（沉积物的粒径，硬度、密度、磨圆程度）；地质构造性质（地壳上升、下降还是保持稳定？）。在一个集水区内，这些因素保持稳定，河流形态就能保持稳定，但河床却会发生变化。也就是说，这种稳定性仅仅保持在一个总体上的、统计意义的范畴内。举个例子

5、来说：河床宽度是泄洪流量的函数；曲流弧长是河床宽度的函数。理解冲积河流的重要意义在于：流域控制，河流管理（水资源－堤坝，灌溉，运输），旅游资源，渔业，环境管理（流域生态恢复），古水动力及沉积环境重建。C、冲积地形的简要说明填充阶地：原为废弃的冲积河床表面，在冲积物上形成，目前正好位于正常洪水位以上；形成原因－河流下切侵蚀，切入河漫滩而形成（Q增加，Q减少，地壳上升，海平面下降，ws河流袭夺）。河谷阶地：侵蚀阶地下切侵蚀切入基岩（或许有顶部被称为阶地面的冲积沉积物）[阶地可以是对称分布，也可以不对称分布。这可以作为气

6、候变化或地壳抬升方式的重要标志。但是辨识过程中必须非常认真才能解释清楚。]河漫滩：沉积物表面经常被泛滥洪水所淹没（一般定义为百年一遇的洪水）。河漫滩的发育，或者在垂直方向上受颗粒较细的悬移质沉积物控制，或者水平方向上受粗糙的水流带来的碎石，泥沙物质控制。河漫滩水道：对于河漫滩泛滥与排水（以及沉积物分布，地层发育）具有重要意义的较小水流通道。曲流带：位于河漫滩之上，时常被河道占据的区域。古河道、牛轭湖：废弃河道的一部分（由弯曲河流裁弯曲直而形成）。2112.163/12.463地表过程与景观演变K.惠普尔2004年9

7、月堤坝：与河道直接相连，由粗粒物质组成的自然堤坝。溃口扇：由粗粒沉积物组成，呈扇形楔状，洪水期间沉积在堤坝溃口的下游。浅滩：河床内冲积物累积形成，通常仅在洪水期被淹没。浅滩对于河道的形态和功能非常重要，是水动力糙率、偏转流的重要部分。浅滩的移动（长时间缓慢移动，能被大规模洪水重新塑造）是沉积物运移的重要组成部分。心滩：通常位于河道突然变宽后的快速沉积区域（水流携带过多的粗粒泥沙）。当心滩形成以后，水流会被分成若干股。交替边滩：在顺直河道（可移动河床）一侧形成的浅滩－当自然水流或沉积物的不稳定搬运时通常能够形成：这实

8、际上来自于对于顺直、平坦河道原始扰动的正反馈。点状浅滩：在曲流带内侧，由于沉积而形成的浅滩类型。它对于曲流迁移和沉积地层演化具有重要意义。滩后斜槽：通常在高水位河床的点状浅滩顶部、内侧边缘形成。卷状浅滩地形：一系列弯曲的地形框架，与移动浅滩和滩后斜槽相关的移动曲流回路。最深谷底线：水流最深部位的痕迹线（近似的，但不等同于高速中心线）。沙丘：背面具有崩塌表面特