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。
现阶段黄河下游的淤积主因是来沙量巨大,其淤升幅度受制于河口基准面,属于溯源淤积的性质,解决黄河下游淤积的关键是“抓两头”,即首先减少上游流域进入下游的沙量,特别是粗沙量,其次是减缓河口淤积延伸的速率。
拖淤、挖沙、放淤、调水调沙和借清刷浑等措施均具有局限性,在解决局部淤积问题和兴利方面有实用。
案例2 崇明岛
夏秋之际,长江洪水和风暴潮是决定崇明岛冲淤变化的两个因素。长江的洪水冲蚀着冲击岛,同时也有长江泥沙的淤积。风暴潮类似涨潮流,起着涨冲落淤的作用。
崇明岛的泥沙主要来自于长江,但黄河泥沙也会因为涨潮流的作用参与长江河口沙洲的建造过程。
崇明岛的冲淤趋势是南岸冲刷,北岸淤积。崇明岛岛南的长江口,南支流在地转偏向力右岸冲刷严重。在岛北,冲淤变化更加剧烈,在地转偏向力的作用下,长江口北支流以涨潮流为主,加速淤积,北支接近消亡。
另外,涨、落潮流速减小也过加大冲淤变化的幅度。
案例3 海河河口修建拦潮闸
我国沿海中小入海河口大量修建拦潮闸,造成入海径流量明显减少以及潮波严重变形,使得闸下淤积问题在泥质河口十分突出,对河口地区的防洪安全和航运产生严重威胁。
如海河流域56个入海河口中,已建闸35个,其中有22个严重淤积。
阅读图文材料,完成下列要求。
长江流域水电站众多。2003年长江三峡大坝建成并开始蓄水;2010年金沙江梯级电站陆续建成、运行。香溪河为长江一级支流,位于三峡库区,汇口距三峡坝址约30 km。拦门沙坎是河口附近凸出于上下游河段河底连线之上的成型堆积体。深泓线即沿河流方向最大水深处的连线,沿此线的剖面为河流的纵剖面。图1示意香溪河汇入长江分布,图2示意香溪河河口段纵剖面冲淤变化情况。
(1)分析深泓线PQ段弯曲的原因。
(2)说明2004~2017年香溪河河口段泥沙淤积的时空变化特点。
(3)有人推断香溪河河口泥沙淤积量与长江干流来沙量呈正相关,指出其推断依据。
(4)香溪河河口形成拦门沙坎的可能性较小,推测其原因。
参考答案:
(1)该段河道弯曲,河流凹岸受流水侵蚀而水深较大,故深泓线向凹岸弯曲。
(2)时间变化特点:淤积速度呈下降趋势;2010年以后淤积明显减缓。空间变化特点:越往上游(随距河口里程越大),泥沙淤积厚度变化越小。
(3)2010年以后,长江上游多个水电站相继运行造成干流含沙量显著下降时,该河河口段的泥沙淤积也趋缓;三峡工程建成并蓄水后,干流水位升高,顶托作用强,干流泥沙更易倒灌进入支流;该河口河水汇入长江的朝向容易发生干流泥沙倒灌。
(4)上游干流水电站拦截泥沙,三峡工程减淤调度等,使河流含沙量减小;流域植被条件不断改善。
高考回顾:不同时空背景下的河流断面横向冲淤以及河流纵向冲淤平衡
1、曲流段
下图表示某河段在自然状态下河岸的变迁状况。
1、有关该河段河岸的叙述,不正确的是
A.甲时期河岸形成时间晚于乙河岸
B. ②处河岸为凹岸, ①③为凸岸
C. ②处河岸以侧蚀作用为主, ①③以堆积为主
D.河岸变迁主要与地转偏向力有关
答案:D
解析:该题思维方法是以河流一个断面为考查对象,它考虑的不是纵向冲淤平衡,而是断面横向冲淤平衡问题。对于该断面而言,上游来沙量以及水流挟沙力这两个变量中,上游来沙量是一致的。所以,它仅需要考虑的是凹凸岸流速差异引起的水流挟沙力差异。在地形平坦的弯曲河道,由于流水下蚀作用不明显,河流以侧蚀和堆积为主。由于凹岸水流速度快,水流挟沙力强,泄沙量大,而凸岸水流速度慢,水流挟沙力弱,泄沙量小,所以最终形成‘凹岸冲刷,凸岸淤积’的冲淤横向不平衡现象。所以,河道变迁与河流冲淤有关。
2、高山峡谷河段
我们常说,河流中上游落差大,水流急,外力作用以流水侵蚀作用为主;而河流中下游落差小,水流速度慢,外力作用以流水沉积作用为主。但,这只是一种很笼统的说法,地理事实是,同一河段,冲淤总在交替变化。我们来看2019届全国三卷的37题。
(2019届全国三卷37题)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。图7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。(6分)
(2)、指出4~6月该断面河水深度的变化特征,并说明原因。(8分)
(3)、分析8月该河段河底淤积的原因。(8分)
答案:(1)答:(地壳抬升,)河流下切(未摆动);单一岩性(岩性相近)河岸,河岸直立。
解析:该小题先考查了冲淤平衡的断面横向平衡问题。在地形平坦的弯曲河道,由于流水下蚀作用不明显,河流以侧蚀和堆积为主。由于凹岸水流速度快,凸岸水流速度慢,则会发生凹岸冲刷,凸岸淤积的冲淤不平衡现象。但是该河段由于地处山区,落差大,流水以下蚀为主,侧蚀作用不明显,同时由于岩石坚硬。所以河面宽度基本不变,保持河道断面平衡。如下图说,高山峡谷。
(2)答:变化特征:深度增加。原因:融雪补给为主,流量持续增长,水位上升;融雪补给为主,含沙量低,流速持续加快,侵蚀河床。
解析:该小题开始考查河流纵向冲淤平衡问题。示意图呈现出来的是河床被冲刷,说明该时期上游来沙量小(融水补给不是雨水补给,坡面冲刷力量小,坡面水土流失少),而河段泄沙量较大(流量增加),携沙能力强。
(3)答:降水补给,(坡面侵蚀强,)河水含沙量高;径流量与流速变率大,流速降低时泥沙快速淤积。
解析:该小题该小题考查的同样是河流纵向冲淤平衡问题。示意图呈现出来的河床被淤积,说明该时期上游来沙量大(雨水冲刷),而河段泄沙量较小(降雨过后,流量快速下降),携沙能力弱,河床被淤积。
3、游荡型河段(辫状河道)
(2019届全国一卷9-10题)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3为黄河小北干流河段示意图。
9、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
D.含沙量大,流量季节变化大
10、黄河小北干流河道中段摆动范围较小的主要影响因素有
①河水流量 ②支流汇入
③沿岸地貌 ④两岸岩性
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
答案:D C
解析:该组题目其实应该先做10题。第10题先考查了断面横向冲淤平衡。横向来看,平坦河段竟然没有发生侧蚀与淤积问题,那只能与两侧地貌与岩性有关,该题目思维与三卷37题(1)题一模一样。第9题其实考了辫状河道成因,考了纵向冲淤平衡问题。辫状河道成因大致是该河段河流纵比降大,上游坡度大,而该河段地形平坦且河床较浅;洪水季节,流水就会从上游带来大量的泥沙,该河段流速减慢,泄沙量明显下降,泥沙沿深泓线堆积,形成水下浅滩;枯水季节,许多浅滩出露水面,成为沙岛,沙岛与沙岛之间是多股的河道,它们忽分忽合,交织如辫;洪水再来时,有些沙岛不被淹没,有些被淹没的可能被水流斜切而过,其上形成新的槽道。总之,沙与水互不相让地较量,丰水季节,水占上风,枯水季节,沙为主导。
4、河流交汇处
读我国北方某区域河流示意图。
1、支流含沙量较大,但支流汇入干流处,没有形成三角洲,最不可能的原因是
A.汇入处落差大
B.位于干流凹岸
C.冲刷作用强
D.支流流速慢
答案:D
解析:支流含沙量大,说明上游来沙量大。而如果该河段的泄沙量较少,支流汇入干流处应该发生淤积,从而形成三角洲。但地理事实是,该处没有形成三角洲,则说明该处来沙量还是小于水流挟沙力时,河床被冲刷。那么,为什么该处的水流挟沙力和泄沙量如此之大呢?落差大,水流急是有可能的;凹岸,流水速度快,冲刷作用强也是对的。支流速度慢,泥沙容易淤积,则是错的,不可能的。所以答案选了D。
(2019届全国一卷11题)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3为黄河小北干流河段示意图。
11、渭河是黄河最大的支流,流量和含沙量均较大,在主汛期,渭河的洪峰导致黄河小北干流
A. 含沙量剧增,摆幅增大
B.水流增大,流速加快
C. 水位上升,淤积增强
D.侵蚀加强,河床加深
答案:C
解析:该题目思维与上题思维完全相反。上题是快速的干流水带走支流泥沙。这题是支流水与沙堵住了交汇处。导致顶托作用增强,流水不畅,干流水位上升,泥沙淤积。这犹如高速路上前方右侧有车辆汇入,车流量突然上升,车速减慢,发生堵车现象是一样的。改题目命题思维2020年备考过程中一定要重视。
5、三角洲地区
扇三角洲是由邻近高地推进到稳定水体中的冲积扇,下图为某扇三角洲示意图。
1.如果图示扇三角洲前缘每年向水体方向推进0.5米,则说明
A.图示河流年输沙量稳定
B.图示河流含沙量稳定
C.图示水体水位上升
D.图示河流年输沙量稳定增加
答案:D
磨刀门水道是西江的主要八海水道,多年来受上游来水来沙和人类活动的影响,其水沙条件发生了较大变化。图1为磨刀门水道上游马口水文站1960-2007年年径流量和输沙量偏离平均值变化示意图。
9、 1994~2007年马口水文站
A.径流量持续增加
B.径流量持续减少
C.输沙量先增加后减小
D.输沙量呈波动性减小
10、造成1994--2007年马口水文站输沙量变化的主要原因包括上游
A.植被破坏
B.降水量减少
C.河道采砂
D. 蒸发量增加
11.1994-2003年水、沙的变化会导致磨刀门水道
A.河床变宽
B.河床变深
C.弯曲度增加
D.分叉增多
答案:D C B
解析:题组第一问先问泥沙是变多了还是变少了。然后再问为什么变少了。最后才问河流冲淤问题。泥沙减少,河床被冲刷。
图4示意在黄河三角洲近岸海域的某监测剖面上,不同年份水深2米的位置与监测起始点的距离。起始点是位于海岸一侧的固定点。
12、1975-2004年,该剖面近岸海域海底侵蚀、淤积的变化趋势是
A、持续淤积
B、先侵蚀、后淤积
C、持续侵蚀
D、先淤积、后侵蚀
13、推测1992-1997年期间
A、黄河流域年均降水量增加
B、黄河入海年径流量减少
C、黄河流域植被覆盖率降低
D、黄河沿岸农业灌溉面积减少
答案:D B
解析:题组第一问先让学生看清楚那段是冲刷那段是淤积。然后13题才开始设问92年-97年河床被冲刷的原因,所以答案最可能是上游来沙量少了。
14、读刚果盆地地形和水系图。
(1)三角洲由泥沙淤积而成。但G河并没有形成明显三角洲的原因,请分析原因。(6分)
答案:来沙量少:流域内热带雨林广布(植被覆盖率高)(2分),水土流失较轻;(2分)
G河在M点以上多流于盆地中,流速较小,易于泥沙沉积;(2分)
水流携沙力(河段泄沙量)大:入海口附近,河流落差大,流速大,泥沙不易沉积。(2分)
6。海岸线
海岸线的进退主要受到流水沉积、海水侵蚀和人类活动的影响。读某中纬度海岸线历史变迁图。
2、图中靠近现代大河的地点最可能是
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
3、图中A处的海岸线自15世纪至现代,几乎没有任何变化,最可能的原因是
A.修建有护海大堤
B.大河河口不断摆动
C.红树林保护了海岸
D.海平面不断下降
答案:C A
解析:第2题先考查了河流带来大量泥沙而导致冲淤不平衡,然后第3题又反过来考查人类活动引起的冲淤平衡。
(全国1卷高考题)贝壳堤由死亡的贝类生物在海岸带堆积而成。在沿海地区经常分布着多条贝壳堤,标志着海岸线位置的变化。图l示意渤海湾沿岸某地区贝壳堤的分布。
4.在任一条贝壳堤的形成过程中,海岸线
A.向陆地方向推进
B.向海洋方向推进
C.位置稳定
D.反复进退
5.沿岸流动的海水搬运河流入海口处的泥沙,并在贝壳堤外堆积。由此
A.形成新的贝壳堤
B.加大贝壳堤距海岸线的距离
C.形成河口三角洲
D.迫使河流改道
6.河流冲积物是该地海岸线变动的物质来源。多条贝壳堤的形成说明河流入海口
A.位置稳定,泥沙沉积量小
B.位置稳定,泥沙沉积量大
C.位置多次变动,泥沙沉积量小
D.位置多次变动,泥沙沉积量大
答案:C B D
解析:第4题先考查了黄河改道后,河流来水来沙量减少的情况下,海岸线保持冲淤平衡。第5题开始考查冲淤不平衡。由于黄河又杀回来了从该处入海。黄河河流带来大量泥沙而导致冲淤不平衡,海岸线又开始往海洋推进。第6题同样考查冲淤不平衡,不过时间尺度比第5题大。第5题考查了一条河岸线的冲淤变化,第6题考查了三条海岸线的冲淤变化。
江苏拥有漫长的海岸线,但海岸线上少有城市分布,即使是一些临近海洋的城市,也大都距离海岸线几十千米远。江苏省沿海缺少具有全国影响力的海港,而河流运输则在全国占有重要地位。下图示意江苏省海岸线及交通、城市分布。
7. 江苏南部海岸线与北部相比位置更偏东,造成这一差异的主导因素是
A. 洋流搬运
B.河流沉积
C.地球自转
D.海浪侵蚀
8. 造成江苏省海岸线少有城市分布合理原因是
A. 保护湿地生态环境需要
B. 盐碱地不利城市建设
C. 缺少海堤,海水倒灌严重
D. 河流强大的造陆能力
答案:B D
解析:第8题考查了黄河改道后,夺淮入海导致冲淤不平衡问题。如下图所示:
熟能生巧
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
【答案】 1. D 2. D 3. C
【解析】
(1)河段的冲淤量是输入沙量和输出沙量的差值。通过计算可知,2010-2017年为0左右,说明冲於达到平衡,故黄河干流内蒙古段冲於量达到最大的年份大致是2009年。
故本题选D。
(2)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,从图中可以看出,1973-2007年河流干流内蒙古段石一巴河段冲淤明显,说明其与水沙量关联小,A错误;巴一三河段先冲刷后淤积再冲刷,B错误;三一头河段冲於明显小于全河段冲於量,说明与汛期流量不呈正相关,C错误;全河段先冲后淤最后平衡,D正确。
故本题选D。
(3)石巴河段冲淤量为正值,说明淤积严重,河道采沙增加、河段落差较大、河流补给减少淤积量都应减少,ABD错误;水利枢纽建设使水流速度减慢,淤积量增加,C正确。
故本题选C。
2. 深圳河发源于牛尾岭,在深圳湾入海,是深圳和香港的界河,其干流中下游地势低平,因河底低于海平面导致潮流可上溯,排水不畅易引发洪涝,研完发现河道淤积是洪涝灾害多发的重要原因之一,深圳河河道的冲淤变化受潮流涨落和径流变化的共同影响。2018年12月深圳市对部分河通进行了清淤。2019年12月研究人员发现河道回淤明显。图一为深圳河中下游干流及主要支流示意图,图二为回淤期间三类沙源对总淤积量的贡献率统计图。
(1)指出2019年深圳河回淤期间淤积沙主要来源的变化。
(2)深圳河汛期中下游淤积量大,分析其原因。
(3)清淤后枯水期潮流的涨落加剧了河道淤积,请说明其过程。
(4)结合材料信息,说明深圳市为防治深圳河洪涝灾害可采取的措施。
【答案】
(1)2~6月前以潮流来沙为主,6~11月主要以上游地表来沙为主。
(2)汛期(以上游地表来沙为主),上游降水多且强度大,雨水和地表径流侵蚀能力强,导致河流含沙量高;河流流量大,对泥沙搬运能力强;深圳河中下游地势低平,流速慢,且受潮流顶托,导致大量泥沙淤积在河道。
(3)清淤后河床降低,枯水期河流水位低;涨潮时,潮流从海洋带来