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第三章 水的地质作用 在自然界中，水以气态、液态和固态三种相态存在。按水存在的部位，水又可分为大气水、地表水和地下水。 这三部分水之间既有区别，又有着密切的联系，在一定的条件下可以相互转化。大气水、地表水和地下水之间这种不间断的运动和相互转化，称为水的循环。 水循环按其循环范围，又分为大循环和小循环： 大循环——指整个地球范围内，在海洋和陆地之间的循环。 小循环——指地球局部范围内的循环。 §3-1 地表流水的地质作用 一、概述 陆地上除了干旱地区和寒冷地区以外，地表流水的地质作用是在广泛地进行着的。 地表流水可分：暂时性流水和经常性流水。 二、暂时流水的地质作用 暂时流水是大气降水后，短暂时间内形成的地表的流水，因此雨季是它发挥作用的主要时间，特别是在强烈的集中暴雨后，它的作用特别显著，往往造成较大危害。 淋滤作用及残积层（Qel） 大气降水渗入地下时，将地表附近细小颗粒带走，同时也将周围易溶成分溶解带走，而残留在原地的则是一些未被带走，不易溶解的松散物质，这个过程称为淋滤作用。残留在原地的松散破碎物质叫残积物。 淋滤作用的结果是使地表附近的岩石逐渐失去其完整性和致密性。 残积物的特征： 位于地表以下，基岩风化带以上，从地表至地下，破碎程度逐渐减弱； 残积物的物质成分与下伏基岩成份基本一致； 残积层的厚度与地形、降水量、水是化学成分等多种因素有关； 残积层具有较大的孔隙率，较高的含水量，但其力学性质较差。 洗刷作用与坡积层（Qdl） 大气降水在汇集之前，沿山坡坡面形成漫流，将覆盖在坡面上的风化破碎物质洗刷到山坡坡脚处，这个过程称为洗刷作用。在坡脚处形成的新的沉积层称为坡积层。 坡积层的特征： 坡积物的厚度变化较大，一般在坡脚处最厚，向山坡上部及远离山脚方向均逐渐变薄尖灭； 坡积层多由碎石和粘性土组成，其成分与下伏基岩无关； 搬运距离较短，坡积层层理不明显，碎石棱角清楚； 坡积层松散、富水、力学性质差。 冲刷作用与洪积层（Qpl） 地表流水汇集后，水量增大，侵蚀能力加强，携带的泥砂石块也渐多，使沟槽不断下切，同时沟槽也不断加宽，这个过程称为冲刷作用。 集中暴雨或积雪骤然大量融化，都会在短时间内形成巨大的地表暂时流水，一般称为洪流，也就是通常意义上的洪水。洪流所携带的大量泥砂、石块被搬运到一定距离后沉积下来，形成洪积层。 冲沟 洪流的水流速度快，携带大量泥砂、石块，可对地面产生强烈的剥蚀作用，它可使小沟加长、加宽和加深，逐渐发展扩大，结果在斜坡上开凿出的长沟，称为冲沟 冲沟形成的条件： 地表岩石或土比较疏松； 裂隙发育； 地面坡降大，角度陡； 地面植被稀少； 降水较集中。 在冲沟附近修筑工程建筑，必须查明冲沟的形成条件、原因，特别是冲沟的活动程度，提出合理的治理方案和措施。 洪积层的特征 洪积层多位于沟谷进入山前平原、山间盆地、流入河流处。从外貌上看洪积层多呈扇形，称洪积扇； 洪积物成分复杂，主要是由上游汇水区岩石种类决定； 在平面上，山口处洪积物颗粒粗大，多为砾石、块石，甚至巨砾；向扇缘方向，洪积物颗粒渐细，由砂、粘土等组成。在断面上，底部较地表颗粒为大； 洪积物初具分选性和不明显的层理，洪积物颗粒有一定磨圆度； 具有一定的活动性。 三、河流的地质作用 河流是在河谷内流动着的常年流水。一条河流从河源到河口一般可分为三个区段：上游、中游和下游。上游一般多位于高山峡谷，急流险滩多，河道较直，流量不大但流速很高。河谷横断面多呈“V”字形，如：金沙江峡谷。中游河谷较宽广，河漫滩和河流阶地发育，横断面多呈“U”字形。下游多位于平原地区，流量大而流速较低，河谷宽广，河曲发育，在河口处易形成三角洲。 河流的侵蚀作用、搬运作用和沉积作用在整条河流上同时进行，相互影响。 河流的侵蚀、搬运和沉积作用 侵蚀作用 河流的侵蚀作用，一方面可以产生垂直向直切割河床的下蚀作用，另一方面还可产生向旁冲刷河床、谷坡的侧蚀作用。下蚀和侧蚀是同时进行的，但河流上游以下蚀为主，下游以侧蚀为主。 下蚀作用（纵向侵蚀） 河流下蚀切割河底，使河床变深。如：金沙江的下切速度为60cm/年，现其河床深度为3000多米。下蚀的强弱取决于流速、流量的大小，也与组成河床的物质有关。流速、流量越大，下蚀作用越强；组成河床的物质越坚硬，裂隙越少，下蚀作用越弱。河流下蚀不能无休止地进行，而是以其侵蚀基准面为下限。 侵蚀基准面——以河口水面为标高的水平面称为该河流的侵蚀基准面。 河流的下蚀作用受岩性、地质构造、植被、气候及人类工程建设活动等多种复杂因素的影响。通常，一条大河的下游段基本已达到平衡剖面状态，不再下蚀；中游段则接近平衡剖面状态，洪水期能进行下蚀，枯水期则只能搬运甚至沉积；下游段多高出平衡剖面之上，下蚀作用强烈。 瀑布：溯源侵蚀，黄河壶口瀑布平均每年后退5cm。 侧蚀作用（横