工程地质（第5版）教案 任务二 暂时性水流地质作用；任务三 河流地质作用.doc

石家庄铁路职业技术学院

教师课时授课计划

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工程地质

西南交通大学出版社

章节名称

项目三地表水的地质作用

任务二暂时性水流地质作用

任务三河流地质作用

本次授课目的和要求：

理解地表水流的地质作用及坡积层、洪流层、冲积层等沉积物的形成特征和分类。

新课的重点和难点：

重点：地表水流的地质作用；

难点：坡积层、洪流层、冲积层等沉积物的形成特征。

课外作业：调查学校周围河流沉积特点。

本课小结与改进措施

河流是陆地上最活跃的地质动力。河流的地质作用是陆地上最强烈的外动力地质作用，流水的作用，是河水运动过程中对地表各种改造。“遇河搭桥”说明了河流与工程的关系，让学生注意观察身边的河流特征，熟悉河北水流及其沉积伍的特征。

宓荣三

暂时性水流及河流地质作用

一、基本概念

二、流水的侵蚀作用

三、河谷的类型及河流阶地

四、河流掏蚀破坏的预测和防护

一、基本概念

一、基本概念

1、何谓河流?

河流是在河谷中流动的常年水流，河谷由谷底、河床、谷坡、坡缘及坡麓等要素构成。

2、河流的构成

2、河流的构成?

主流:由重力作用引起的流动;

付流:由其它力引起的流动。

层流：水质点运动轨迹互相平行；

紊流：水质点运动轨迹互相相交，且杂乱无章。

?、水流流速？

河流中的流水具有一定的流速（v），即流水有一定的动能（E），这里的流速为平均流速。

v水流能量的消耗：

流水的动能大小可以用物理学的公式表示：E=mv2/2。

具体能量消耗为：

（1）能量消耗于水的粘滞性、水的紊流、环流、波浪及涡流等，可用Tn表示；

（2）能量消耗于侵蚀作用，可用Tp表示；

（3）能量消耗于搬运作用，可用Tk表示。

E=Tn+Tp+Tk

v河流地质作用：侵蚀作用：切割地面和冲刷河岸

搬运作用：

堆积作用：形成各种沉积物和流水沉积地貌，如河流阶地、冲积平原等

二、流水的侵蚀作用

二、流水的侵蚀作用

?侵蚀作用的方式：

溶蚀作用：在可溶性岩石分布的地区内比较显著，它能溶解岩石中的一些可溶性矿物，其结果使岩石结构逐渐松散，加速了机械侵蚀作用。

河流的机械侵蚀：是河谷地质发展过程中的一个重要现象。对工程地质来说，由于流水的机械侵蚀作用，可使河床移动和河谷变形，也可使河岸冲刷破坏，这就严重地威胁河谷两岸的建筑物和构筑物的安全。

1.流水对河床的冲刷作用：

当水流作用于土石颗粒的力（P）超过阻止其运动的摩擦力（T）时，土石粒就开始随水流一起移动，这就形成冲刷。

临界流速（vcr）：流速为土石粒开始移动的流速（vcr）

vcr=A*d1/2

如vcr以米／秒为单位，而泥砂粒直径J以毫米为单位，则根据实际观测，当6＜400rnm时，A值取0.2。

?水流速度v超过vcr时，河床上的泥砂就开始滚动或间歇性跃动，推移前进。

?

?当流速大到某一程度时，泥砂粒跃起混入水中，呈不着底的悬移运动，这种泥砂称为悬移质泥砂。

?流水对河床冲刷的重要条件是只有当水流未被泥砂饱和时才会发生冲刷。

如果上游河段流来的水流中含有泥砂量小于这一河段的输砂能力，则由于输砂能力未被充分利用就会冲刷；

如果输砂量超过了这一河段的输砂能力则产生沉积。

2.

2.流水对河岸的掏蚀

（横向环流的作用）

平直河道

弯曲河道

科式力的作用（地球自转）

平直河道

平直河道

v流速分布：

平面上：中间大，两边小

剖面上：上面大，下面小

v作用结果：

上部：两侧向中间汇集

下部：向两边分流

形成向下游推进的螺旋形对称横向环流，形成河流不断的向下侵蚀切割。

弯曲河道

弯曲河道

v作用力：离心力，重力

在河曲处，运动的水质点受