工程地質(zhì)學(xué)ENGINEERINGGEOLOGY主講人：劉歲海lecturer：LiuSuihai

工程地質(zhì)學(xué)ENGINEERINGGEOLOGY河流作用河流通過

、

和

塑造地貌。而河流的

是決定河流進行不同作用的主要因素。侵蝕作用搬運作用沉積作用能量流速河流作用河流通過、和侵蝕作用搬運作用第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究概述河流的動力學(xué)特征巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征與河流侵淤作用有關(guān)的工程地質(zhì)問題河流的開發(fā)與整治主要內(nèi)容(MainTopics)概述主要內(nèi)容(MainTopics)第一節(jié)概述河流的侵蝕和淤積是改變地表形態(tài)最重要的因素之一。影響河流侵蝕和淤積的因素很多，但水流與河床相互作用是引起河流發(fā)展和變化的根本因素。水流：水位、流量、流速、水流結(jié)構(gòu)和含沙量等河流河床：河床的平面及斷面形態(tài)、縱橫坡降、組成床底及床岸物質(zhì)第一節(jié)概述水流：水位、流量、流速、水流結(jié)構(gòu)和含沙量等河流河河流的空間形態(tài)河流的空間形態(tài)河流的空間形態(tài)河流在縱向的特征河流的空間形態(tài)河流在縱向的特征河流的空間形態(tài)河流在橫向的特征（河谷要素）河谷河流侵蝕出的槽形凹地。谷底河谷底部較平坦的部分。河床河水占據(jù)的溝槽。谷坡谷底至分水嶺的斜坡。階地谷坡上的階梯狀平臺。河流的空間形態(tài)河流在橫向的特征河谷河流侵蝕出的槽形凹地。河流的侵蝕作用：河流在從高處向低處流動過程中，以自身的化學(xué)動力(溶解力)和機械動力(水力)，并以攜帶的泥沙和礫石作工具，不斷地破壞河床的過程。河流的侵蝕作用：河流在從高處向低處流動過程中，以自身的化按侵蝕作用的方向分為三種類型：河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深的過程。河流的側(cè)蝕作用：河水對河床巖石破壞，使河谷拓寬的過程。向源侵蝕：按侵蝕作用的方向分為三種類型：河流的下蝕作用：河水對河床底部向下侵蝕又稱為加深作用，常出現(xiàn)在瀑布或水壩下方，流水急速由高往下侵蝕，使得河床加深。向下侵蝕河流的下蝕作用下蝕作用的過程河流的下蝕作用下蝕作用的過程河流的下蝕作用下蝕作用的結(jié)果——峽谷地貌虎跳峽三峽河流的下蝕作用下蝕作用的結(jié)果——峽谷地貌虎跳峽三峽河流的側(cè)蝕作用由于河水慣性離心力的作用使河水沖向彎曲河床的凹岸，造成凹岸被侵蝕，而凸岸水流減緩，在凸岸河水?dāng)y帶的泥沙就會沉積，河床不斷加寬，河曲的曲度變大，形成蛇曲河。蛇曲河最后會裁彎取直。廢棄的彎曲河道稱為牛軛湖。凸岸沉積凹岸侵蝕河流的側(cè)蝕作用由于河水慣性離心力的作用使河水沖河流的側(cè)蝕作用河流的側(cè)蝕作用側(cè)向侵蝕又稱為加寬作用，彎曲的河道，水流向兩側(cè)侵蝕，使得河床加寬。外側(cè)的流速比內(nèi)側(cè)快。側(cè)向侵蝕蛇曲河蛇曲河下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系

時間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉(zhuǎn)為以側(cè)蝕作用為主。

空間上河流的上游以下蝕作用為主，河流的下游以側(cè)蝕作用為主。下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系時間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為向源侵蝕又稱為加長作用。河流源頭部分受地下湧出的泉水或雨水影響，常會造成河道往上加長現(xiàn)象。向源侵蝕河流的沉積作用

河流搬運物從河水中沉積下來的過程稱河流沉積作用。

河流沉積作用的主要方式是機械沉積作用。引起河流機械沉積作用的主要原因是河水流速的降低，導(dǎo)致機械動能的減小，使河流的搬運能力降低而發(fā)生沉積。河流的沉積作用河流沉積作用的主要方式是機械沉積作用。

根據(jù)沉積的部位分為：山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用根據(jù)沉積的部位分為：山口沉積作用山口沉積作用谷底沉積作用河河流的沉積作用

山口沉積作用山口沉積作用：來自山區(qū)的河流，攜帶著大量機械搬運物到山口開闊的平地上，由于河床坡降減小，水流無地形約束而散開，河水動力突然大大減小，機械搬運能力迅速降低，搬運物就會山口沉積下來。山口沉積物常形成扇狀地貌：沖積扇。河流的沉積作用山口沉積作用山口沉積作用：來自山區(qū)的河流的沉積作用

谷底沉積作用：谷底包括兩部分。一部分是被河水所覆蓋的河床，在河床上產(chǎn)生的沉積作用稱河床沉積；另一部分是平水位時谷底未被河水所淹沒的平坦地形——河漫灘。

河漫灘沉積心灘地貌邊灘地貌河流的沉積作用谷底沉積作用：谷底包括兩部分。一部分河流的沉積作用河口沉積作用：河口是河流最主要的沉積場所。當(dāng)河流入湖泊、海洋時受湖水或海水的頂托，流速迅速減小，使河水搬運能力減弱甚至消失，大量機械搬運物質(zhì)在河口沉積下來。另一方面由于湖水、海水中富含有電解質(zhì)，當(dāng)河流中以膠體搬運的溶運物與湖水、海水相混合后，海水中的電解質(zhì)破壞了膠體的穩(wěn)定性，致使膠體凝聚，而沉積在河口。河流的沉積作用河口沉積作用：河口是河流最主要的沉積場所。當(dāng)河河流的沉積作用在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉積物常形成錐形的沉積地貌（其外形象三角形）稱為三角洲。河流的沉積作用在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉積物常形河流怎樣運送搬運物？懸移溶液推移躍移河流能量愈高，能運送的搬運物就愈大。巖石的礦物被河水溶解後，隨河水流向下游。溶解質(zhì)細小的砂泥懸浮在水，隨河水流向下游。懸移質(zhì)較重的石塊沿河床跳躍前進。推移質(zhì)體積很大的石塊沿河床

或

。滾動滑動河流怎樣運送搬運物？懸移溶液推移躍移河流能量愈高，能運送的搬當(dāng)河流失去能量時會怎樣？河流能量下降時，

先沉積。接著是較細小的石頭。最後是幼細的砂石如

或

。因此，靠近河口處會有較多

，遠離河口處會有較多

。黏土卵石卵石泥泥當(dāng)河流失去能量時會怎樣？河流能量下降時，先沉積。接著第二節(jié)河流的動力學(xué)特征

一、河流的紊流特征據(jù)流體內(nèi)部質(zhì)點移動狀態(tài)

層流：水質(zhì)點作井然有條、互不混雜的運動時稱為層流。

紊流：水質(zhì)點作不規(guī)則的相互混雜運動的時稱為紊流。第二節(jié)河流的動力學(xué)特征一、河流的紊流特征二、橫向環(huán)流

主流：河流中水體在重力作用下沿河槽總方向運動者，其流線和速度向量基本平行，且大致平行于河槽軸線。

副流：在各種因素作用下，水流內(nèi)部產(chǎn)生的有規(guī)律、大規(guī)模的水體旋轉(zhuǎn)運動者。它與主流疊加，使水流呈螺旋式前進運動，它引起泥沙橫向移動，形成河槽形狀的多樣化。據(jù)水流所圍繞的旋轉(zhuǎn)軸方向不同，分為縱軸、橫軸、斜軸及豎軸副流四類。二、橫向環(huán)流

橫向環(huán)流：指旋轉(zhuǎn)軸與河流總方向一致的副流。是由地球自轉(zhuǎn)引起的科氏力、河道水位漲落、離心力的作用等。其中彎道河流水流離心力作用是最主要的原因。橫向環(huán)流：指旋轉(zhuǎn)軸與河流總方向一致的副流。橫向環(huán)流的形成使得水流的流速在同一橫斷面上表現(xiàn)出具有一定規(guī)律的變化：

1、在凹岸表流下沉轉(zhuǎn)為底流的部位，由于重力作用，水流流速遞增，易將泥沙帶走，形成侵蝕深潭，同時使凹岸不斷向外側(cè)后退；

2、在底流上升為表流部位，則要克服重力，水流流速遞減，易于造成凸岸淤積，形成淺灘，同時使凸岸不斷向河床推進。橫向環(huán)流的形成使得水流的流速在同一橫斷面上表現(xiàn)出具有一定第三節(jié)巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性一、臨界流速水流作用于河床巖土上的推移力及上托力大于巖土的強度時，將發(fā)生侵蝕和搬運，否則，河床不會遭受侵蝕而形成淤積。河床組成物質(zhì)抵抗水流作用的能力，取決于組成河床的巖土類型、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、土的顆粒組成、土顆粒大小和形狀等。第三節(jié)巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性一、臨界流速1、巖石的臨界流速假設(shè)凸出于河床中的巖體高為h，寬為b，長為l，水流速度為U，其流向與hl面垂直，則巖體所受動水壓力P為：P=ρωU2hl*α0/2其中：α0-水流不均勻系數(shù)；ρω–水的密度在P作用下引起可能滑動面(bl)上的剪應(yīng)力τ，則：τ=P/bl=ρωU2h*α0/2b若巖體的抗剪斷強度為S，即：S=C+σtgφ其中：C-內(nèi)聚力；φ-作用于剪斷面上的正應(yīng)力當(dāng)τ=s時的水流速度，稱為侵蝕臨界流速Ucr，則：Ucr=[2b(C+σtgφ)/ρωhα0]1/21、巖石的臨界流速對于堅硬完整的巖石，其內(nèi)聚力C很大，故當(dāng)b≈h時侵蝕臨界流速很大，約為50-150m/s。天然河流流速很少大于10m/s，因而，堅硬完整巖石不可能遭受水流侵蝕。但強度低或裂隙發(fā)育的巖體，將會遭受侵蝕作用。對于堅硬完整的巖石，其內(nèi)聚力C很大，故當(dāng)b≈h時侵蝕臨界2、無粘結(jié)的卵、礫、砂粒的臨界流速無粘性的卵、礫、砂粒，在水流作用下其起動條件是不同的，設(shè)直徑為d的球狀顆粒，所受的動水壓力為P，則P=ρωU2πd2α0

/8而顆粒的內(nèi)磨擦阻力為T，則：T=f*m*g=fg*π(ρ-ρω)d3/6式中：f-滾動磨擦系數(shù)；m-顆粒質(zhì)量；ρ-顆粒密度當(dāng)ρ=T時，顆粒處于極限平衡狀態(tài)，此時水流速度稱為推移臨界流速U′cr，即：U′cr

=[4gf(ρ/ρω-1)d/3d0]1/22、無粘結(jié)的卵、礫、砂粒的臨界流速當(dāng)d<400mm時，U′cr以m/s為單位，d以mm為單位時，據(jù)實測可知：U’cr

=0.2d1/2

①當(dāng)U>U′cr時，顆粒將沿河床滾動或滑動，這時被搬運的顆粒叫推移質(zhì)。

②當(dāng)U<U′cr時，顆粒停在原地，即形成淤積。

③當(dāng)U>>U′cr時，可使沿河床移動的顆粒離開河床，懸浮于水流中，這時搬運的顆粒叫懸移質(zhì)。當(dāng)d<400mm時，U′cr以m/s為單位，d以mm為單3、土的臨界流速

土顆粒的懸移與水流縱向流速的鉛直分量有關(guān)。河流中紊流的平均流速U與其鉛直分速ω大體上成正比，根據(jù)實驗所得為：U/ω=α=12—20即直徑為d的顆粒懸移臨界流速為其推移臨界流速U′cr的12--20倍，即：U″cr

=(12--20)U″cr3、土的臨界流速二、河床的穩(wěn)定性1、縱向穩(wěn)定指標(biāo)常用河床泥沙的粒徑與河床坡降之比表示河床的縱向穩(wěn)定性。K1=d50/J式中：K1-河床穩(wěn)定性指數(shù)；J－河床坡降（mm/m）

d50-無粘性土的平均粒徑（mm）

K1值越大，則河床越不易被侵蝕沖刷。實際資料表明：

①.當(dāng)K1>=15-20時，河床基本穩(wěn)定

②.當(dāng)K1<5時，河床泥沙在平水期也移動

③.當(dāng)K1<=1時，河床極不穩(wěn)定二、河床的穩(wěn)定性2、橫向穩(wěn)定指標(biāo)多數(shù)研究者根據(jù)河床橫向變形結(jié)果來分析其穩(wěn)定性。例如：阿爾杜寧提出：K2=BJ0.2/Q0.5其中：K2－橫向穩(wěn)定指標(biāo)；

Q－造床流量；

B－與造床流量相應(yīng)的河寬；

J－造床流量時水面坡降。

K2值越大河床越不穩(wěn)定。2、橫向穩(wěn)定指標(biāo)第四節(jié)山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征一、山區(qū)河流的侵淤特征

1、以侵蝕作用為主，僅在寬緩河段及彎曲河段發(fā)生局部淤積。

2、河床演變的速度較緩慢，河床的形態(tài)、主流和副流位置比較固定，不會引起航道的大變化。

3、河流流速大，輸沙能力強，河床以深切為主，小于2mm的顆粒一般多呈懸移質(zhì)，大于2mm的則多呈推移質(zhì)，堆積物顆粒粗大，有卵、礫及漂石淤積。第四節(jié)山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征一、山區(qū)河流的侵淤特征二、平原河流的侵淤特征

1、坡度平緩，徑流系數(shù)小，匯流時間長，洪水的上漲和回落比較緩慢，一般流量較大，但流量和水位的變幅較小，具穩(wěn)定的中水期。

2、侵淤作用時間長，平原河流以淤積作用為主，其顆粒較小，分選性較好,厚度較大。

3、河流橫向侵淤變化顯著，侵淤位置不固定。二、平原河流的侵淤特征三、地上懸河－平原河流的特殊類型

地上懸河：河床高于其兩岸地面的河流。地上懸河形成必須同時具備的三個基本條件：1、河水?dāng)y帶大量敏感土粒（0.25-0.01mm）；

2、河水中有相當(dāng)大部分為敏感水流（時間平均流速小于0.7m/s）；

3、河流具有足夠廣闊可能被泛濫的面積。三、地上懸河－平原河流的特殊類型第五節(jié)與河流侵淤作用有關(guān)的工程地質(zhì)問題一、與河流淤積有關(guān)的工程地質(zhì)問題以水庫淤積較為典型在河流上筑壩提高水位，庫區(qū)形成壅水，使得原來河流的侵蝕基準面抬升，水流入庫過程中，水深和過水?dāng)嗝嫜亓鞒淘龃?，流速降低，來自上游的泥沙在庫區(qū)大量落淤，直接影響水庫的效益和使用壽命。第五節(jié)與河流侵淤作用有關(guān)的工程地質(zhì)問題一、與河流淤積有關(guān)的水庫淤積形式：

1、壅水淤積：攜帶泥沙的河流進入水庫壅水段后，泥沙擴散到全斷面，隨著水流挾沙能力沿流程降低，泥沙沉積于庫底，并形成上游粗、下游細有規(guī)律分布的三角洲，這種淤積稱為壅水淤積。當(dāng)庫容較大，泥沙顆粒較粗，庫區(qū)地形開闊，并常處高水位運行時，易形成這種淤積。水庫淤積形式：

2、異重流淤積：多發(fā)生于多細粒泥沙河流中，當(dāng)入庫水流含沙量高，并有足夠流速時，渾水進入壅水段后不與清水混淆擴散而潛入清水下面，沿庫底向下游繼續(xù)運動，并一直運行到壩前。在回流作用下水庫變渾，細土粒緩緩落于庫底。如及時開啟大壩排沙底孔閘門，異重流淤積物可隨水排出庫外。2、異重流淤積：多發(fā)生于多細粒泥沙河流中，當(dāng)入庫水流含沙二、與河流侵蝕有關(guān)的工程地質(zhì)問題

1、紊動漩渦對天然河道上的橋渡工程、墩臺基礎(chǔ)砌置地段的沖刷作用。

2、壩后再造：河流上修水庫后，水庫下游河段的來水、來沙條件與建庫前相比發(fā)生了變化，即引起河流平衡條件的破壞，而導(dǎo)致下游河床的再造。

3、壩頂溢流二、與河流侵蝕有關(guān)的工程地質(zhì)問題第六節(jié)河流的開發(fā)與整治不同部門對河流的開發(fā)和整治的目的和要求不同按照沿河的規(guī)模和效果，可分為全面開發(fā)治理和局部整治兩大類第六節(jié)河流的開發(fā)與整治不同部門對河流的開發(fā)和整治的一、河流的全面開發(fā)治理對某一河流全面開發(fā)治理，需在政府有關(guān)部門主持下，由工程地質(zhì)人員會同各產(chǎn)業(yè)部門的有關(guān)人員，對全流域進行綜合勘查，然后制訂出綜合開發(fā)治理的方案。河流的全面開發(fā)治理既要考慮各部門的要求，又要考慮流域氣象、水文、地質(zhì)、水利與水害的不同。如黃河、淮河、海河的治理原則一、河流的全面開發(fā)治理二、河流的局部整治

1、河流侵蝕作用的防治

(1)、加固河岸。措施有：拋石、草皮護坡、護岸墻。適用于松軟土岸坡。

(2)、改變沖刷地段的水流方向和速度。措施有：導(dǎo)流堤、丁壩等。

2、河流淤積作用的防治

(1)、人工挖掘

(2)、改變水流速度和方向二、河流的局部整治CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件CH12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究課件[思考題]1.解釋主流、副流與橫向環(huán)流。2.水流對河床穩(wěn)定性的影響。3.山區(qū)與平原河流侵淤作用有什么不同。4.河流工程地質(zhì)問題分析主要包括哪些內(nèi)容？END[思考題]END工程地質(zhì)學(xué)ENGINEERINGGEOLOGY主講人：劉歲海lecturer：LiuSuihai

工程地質(zhì)學(xué)ENGINEERINGGEOLOGY河流作用河流通過

、

和

塑造地貌。而河流的

是決定河流進行不同作用的主要因素。侵蝕作用搬運作用沉積作用能量流速河流作用河流通過、和侵蝕作用搬運作用第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究第十二章河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究概述河流的動力學(xué)特征巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征與河流侵淤作用有關(guān)的工程地質(zhì)問題河流的開發(fā)與整治主要內(nèi)容(MainTopics)概述主要內(nèi)容(MainTopics)第一節(jié)概述河流的侵蝕和淤積是改變地表形態(tài)最重要的因素之一。影響河流侵蝕和淤積的因素很多，但水流與河床相互作用是引起河流發(fā)展和變化的根本因素。水流：水位、流量、流速、水流結(jié)構(gòu)和含沙量等河流河床：河床的平面及斷面形態(tài)、縱橫坡降、組成床底及床岸物質(zhì)第一節(jié)概述水流：水位、流量、流速、水流結(jié)構(gòu)和含沙量等河流河河流的空間形態(tài)河流的空間形態(tài)河流的空間形態(tài)河流在縱向的特征河流的空間形態(tài)河流在縱向的特征河流的空間形態(tài)河流在橫向的特征（河谷要素）河谷河流侵蝕出的槽形凹地。谷底河谷底部較平坦的部分。河床河水占據(jù)的溝槽。谷坡谷底至分水嶺的斜坡。階地谷坡上的階梯狀平臺。河流的空間形態(tài)河流在橫向的特征河谷河流侵蝕出的槽形凹地。河流的侵蝕作用：河流在從高處向低處流動過程中，以自身的化學(xué)動力(溶解力)和機械動力(水力)，并以攜帶的泥沙和礫石作工具，不斷地破壞河床的過程。河流的侵蝕作用：河流在從高處向低處流動過程中，以自身的化按侵蝕作用的方向分為三種類型：河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深的過程。河流的側(cè)蝕作用：河水對河床巖石破壞，使河谷拓寬的過程。向源侵蝕：按侵蝕作用的方向分為三種類型：河流的下蝕作用：河水對河床底部向下侵蝕又稱為加深作用，常出現(xiàn)在瀑布或水壩下方，流水急速由高往下侵蝕，使得河床加深。向下侵蝕河流的下蝕作用下蝕作用的過程河流的下蝕作用下蝕作用的過程河流的下蝕作用下蝕作用的結(jié)果——峽谷地貌虎跳峽三峽河流的下蝕作用下蝕作用的結(jié)果——峽谷地貌虎跳峽三峽河流的側(cè)蝕作用由于河水慣性離心力的作用使河水沖向彎曲河床的凹岸，造成凹岸被侵蝕，而凸岸水流減緩，在凸岸河水?dāng)y帶的泥沙就會沉積，河床不斷加寬，河曲的曲度變大，形成蛇曲河。蛇曲河最后會裁彎取直。廢棄的彎曲河道稱為牛軛湖。凸岸沉積凹岸侵蝕河流的側(cè)蝕作用由于河水慣性離心力的作用使河水沖河流的側(cè)蝕作用河流的側(cè)蝕作用側(cè)向侵蝕又稱為加寬作用，彎曲的河道，水流向兩側(cè)侵蝕，使得河床加寬。外側(cè)的流速比內(nèi)側(cè)快。側(cè)向侵蝕蛇曲河蛇曲河下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系

時間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為主，隨著坡度減小，逐漸轉(zhuǎn)為以側(cè)蝕作用為主。

空間上河流的上游以下蝕作用為主，河流的下游以側(cè)蝕作用為主。下蝕作用與側(cè)蝕作用的關(guān)系時間上河流發(fā)育的早期以下蝕作用為向源侵蝕又稱為加長作用。河流源頭部分受地下湧出的泉水或雨水影響，常會造成河道往上加長現(xiàn)象。向源侵蝕河流的沉積作用

河流搬運物從河水中沉積下來的過程稱河流沉積作用。

河流沉積作用的主要方式是機械沉積作用。引起河流機械沉積作用的主要原因是河水流速的降低，導(dǎo)致機械動能的減小，使河流的搬運能力降低而發(fā)生沉積。河流的沉積作用河流沉積作用的主要方式是機械沉積作用。

根據(jù)沉積的部位分為：山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用山口沉積作用谷底沉積作用河口沉積作用根據(jù)沉積的部位分為：山口沉積作用山口沉積作用谷底沉積作用河河流的沉積作用

山口沉積作用山口沉積作用：來自山區(qū)的河流，攜帶著大量機械搬運物到山口開闊的平地上，由于河床坡降減小，水流無地形約束而散開，河水動力突然大大減小，機械搬運能力迅速降低，搬運物就會山口沉積下來。山口沉積物常形成扇狀地貌：沖積扇。河流的沉積作用山口沉積作用山口沉積作用：來自山區(qū)的河流的沉積作用

谷底沉積作用：谷底包括兩部分。一部分是被河水所覆蓋的河床，在河床上產(chǎn)生的沉積作用稱河床沉積；另一部分是平水位時谷底未被河水所淹沒的平坦地形——河漫灘。

河漫灘沉積心灘地貌邊灘地貌河流的沉積作用谷底沉積作用：谷底包括兩部分。一部分河流的沉積作用河口沉積作用：河口是河流最主要的沉積場所。當(dāng)河流入湖泊、海洋時受湖水或海水的頂托，流速迅速減小，使河水搬運能力減弱甚至消失，大量機械搬運物質(zhì)在河口沉積下來。另一方面由于湖水、海水中富含有電解質(zhì)，當(dāng)河流中以膠體搬運的溶運物與湖水、海水相混合后，海水中的電解質(zhì)破壞了膠體的穩(wěn)定性，致使膠體凝聚，而沉積在河口。河流的沉積作用河口沉積作用：河口是河流最主要的沉積場所。當(dāng)河河流的沉積作用在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉積物常形成錐形的沉積地貌（其外形象三角形）稱為三角洲。河流的沉積作用在河流流入湖泊或海洋的地方，河流沉積物常形河流怎樣運送搬運物？懸移溶液推移躍移河流能量愈高，能運送的搬運物就愈大。巖石的礦物被河水溶解後，隨河水流向下游。溶解質(zhì)細小的砂泥懸浮在水，隨河水流向下游。懸移質(zhì)較重的石塊沿河床跳躍前進。推移質(zhì)體積很大的石塊沿河床

或

。滾動滑動河流怎樣運送搬運物？懸移溶液推移躍移河流能量愈高，能運送的搬當(dāng)河流失去能量時會怎樣？河流能量下降時，

先沉積。接著是較細小的石頭。最後是幼細的砂石如

或

。因此，靠近河口處會有較多

，遠離河口處會有較多

。黏土卵石卵石泥泥當(dāng)河流失去能量時會怎樣？河流能量下降時，先沉積。接著第二節(jié)河流的動力學(xué)特征

一、河流的紊流特征據(jù)流體內(nèi)部質(zhì)點移動狀態(tài)

層流：水質(zhì)點作井然有條、互不混雜的運動時稱為層流。

紊流：水質(zhì)點作不規(guī)則的相互混雜運動的時稱為紊流。第二節(jié)河流的動力學(xué)特征一、河流的紊流特征二、橫向環(huán)流

主流：河流中水體在重力作用下沿河槽總方向運動者，其流線和速度向量基本平行，且大致平行于河槽軸線。

副流：在各種因素作用下，水流內(nèi)部產(chǎn)生的有規(guī)律、大規(guī)模的水體旋轉(zhuǎn)運動者。它與主流疊加，使水流呈螺旋式前進運動，它引起泥沙橫向移動，形成河槽形狀的多樣化。據(jù)水流所圍繞的旋轉(zhuǎn)軸方向不同，分為縱軸、橫軸、斜軸及豎軸副流四類。二、橫向環(huán)流

橫向環(huán)流：指旋轉(zhuǎn)軸與河流總方向一致的副流。是由地球自轉(zhuǎn)引起的科氏力、河道水位漲落、離心力的作用等。其中彎道河流水流離心力作用是最主要的原因。橫向環(huán)流：指旋轉(zhuǎn)軸與河流總方向一致的副流。橫向環(huán)流的形成使得水流的流速在同一橫斷面上表現(xiàn)出具有一定規(guī)律的變化：

1、在凹岸表流下沉轉(zhuǎn)為底流的部位，由于重力作用，水流流速遞增，易將泥沙帶走，形成侵蝕深潭，同時使凹岸不斷向外側(cè)后退；

2、在底流上升為表流部位，則要克服重力，水流流速遞減，易于造成凸岸淤積，形成淺灘，同時使凸岸不斷向河床推進。橫向環(huán)流的形成使得水流的流速在同一橫斷面上表現(xiàn)出具有一定第三節(jié)巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性一、臨界流速水流作用于河床巖土上的推移力及上托力大于巖土的強度時，將發(fā)生侵蝕和搬運，否則，河床不會遭受侵蝕而形成淤積。河床組成物質(zhì)抵抗水流作用的能力，取決于組成河床的巖土類型、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、土的顆粒組成、土顆粒大小和形狀等。第三節(jié)巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性一、臨界流速1、巖石的臨界流速假設(shè)凸出于河床中的巖體高為h，寬為b，長為l，水流速度為U，其流向與hl面垂直，則巖體所受動水壓力P為：P=ρωU2hl*α0/2其中：α0-水流不均勻系數(shù)；ρω–水的密度在P作用下引起可能滑動面(bl)上的剪應(yīng)力τ，則：τ=P/bl=ρωU2h*α0/2b若巖體的抗剪斷強度為S，即：S=C+σtgφ其中：C-內(nèi)聚力；φ-作用于剪斷面上的正應(yīng)力當(dāng)τ=s時的水流速度，稱為侵蝕臨界流速Ucr，則：Ucr=[2b(C+σtgφ)/ρωhα0]1/21、巖石的臨界流速對于堅硬完整的巖石，其內(nèi)聚力C很大，故當(dāng)b≈h時侵蝕臨界流速很大，約為50-150m/s。天然河流流速很少大于10m/s，因而，堅硬完整巖石不可能遭受水流侵蝕。但強度低或裂隙發(fā)育的巖體，將會遭受侵蝕作用。對于堅硬完整的巖石，其內(nèi)聚力C很大，故當(dāng)b≈h時侵蝕臨界2、無粘結(jié)的卵、礫、砂粒的臨界流速無粘性的卵、礫、砂粒，在水流作用下其起動條件是不同的，設(shè)直徑為d的球狀顆粒，所受的動水壓力為P，則P=ρωU2πd2α0

/8而顆粒的內(nèi)磨擦阻力為T，則：T=f*m*g=fg*π(ρ-ρω)d3/6式中：f-滾動磨擦系數(shù)；m-顆粒質(zhì)量；ρ-顆粒密度當(dāng)ρ=T時，顆粒處于極限平衡狀態(tài)，此時水流速度稱為推移臨界流速U′cr，即：U′cr

=[4gf(ρ/ρω-1)d/3d0]1/22、無粘結(jié)的卵、礫、砂粒的臨界流速當(dāng)d<400mm時，U′cr以m/s為單位，d以mm為單位時，據(jù)實測可知：U’cr

=0.2d1/2

①當(dāng)U>U′cr時，顆粒將沿河床滾動或滑動，這時被搬運的顆粒叫推移質(zhì)。

②當(dāng)U<U′cr時，顆粒停在原地，即形成淤積。

③當(dāng)U>>U′cr時，可使沿河床移動的顆粒離開河床，懸浮于水流中，這時搬運的顆粒叫懸移質(zhì)。當(dāng)d<400mm時，U′cr以m/s為單位，d以mm為單3、土的臨界流速

土顆粒的懸移與水流縱向流速的鉛直分量有關(guān)。河流中紊流的平均流速U與其鉛直分速ω大體上成正比，根據(jù)實驗所得為：U/ω=α=12—20即直徑為d的顆粒懸移臨界流速為其推移臨界流速U′cr的12--20倍，即：U″cr

=(12--20)U″cr3、土的臨界流速二、河床的穩(wěn)定性1、縱向穩(wěn)定指標(biāo)常用河床泥沙的粒徑與河床坡降之比表示河床的縱向穩(wěn)定性。K1=d50/J式中：K1-河床穩(wěn)定性指數(shù)；J－河床坡降（mm/m）

d50-無粘性土的平均粒徑（mm）

K1值越大，則河床越不易被侵蝕沖刷。實際資料表明：

①.當(dāng)K1>=15-20時，河床基本穩(wěn)定

②.當(dāng)K1<5時，河床泥沙在平水期也移動

③.當(dāng)K1<=1時，河床極不穩(wěn)定二、河床的穩(wěn)定性2、橫向穩(wěn)定指標(biāo)多數(shù)研究者根據(jù)河床橫向變形結(jié)果來分析其穩(wěn)定性。例如：阿爾杜寧提出：K2=BJ0.2/Q0.5其中：K2－橫向穩(wěn)定指標(biāo)；

Q－造床流量；

B－與造床流量相應(yīng)的河寬；

J－造床流量時水面坡降。

K2值越大河床越不穩(wěn)定。2、橫向穩(wěn)定指標(biāo)第四節(jié)山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征一、山區(qū)河流的侵淤特征

1、以侵蝕作用為主，僅在寬緩河段及彎曲河段發(fā)生局部淤積。

2、河床演變的速度較緩慢，河床的形態(tài)、主流和副流位置比較固定，不會引起航道的大變化。

3、河流流速大，輸沙能力強，河床以深切為主，小于2mm的顆粒一般多呈懸移質(zhì)，大于2mm的則多呈推移質(zhì)，堆積物顆粒粗大，有卵、礫及漂石淤積。第四節(jié)山區(qū)和平原河流侵淤作用的特征一、山區(qū)河流的侵淤特征二、平原河流的侵淤特征

1、坡度平緩，徑流系數(shù)小，匯流時間長，洪水的上漲和回落比較緩慢，一般流量較大，但流量和水位的變幅較小，具穩(wěn)定的中水期。

2、侵淤作用時間長，平原河流以淤積作用為主，其顆粒較小，分選性較好,厚度較大。

3、河流橫向侵淤變化顯著，侵淤位置不固定。二、平原河流的侵淤特征三、地上懸河－平原河流的特殊類型

地上懸河：河床高于其兩岸地面的河流。地上懸河形成必須同時具備的三個基本條件：1、河水?dāng)y帶大量敏感土粒（0.25-0.01mm）；

2、河水中有相當(dāng)大部分為敏感水流（時間平均流速小于0.7m/s）；

3、河流具有足夠廣闊可能被泛濫的面積。三、地上懸河－平原河流的特殊類型第五節(jié)與河流侵淤作用有關(guān)的工程地質(zhì)問題一、與河流淤積有關(guān)的工程地質(zhì)問題以水庫淤積較為典型在河流上筑壩