微专题—河流冲淤
高考地理二轮复习学案21微专题3冲淤平衡原理及应用
专题二陆地水体与河流特征
微专题3 冲淤平衡原理及应用
【体系构建】
【典题导入】
(2021年湖南卷)某河流位于内蒙古鄂尔多斯高原,自南向北流。该地冬春季节风力较大,受风力和降水的交替影响,河道宽窄常呈季节性变化。下图示意该河流中游地区和研究区同地点某年L月和M月的河道横断面示意图。据此完成下面小题。
1. 推测L月和M月可能分别是( )
A. 3月、5月 B. 9月,7月 C. 8月、6月 D. 5月、9月
2. 造成M月河道南宽北窄的主要因是( )
①南部以流水侵蚀为主 ②南部以风力堆积为主③北部以风力侵蚀主 ④北部以流水沉积为主
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
3.(2019·全国卷Ⅲ·T37)阅读图文材料,完成下列要求。
某河发源于美国内陆高山,河流上游河段受季节性融雪和大气降水补给。7月后主要受降水补给,降水多为暴雨。该河段流量和含沙量年内变化大,但河面宽度变化不明显。下图示意该河段典型河流断面不同时间的水体形态。
(1)对该河段河面宽度变化不明显的现象作出合理解释。(4分)
(2)指出4~6月该断面河水深度的变化特征,并说明原因。(6分)
(3)分析8月该河段河底淤积的原因。(4分)
【核心归纳】
1.冲淤平衡原理
2.影响冲淤的因素
2. 冲淤关系的时间变化
3. 冲淤平衡的类型
5.不同位置的冲淤平衡
6.辫状水系和游荡型河道
【知识迁移】
( 2019•新课标全国Ⅰ)黄河小北干流是指黄河禹门口至潼关河段。全长132.5千米。该河段左岸有汾河、涑水河,右岸有渭河等支流汇入,河道摆动频繁,冲淤变化剧烈。为典型的堆积性游荡河道。图为黄河小北干流河段示意图。据此完成1~2题。
1.黄河小北干流为堆积性游荡河道,是因为该河段河流
A.流量大、含沙量季节变化小
B.流量大、含沙量季节变化大
C.含沙量大、流量季节变化小
微专题——冲淤平衡
微专题——冲淤平衡
冲淤平衡原理
冲淤平衡是指在一定时间内,河段上游来沙量等于本河段水流挟沙力,下泄的沙量与进入河段的沙量基本保持相等的现象。河床的冲淤是由于上游来沙量与本河段的水流挟沙力不平衡而引起。
• 冲淤平衡原理
①当上游来沙量大于本河段的水流挟沙能力时,产生淤积,河床升高;
②当上游来沙量小于本河段水流挟沙能力时,产生冲刷,河床下降;
③同一河段:河流的侵蚀与堆积往往是“你强我弱”,交替进行;流量大时(汛期),侵蚀为主;流量小时(枯水期),以堆积为主。
④河口区域:河流和潮汐(海浪)的共同影响,两个的强弱“此消彼长”:流水沉积+海浪侵蚀;流水侵蚀+海浪堆积。
同时会引起海岸线进退变化。
河流冲淤影响河床形态和河流附近的地貌,河流地貌主要包括河流侵蚀地貌,如沟谷、瀑布、阶地等,又包含河流堆积地貌,如冲积扇、河漫滩、三角洲等。
试题链接
1. 河段的冲淤量是输入沙量和输出沙量的差值。黄河干流内蒙古段按水文站可划分为三段:石一巴河段、巴一三河段、三一头河段,该河段冲刷的临界水沙条件大致在洪水期平均流量>2000m³/s,含沙量<10kg/m³。河道的冲淤调整主要发生在汛期,1987年以来,上述河段汛期水沙量占全年比例均大量减少。左图为黄河干流内蒙古段示意图,右图黄河干流内蒙古各河段多年平均冲淤量变化统计图。据此完成下面小题。
(1)推断黄河干流内蒙古段冲淤量达到最大的年份大致是( )
A. 1979年
B. 1989年
C. 1999年
D. 2009年
(2)1973年-2017年黄河干流内蒙古段( )
A. 石一巴河段冲淤状况与水沙量关联明显
B. 巴一三河段先冲刷后淤积
C. 三一头河段冲淤变化与汛期流量正相关
D. 全河段先冲后淤最后平衡
(3)影响石巴河段冲淤状况最主要的原因是( )
A. 河道采沙增加
B. 河段落差较大
C. 水利枢纽建设
D. 河流补给减少
2023高考地理微专题——冲淤平衡原理
2023高考地理微专题——冲淤平衡原理
理论分析:冲淤平衡原理
一、定义:冲淤平衡是指在一定时间内,河段上游来沙量等于本河段水流挟沙力,下泄的沙量与进入河段的沙量基本保持相等的现象。
二、理解:时空尺度
根据定义,冲淤平衡取决于两个变量,一是上游来沙量,二是河段的水流携沙力(河段泄沙量),冲淤平衡需求这两个变量基本相等。
河床的冲淤是由于上游来沙量与本河段的水流挟沙力不平衡而引起。当来沙量大于水流挟沙力,河床则发生淤积;而来沙量小于水流挟沙力时,河床则被冲刷。
短时间尺度下,平衡只是相对的、暂时的,冲淤不平衡才时常态。
当然,就较长时间内的平均情况来说,河床形态经过调整有可能与流域的来水来沙条件相适应,河段趋于相对的冲淤平衡状态。
三、思维导图
①当上游来沙量大于本河段的水流挟沙能力时,产生淤积,河床升高;
②当上游来沙量小于本河段水流挟沙能力时,产生冲刷,河床下降;
③同一河段:河流的侵蚀与堆积往往是“你强我弱”,交替进行;流量大时(汛期),侵蚀为主;流量小时(枯水期),以堆积为主。
④河口区域:河流和潮汐(海浪)的共同影响,两个的强弱“此消彼长”:流水沉积+海浪侵蚀;流水侵蚀+海浪堆积。
同时会引起海岸线进退变化。(流水沉积+海浪侵蚀;流水侵蚀+海浪堆积)
四、类型
(1)、纵向平衡:即来水含沙量与河段挟沙能力平衡。分为不冲不淤平衡以及冲淤平衡;主要研究的是河水深度的变化问题。
(2)、断面平衡:断面平衡是指在对抗流水侧蚀与堆积过程中,由于河段情况特殊,断面形状并没有改变。主要研究是汛期河流水面宽度的扩张问题。
(3)、平面平衡:主要指的是游荡型河流的稳定问题。其呈现的主要是辫状河道整段或局部无明显的摆动变化。
五、冲淤变化
人地和谐:案例
案例1 黄河
黄河每年都会有调水调沙,就是通过水库的大量泄水,以较大的流量集中下泄,形成人造洪峰,加大对下游河床的冲刷能力。
冲淤泥沙,会减少河床淤积。
河流冲淤原理
河流冲淤原理
引言:
河流是地球上最重要的水系之一,它们承载着丰富的水资源,对于人类和自然生态系统都具有重要意义。然而,河流的形态和水量并非一成不变,它们会不断地发生冲淤现象。本文将探讨河流冲淤的原理及其影响因素。
一、河流冲淤的原理
河流冲淤是指河道中的水流冲刷河床或沉积物的过程。这一现象是由多种因素共同作用引起的。
1.1 水流力量
水流的力量是导致河流冲淤的主要因素之一。水流的速度和流量决定了其冲刷和搬运沉积物的能力。当水流速度较大时,它能够带走更多的沉积物,导致河床冲刷;而当水流速度减小时,沉积物会沉积在河床上,引起淤积。
1.2 沉积物供应
沉积物的供应也是影响河流冲淤的重要因素。河流的上游地区通常是沉积物的主要来源,如岩石碎屑、泥沙等。当上游地区发生大规模的侵蚀或泥沙输入增加时,河流的冲刷能力会增强,导致冲刷现象;相反,如果上游地区的沉积物供应减少,河流就容易发生淤积。
1.3 河床形态
河床的形态也对河流冲淤起着重要作用。河床的宽度、坡度和曲率等因素会影响水流的速度和流向,进而影响冲刷和淤积的程度。例如,河道弯曲处的水流速度较快,容易发生冲刷;而河道宽阔的地方水流速度较慢,容易发生淤积。
二、影响河流冲淤的因素
除了上述提到的水流力量、沉积物供应和河床形态外,还有其他因素会对河流冲淤产生影响。
2.1 降雨量和径流
降雨量和径流是导致河流冲淤的重要因素之一。大量的降雨会增加河流的水量和流速,从而增强冲刷能力;而径流的增加也会带来更多的沉积物输入,导致淤积。
2.2 人类活动
人类活动也是引起河流冲淤的重要原因之一。例如,过度的河道开挖、河岸开发和河床固定等人类干预行为会改变河流的形态,导致冲淤现象的发生。
2.3 气候变化
气候变化对河流冲淤也有一定的影响。气候变暖可能导致冰川融化加剧,增加了河流的水量和冲刷能力;同时,气候变化还可能改变降雨模式,进而影响河流的冲淤过程。
三、河流冲淤的影响
冲淤变化原理
- 1 - 冲淤变化原理
冲淤变化是指在河流沉积过程中,沉积体内物质发生破碎、重力堆积、化学变化等现象,以及产生新物质而形成新构造的过程。它是河流沉积及河床地貌变化的重要原理和机理,控制着河流沉积体组成及其空间布局,是河流沉积及油气藏形成的最重要因素。
基于粒度分析,可以把冲淤变化分为冲刷、淤积两个阶段:冲刷阶段,河证的冲刷、冲刷力在河床上的作用,把表层的沉积物破碎成小颗粒,这些小颗粒以积累的方法沿河流向下流;淤积阶段,河床上不断排放的淤泥物质,以及河流流动的重力堆积作用,会使淤积体形成新的结构,形成河床地貌,改变河道的形状。
冲淤变化有许多的影响因素,主要有湍流的强度、河流的流量、河床的坡度、河床的底质类型等。其中,湍流的强度是影响冲淤变化的最重要因素,随着湍流的强度的增加,河床的冲刷力也会增加,河床的粒度分布将不断发生改变,从而产生新的沉积构造,使河流沉积体空间分布结构发生改变。
另外,河流的流量和河床的坡度也会产生影响,河流的流量越大,河床的湍流强度也会越强,河床的坡度越大,河流将更容易发生冲刷,从而会加强冲淤变化的作用。
此外,河床的底质类型也有一定的影响,如果河床的底质类型较软,湍流的冲刷作用就会大大增强,同时也会增加淤积的作用,因此会加强冲淤变化的作用;反之,如果河床底质类型硬,湍流的冲刷作用就会受到一定的限制,从而使冲淤变化的作用减弱。 - 2 - 另外,冲淤变化也会受到气候及环境的影响。一般而言,在温暖潮湿的气候里,河流沉积反映出冲淤变化作用较弱,因为冲刷和淤积作用都会减弱;反之,在冷热湿空气相交替的环境里,温度的变化会加强气流的湍流,使冲淤变化的作用加强。
综上所述,冲淤变化是河流沉积及河床地貌变化的重要原理和机理,其变化受到湍流的强度、河流的流量、河床的坡度、河床的底质类型、气候及环境等因素的影响。未来,将继续加强温室气体排放以及气候变化对河流沉积过程的影响研究,以及科学研究冲淤变化原理及其应用,发挥其重要作用,促进河流沉积及油气藏的形成。
河流地貌之河心沙洲
河流地貌形成的基本原理——流水的冲淤作用
一、河道冲淤,顾名思义是指河流流水对河床的侵蚀与堆积作用。
二、河道冲蚀多发生在河流中上游,使河床变深、变宽、河道变长;淤积在河流中下游最常见,使河床变浅,形成沙洲、河漫滩……。当在河流上建起大坝时,河道冲淤发生河段也会改变:上游也会淤积(库区),大坝以下附近河段多受冲蚀。
三、河道冲淤的主要影响因素有:地形、地势,河流流量,河床岩性,流水速度、地壳运动、海水顶托……
(一)泥沙冲淤的分析思路
(1) 水流运动规律
(2) 泥沙输移变化
(3) 河床面地形变化情况、如冲刷深度、沉积高度
(4) 泥沙起动和输沙量
(5) ……
(二)侵蚀的分析思路:从大的方面来说,要考虑侵蚀所生的类型及影响侵蚀力度的因素,具体来说第一要看侵蚀的类型(或发生的区域);第二是作为侵蚀动力的流水本身;第三是作为侵蚀对象的岩体;第四则是其它行为对侵蚀活动的影响。
各种碎屑岩的沉积环境图
(三)河流沉积的分析思路
1. 出现区域: 山麓、宽谷、凸岸、湖口或河口
2. 主要成因:
物源:风化物、水积物、风积物、海(湖)积物、冰碛物等
沉积发生的原因:
(1)流速降低 在河道由狭窄变为开阔的地段、河流弯道的凸岸、支流与主流的交汇处、河流的泛滥平原上、河流的入湖、入海处等等,均会发生流速明显降低的现象。
(2)流量减少
其原因很多,如遇枯水期、河流被袭夺、在干旱区河水遭受强烈蒸发等。
(3)河流超负
山崩、滑坡以及洪水等将大量碎屑物注入河床,或单纯由于流量减少,均可使河流超负,使较粗的碎屑物在河床中沉积下来,这种沉积过程称为加积作用。 河床因加积作用而抬高,并朝宽而浅平的方向演化。河水在宽而浅的河床上流过,会频繁发生分散与汇聚作用,形成辫状河。辫状河多条岔道及岔道间的沙坝均不稳定,其位置和宽度易于改变。单纯因流量的减少所形成的辫状河是很普遍的。流量的减少与搬运量的增大具有同样的沉积效果。
冲淤变化原理 2
- 1 - 冲淤变化原理
冲淤变化原理是地质地貌学和水文学中常见的一种地貌变化原理,它指的是河流的冲刷和淤积作用综合形成的地貌变化所形成的地貌。冲淤变化是地质物质空间分布和转化的一种过程,它主要涉及水力学和淤积地质学,是河流地貌变化的重要作用力。河流地貌变化由冲刷作用和淤积作用两部分组成,它们是河流地貌变化的基本因素,两者的交互作用同时也是冲淤变化的核心。
冲刷作用和淤积作用是形成河流地貌变化的基本因素,是冲淤变化的核心。汇流是河流的主要运动形式,其一个重要的特性是携带的水流量会随时间的变化而变化,较多的水量会沿水流的方向流动,当水流速度和水量过大时,就会发生冲刷作用,水流会携带泥沙、石子和其他轻易携带物料运动,并将它们与水流一起排放出来,称为冲刷。冲刷作用会导致河流地貌变化,可以在河床、河岸、河口等河流特有地貌处形成不同种类的变化。
河流淤积作用指的是水流携带溶解物或者其他材料在流动时受河床和河岸的阻滞,使得携带的材料停止流动,形成淤积,河流淤积作用是河流受到冲刷作用时发生的一种情况,是河流系统在自然运行和稳态调节的过程中,河床处的材料保持稳定的重要原因之一。河流淤积作用是河流地貌变化的重要内容,它在河流下游处形成的淤积体,会对河床形态、河流流动速率、河床深度、河口地貌等极大影响。
冲淤变化原理也被广泛应用于一些水利工程,它可以帮助预测河流的变化,帮助建设河流的合理布局,以维护河流的运行稳定及改善 - 2 - 河道的河床形态。据研究表明,当河流淤积作用加剧时,河床会发生变化,河床上边洪水会受到影响,在一定程度上影响河流水量,从而影响河流的运行状况,也会影响河口构造。对此,引入冲淤变化原理可以很好地帮助改善河涌地貌,稳定河口处的水流,同时也有助于改善河流的环境和河口的构造。
因此,冲淤变化原理在河流地貌的改造和保护中有重要意义。它有助于认识河流的物理作用,有助于建设河涌地貌,保护河涌地貌,防止水体的污染,有助于改善河涌的水环境,维护河口构造的完整,同时也有助于保护水资源,实现绿色发展。总之,冲淤变化原理是一种重要的地貌变化原理,在河流保护和改装方面有重要的作用。
浅谈水利枢纽对下游河道冲淤的影响
浅谈水利枢纽对下游河道冲淤的影响
摘要:水利枢纽的修建将引起下游河道水沙条件的变化。尤其是水利枢纽对河流泥沙的拦蓄作用,打破了下游河道原有的相对平衡状况。为适应新的水沙条件,河道将发生冲淤调整,导致下游河势、河型变化。研究结果表明:水利枢纽修建后,下游河道普遍具有冲刷降低的趋势,下游河道的冲淤变化、河势及河型的变化受河岸与河床组成、河道平面形态及水库运行方式等多因素影响。
关键词:下游河道;河床演变;水沙变化;
1引言
目前,存在很多水利枢纽,这些水利枢纽,发挥着重要的作用,可以有效进行下游河道调节,对下游河道的冲淤产生较大的影响。其影响主要表现在以下几点:第一,水利枢纽可以对泥沙进行多年调节优化,可以利用洪水进行排沙,还可以利用窄深河槽较强的泄洪能力降低淤积情况,为泄洪创造有利的条件[1]。第二,利用水利枢纽,可以使丰年的水量大幅度减少,使洪量与洪峰也变少,通过水库的防洪运用,还可以代替天然洪水漫摊后的制沙滞洪作用,降低淤积,有效进行治理。但是,利用水利枢纽进行治理也存在一些不利影响,会随着工农业用水的增长,水量大幅度减少,减弱洪水的造床作用,出现地上河床逐渐升高,河道越来越窄,水少沙多矛盾越来越突出等问题[2,3]。
2实测规律
水利枢纽建设后,坝下水沙条件与天然条件相比有了很大变化,新条件对坝下游的分汊河段演变又会产生影响,有学者对水利枢纽下游分汊河段河床演变规律进行了研究[4],总结了有利于汊道稳定的条件,上游水利枢纽的运行改变了分汊河段的来水来沙条件,水沙变异和河道冲淤等原因对分汊河段演变具体影响有:
洪峰削减,原枯季淤积、汛期冲刷的支汊,因洪峰削减得不到有利的冲刷而衰亡[5];
建库前为枯水贴弯,洪水走直;水沙条件变化后,动力轴线曲率半径有加大趋势;
建库前,河弯主要受洪水控制,而水沙条件变化后,动力轴线的曲率半径有减小趋势;
4.4 河流地貌的发育与河流冲淤——2021年高考地理复习附真题及解析
1 第四章 地表形态的塑造
4.4 河流的发育与河流冲淤
【基础巩固】
一、选择题。
(2019·黑龙江大庆四中高三月考) 处于分水岭两侧的河流,由于侵蚀作用会导致分水岭被切穿,一侧河流被另一侧河流抢夺,这种现象称为河流袭夺。湖北省清江上游某河谷的发育过程就是典型的河流袭夺现象,其发育速度较一般河流袭夺更快,称为“清江袭夺模式”,下图为该河谷不同发育阶段示意图,A、B、C表示不同时期发育阶段。据此完成下列小题。
1.图中的基岩类型可能是( )
A.沉积岩 B.喷出岩 C.侵入岩 D.变质岩
2.“清江袭夺模式”袭夺速度更快的主要原因是( )
A.地壳下沉运动 B.地下水的溶蚀
C.岩石风化作用 D.地表流水侵蚀
3.袭夺后,图中袭夺河流域内变化最小的是( )
A.流域面积 B.水系形态
C.河流流量 D.气候特征
2
(2020·湖南长沙一中高三月考)下图中甲图示意渭河两岸物质组成差异情况,乙图示意不同年份渭河下游地区某监测点与渭河中心线最近距离的变化态势,监测点位于现在渭河南岸某固定点。
读下图完成下列各题。
3.造成渭河南岸物质颗粒平均粒径大于北岸的根本原因可能是渭河以南( )
A.降水量更大 B.地势起伏更大
C.支流流速更快 D.植被覆盖率更低
4.公元700—2010年,渭河北岸地区侵蚀、淤积的总体变化特征是( )
A.持续淤积,偶有侵蚀 B.先侵蚀,后淤积
C.持续侵蚀,偶有淤积 D.先淤积,后侵蚀
5.推测在1700—1900年间可能发生的情况是( )
①秦岭北麓植被认为破坏较严重
②地处暖湿气候期
③秦岭断块处于剧烈上升期
④渭河流速加快
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
(2020·山西高三期中)水进型三角洲是三角洲体系中的一个重要类型,是指当水盆(湖和海)水面不断上升,河流所携沉积物在河湖(海)交汇地带沉积下来,并逐渐往陆地方向退积,在其有效沉积率小于水面上升速度的条件下,在原三角洲沿岸平原之上所形成的一套水下沉积的、粒度规律的沉积体。下图为“我国内陆某湖泊水进型三角洲变化图”。
高中地理专题:河流地貌与冲淤平衡(必备知识+考法归纳+拓展训练与答案)
1 高中地理专题:河流地貌与冲淤平衡
(必备知识+考法归纳+拓展训练与答案)
【考情分析】
年份考卷 考查内容
2020 Ⅰ卷 流水侵蚀对地表形态的影响
Ⅱ卷 河流沙金的形成过程
2019 Ⅰ卷 以黄河小北干流河段为背景,考查流水冲淤作用对堆积性游荡河道的影响
Ⅱ卷 霍林河流域山前地表形态变化,考查流水作用山前平原地表形态的影响
Ⅲ卷 美国内陆高山河床形态的演变,考查流水作用对河床形态的影响
2018 Ⅰ卷 以某河流上游河段的单侧断面阶地为背景,考查流水作用对阶地形成的影响
【必备知识】
常见外力地貌的成因分析
地貌类型 地貌成因
侵蚀地貌 流水侵蚀地貌 河谷、沟谷、峡谷 因流水对河床及两岸的冲蚀作用形成。河谷发育初期下蚀形成“V”形谷;之后侧蚀加强,凹岸侵蚀、凸岸堆积,出现河湾,河谷拓宽,横剖面呈槽形
喀斯特地貌 可溶性岩石(大多为石灰岩)在含有CO2的流水作用下,发生化学反应,被溶蚀而形成
风力侵
蚀地貌 风携带的大量沙石对周围岩石的破坏作用形成的地貌,如风蚀蘑菇、风蚀城堡、戈壁等
堆积地貌 流水沉积地貌 冲积扇 河流流出山口,地势突然趋于平缓,水道变宽,水流速度减慢,河流携带的大量碎石和泥沙在山前堆积下来,形成冲积扇(洪积扇)
三角洲 河流携带大量泥沙注入海洋,由于地势低平,加上海水的顶托作用,水流缓慢,大量泥沙在河流入海口处堆积成三角洲
风力沉积地貌 风携带的大量碎屑物质,在受到阻挡等作用时,风速降低,大量物质沉积而形成的地貌,如沙丘等
冰川堆积地貌 冰川携带大量物质,在温度升高时,冰川融化,大量物质在原地堆积而形成冰碛地貌,如东欧平原等
2 【考法归纳】
一、全面分析河流地貌的形成发育
1.掌握流水作用的影响因素
(1)流水侵蚀作用的影响因素:
径流量、地表起伏、河道落差、流速、地表性质、植被覆盖状况。
(2)流水堆积地貌的影响因素:
必要条件 风化或流水侵蚀→搬运→堆积物(存在颗粒大小差异);地形平缓、河道弯曲、海水(湖水、河水)顶托作用→水流速度减慢→搬运能力下降;地壳抬升(下降)、地形条件、水域环境(海浪、洋流)→沉积环境(沉积空间)
