苏格兰西南部    17°    2.1    Kirkby,1963
英格兰南部    10°    30？    Kirkby,1963
新墨西哥：克里斯托山区    45°    8    Leopdd et al,1966
加利福尼亚：伯克利山区    19°    650？    Kojan,1967
马里兰：巴尔梯莫尔    17°    1.3    Kirkby,1963
新西兰南部山区    ？    3.2    Owens,1964
 
卡罗里达西部    10°    8     
Schumm,1964
    20°    18   
    30°    60   

 第五节：坡面冲刷
坡面冲刷主要指坡地片状流水对坡地的侵蚀作用。它主要由两个方面的作用在坡地上：
一 雨滴击溅侵蚀
暴雨和雨强很大的雨滴，它们以较大的速度降到地表坡地上对土粒有打击分散作用，引起土粒移动。这种作用称为雨滴击溅侵蚀。据计算一直径5mm的雨滴降落到地面的速度为9.5m/s，其动量为62g.cm2/s2,如果这个动能的向下坡分量全部传递给10度坡面上直径5mm的石英砂粒，这个砂粒就可以0.61m/s的速度开始移动。
雨滴击溅侵蚀作用的强度在坡地各部分是不一样的。一般来说坡地上部大于下部，这主要是因为上部的地下水位比下部高，土粒之间的凝聚力较小，易被击溅，再者上部击溅下来的物质对下部坡面也有保护作用。
二 坡面的流水侵蚀
在干旱半干旱地区流水侵蚀是十分重要的一种侵蚀作用。流水侵蚀作用在一个斜坡上作用的强度是变化的。根据强度的差异可将坡地的流水侵蚀分成如下几个带：
A带：微冲刷带，水量很小，分在分水岭附近，冲刷微弱。
B带：弱冲刷带，由于上部水的聚集，网状水流形成，但没有固定流路，冲刷作用较A带增加，但仍较弱。
C带：强冲刷带，该带除了本身接受的降水外，还有上部大量的降水注入，水流聚集在相对低洼处，形成有固定流路的水流，侵蚀作用增强。
D带：堆积带，该带尽管因上部大量降水的汇入，水量增大，但上部各带侵蚀形成的物质也随之进入，到了该带由于坡度降低，水流中负载的含量达到了饱和，大量的物质堆积下来，形成堆积带。
三 坡面流
一般来说，影响流水侵蚀的因素主要有坡长L，坡度I，坡面面积M，植被状况，地下水位高低等。但最重要的还是前三个因素。据野外观测所得的经验公式，坡面流水侵蚀作用的侵蚀量W与L，I，M有如下关系：
W=A•I0.75•L0.5•M1.5            A为比例系数
侵蚀面与坡度的关系：一般理解I越大W越大   最大侵蚀的坡度  40－50°
四 坡积物
     坡麓地带由片状水流堆积下来的松散沉积物称坡积物，它构成的地貌叫坡积裙，坡积物有如下几个特征：
1、  磨圆度与分选性差
2、  自裙顶至前缘，物质由粗变细
3、  在垂直方向上由层理
4、  岩性较单一
 
第六节 坡地发育
   一 坡面过程特征概况
过程    坡度    运动速度    对水分要求    地貌形态    分布地区
                剥蚀    堆积   
崩塌    60－70°    5－200s/m    可以没水,水促进运动    崩塌壁    倒石堆    可发生在各类地区，非地带性过程，在物理分化强地区强
撒落    30－70°    较快    对水无严格要求    撒落坡    小型倒石堆    非地带性过程，在物理风化过程强的地区明显
错落    >35°    快    可以没水    错落壁    错落体    非地带性类型
滑坡    >20°    较快，快时几到几十m/s    需要水切较多    滑坡壁    滑坡体    非地带性，在半干旱及暴雨集中的地区较多
土溜    >3-5°    几－几十cm/y    要求适当的水分    土溜体         地带性，热带水分很多的地区和寒冷地区
土爬    10－15°    几－几十mm/y    要求一定的水    蠕动坡         地带性，一般在寒冷地区和半干旱地区
岩体蠕动    >35°    慢    无严格要求    蠕动岩体         非地带性过程
坡面冲刷    >2°，40－50°最强    速度在不同带有变化    要求有水    冲刷坡    坡积裙    非地带性过程，在降水集中的地区强烈
           
二 坡地发育模式
1、  Davis的模式
在戴维斯看来，坡地地貌的发育是从一个比较平坦的地面开始的，这个初始的平坦地面称为始准平原。始准平原由于地壳的加速抬升，在极短的时间内被抬升到一个较高的高度，这时原来始准平原上的河流开始强烈下切，形成河流沟谷，沟谷的斜坡与始准平原平面有一个明显的坡折，坡地的发育既是从沟谷的斜坡开始的。在沟谷和河流的斜坡上，由于风化作用等因素的影响，在坡面片状水流的作用下，坡地上部成凸形，坡面下部成凹形，整个坡地剖面是凸凹形坡。如在构造稳定的条件下，这种坡度剖面的演化将主要在风化和片流侵蚀作用下，使坡地上部的凸形坡不断降低，最终形成准平原，在准平原上残留的一些较缓山丘称残丘。因为该理论是以坡地被侵蚀变低为特征的，故又被称为蚀低理论。
2、W.Penck的模式
    W.Penck的坡地发育模式是以构造活动和外力侵蚀之间关系的对比为出发点的。在他看来构造活动和外力侵蚀的关系可分为三种：
① 构造抬升小于外力侵蚀，即构造相对稳定条件下，行成凹形坡
② 构造上升与外力侵蚀相等，并且上升是均速的，形成直形坡
③ 构造上升大于外力侵蚀速度，并且上升是加速的，形成凸形坡
3、C.L.King的模式
King的模式是对Penck理论第一种情形的发挥，最后形成山麓剥蚀平原
4、M.A.Carson等的观点
地球上大部分坡地都可被分为三部分：上部凸形坡，下部凹形坡以及位于两者之间的坡地主体部分称为主坡。主坡的形成可以是简单的也可是由多个单元复合起来的。
凸形坡是由于风化，蠕动和降雨击溅的综合作用下形成的
凹形坡似乎是由坡面冲刷和溶解引起的谷坡后退而产生的
坡地的发育主要不是取决于上两个部分，而是取决于主坡的演化。主坡的发育可能主要通过下述三种方式完成：主坡后退，主坡变缓，主坡变短。
各种气候条件下，风化，片状水流作用和影响坡地变化的因素不同，故各种气候条件下，主坡的变化方式也是不一样的。
① 在干旱半干旱条件下，特别是半干旱条件下，植被稀少，物质疏松，坡面冲刷强烈。主坡以后退为主，缩短和变缓较弱，形成的坡地凹形较明显。
② 在温湿地区，由于植被条件较好，表面冲刷较弱，坡面过程主要是蠕动和雨滴的击溅引起的，它们的作用主要是使主坡缩短和变缓，主坡的后退比较次要，因此坡地较多的以凸形坡的形式发育。
第七节 夷平面
   一 夷平面的概念与成因
横切一切时代形成的地层与构造的，由剥蚀夷平作用形成的平坦地形称夷平面
夷平面的形成需要一个基本条件，这就是地壳运动要有一个相当长的相对稳定时期，所谓地壳运动相对稳定，是指一个地区的构造上升速率要小于外力作用的剥蚀速率。相当长的时期有多长？这取决于剥蚀作用对地表的夷平强度，一把来说剥蚀作用强度大的地区需要的时间较短，而剥蚀作用弱的地区所需的时间较长。Schumm.S.A 根据现代地表的平均剥蚀速度计算，在不出现均衡调整的条件下，剥蚀掉1500m厚的岩石，大约需要300万年到1亿1千万年的时间。至于各种不同气候条件下地表的剥蚀速率怎样？剥蚀一定的地表需要多长时间，仍需深入研究。
上节讲到，不同气候条件下，坡地发育的模式是不同的，在湿润地区地表坡地的演化是以蚀低为特征的，即最后形成准平原。而在半干旱的温带与亚热带地区，坡地的发育是以蚀退的方式进行的，即后退形成山麓剥蚀面。不管是山麓剥蚀面还是准平原，它们都是夷平面的形成形式。地球上的气候是变化的，根据研究第三纪时的全球平均气温
要比现在高出十几到二十度。第三纪时的亚热带一直可以展布到现在的寒带地区。气候带的变化造成一个地区的外力作用方式可以发生变化。因此，无论从夷平面的形成方式上还是从一个夷平面的形成上都说明，夷平面的成形是多成因的。
   二 夷平面的形成时代
构造运动是有旋迴性的，即构造相对稳定的时间与构造相对活动时期是交替出现的。构造活动的旋迴性将造成多级夷平面的形成。现在的构造地质学说研究表明，新生代期间发生的喜马拉雅运动可以划分为以下几个构造活动时期：
喜马拉雅运动第一幕      始新世早中期
喜马拉雅运动第二幕      中新世初
喜马拉雅运动第三幕      第三纪末第四纪初
与此相对应，中国的夷平面可以分为两级夷平面：
形成时代      华北地区       青海高原      长江中下游地区
E2-E3        北台期夷平面   山顶面        山系期
N1-N2                唐县期夷平面   盆地面        鄂西期
夷平面形成时代的确定方法：
  ① 年界法
② 相关沉积法
③ 残留风化壳法
   三 夷平面的变形
夷平面形成以后，受后期的构造活动的影响，经常发生变形和变位，这为研究夷平面形成以后的构造活动性质，强度提供了依据。夷平面的变形常见的有以下四种类型。
1、  断裂变形
2、  拗曲变形与断裂变形
3、  掀斜上升与断裂变形
第五章  流水地貌
引  言
顾名思义流水地貌是地表流水作用形成的地貌。地表流水作用的类型是互补相同的，它们早就的地貌也存在着差别。地表的流水作用可以根据其特征的差异分为以下几种类型：坡面流水作用和河槽流水作用。
 
第一节 河流流水作用
   一 水流的基本特征
（一）层流与紊流 根据水流的内部结构，可将其分为层流与紊流两类基本流态
所谓层流就是流动的水质点彼此平行的匀速运动，上下层水质点之间保持着恒定的流动方向，相互不发生干扰，即上下层水质点没有交换，不存在垂直于水流方向的作用力，故它很难对地面的泥沙进行侵蚀。
所谓紊流就是流动的水质点做不规则的漩涡运动，上下层水质点存在交换，相互发生交换，相互发生干扰。紊流漩涡的产生是因为上下各层水流流速的不同引起。一般说来表面水流受到的摩擦阻力较小，流速快。下层特别是地层水流所受的摩擦阻力较大，流速小。根据伯努定律 ，这样上层水质点的压力P1小于下层水质点的压力P2,压力差的存在使得下层水质点存在向上运动的趋势，故而产生了漩涡，漩涡的出现使得水流具有垂向上的运动分量，故对水流的侵蚀和搬运作用有重要意义。
层流在一定条件下可以转化为紊流，水流是层流还是紊流取决于水流的惯性力于粘滞力的比例关系。
作用于单位水体的惯性力可以表示为     为水的密度  为水的平均流速
作用于单位水体的粘滞力可以表示为      为某一代表长度 为粘滞系数
这样预测水流流态的一个无量纲指数，雷诺数R可以表示为
       为运动粘滞系数
对沟渠水流来说    R<500     层流
                  R>500     紊流
天然河道中的水流一般均属紊流，故它们都有较强的对地表的侵蚀与搬运能力。在自然界层流比较少见，只有很厚的坡面水流才呈层流流态。
（二）河道环流与螺旋流
河道水流除向下游运动外，还存在垂直于主流方向的横向流动，表层的横向水流与底部的横向水流方向相反，这样在过水断面上就形成一个闭合的流动系统，称为横向环流。横向闭合的水流运动与纵向上的水流运动结合在一起，就形成了一种螺旋状前进的水流，称为螺旋流。
横向环流的产生主要是河流弯边上的离心力和地球自传偏转力（科里奥里力）所致河道中的横向环流有几种形式，下面简单介绍几种横向环流：
1、  单向环流
①弯边造成的单向环流。在弯曲的河道中，河流沿途分布着许多弯曲的河道，在弯曲部分，由于水的流动呈弧形，那么就会产生一个离心力，其方向指向凹岸。
这个离心力  F＝     m为水的质量  v为流速 r为曲流弯边半径
水流在离心力作用下，主流线靠近凹岸，这样就造成在弯曲边的水流横剖面上水面存在比降，凹岸附近水面高，凸岸附近水面低，比降的存在降造一个超压力，超压力的方向指向凸岸。这个超压力正比于    横比降JF
   P∝JF  JF＝       平均流速
因为在水流剖面上，水的流速随深度而降低，故弯道处的离心力自表层向底部减小。而横比降与水流的平均流速有关，横比降一经形成，那么它造成的超压力就是恒定的了，并且表层与地层水的超压力是一致的，不发生变化。这样在水流端面上，只有中部的水其离心力与超压力可以平衡。而在表层，离心力F大于超压力P，其合力指向凹岸，水流向凹岸流，而在地层的超压力P大于离心力F，其合力指向凸岸，水流向凸岸流动。这样表层向凹的水流与地层向凸岸的水流就组成了一个闭合水流系统，形成单向横向环流。
横向环流与水流向下游的纵向流动结合起来就形成单向螺旋流
②地球自传偏向力造成的单向环流
地面上任何运动着的物体都受的转偏向力的影响。这个力垂直于物体运动的方向，物体的运动在其作用下发生偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。地球上的河道水流也不例外。
地转偏向力     方向指向右岸
在地转偏向力的影响下，河道中的水流将流向右岸，造成过水断面上右岸的水面高于左岸的水面，形成横比降，在横比降的作用下形成超压力，方向指向左岸。超压力正比于横比降     为水流的平均流速
这样在地转偏向力和超压力的作用下，河流中表层的水流将向右岸流动，地层的水向左岸流动，它们构成一个横向环流。这个单向横向环流与水流的向下游的纵向流动结合起来，也可以行成螺旋流。
河流上述情况造成的横向环流，使其不仅有下切的能力，也具有侧方侵蚀的能力，对认识河流地貌的形成具有重要的意义。
2、  双向环流，可以分两种类型：
① 底部辐散型的双向环流，这种环流一般出现在中枯水位时的平直河湾。在中枯水位时这种河湾中的水流一般来说中部流速快，两岸流速慢，形成微下凹的水面，两岸表层水流向河中心汇聚，地层水为了补充两岸流失的水量，向两岸流动，形成底部辐散型的双向环流。
②底部辐聚型的双向环流，这种环流一般出现在平直河道的洪水期。在洪水期河床横剖面上河床中部的水量往往比两岸的水增加的快些。这时的水面略呈上凸形，表层水从河流中心流向两岸，而两岸水为了补充河流中流失的水量，自底部流向中心，构造底部辐聚型的双向环流。
3、复合环流，自然界的河流并不是只有单一的河道，在平原地区常常有许多个支汊，水流分为几股，每股都有其各自的主要流。每个分汊河道在离心力，地转偏向力以及洪枯水位水面不同状态的影响下，可能性成多个环流。这种一个河流中由三个以上环流组成的环流称复合环流。
（三）   漩涡流
天然河道两岸经常是不规则的，河床也是起伏不平的，它们在河床中对水流起到一个障碍的作用。当水流绕过障碍物时，水流因离解常围绕一个公共轴转动，形成漩涡流。河岸附近沿垂直轴旋转的直轴漩涡对岸边有强烈的冲蚀作用。而河床底部岩槛和沙坡附近形成的横轴漩涡对河床的塑造有重要作用。
二 河流的侵蚀作用
（一）河流侵蚀作用的强度
河流能否发生侵蚀取决于它能否将碎屑物带走，因而可用泥沙的起动条件判断河流的侵蚀能力。下面我们以一个正方体的碎屑的移动条件为例，看看河流的侵蚀能力。
河流中的碎屑物质受如下几个力的作用
    重  力  
    浮  力  
    上举力  
    水流推动力  
    摩擦力  F
 摩擦力F与垂直于河床的力有关 
 如果碎屑物质要发生移动，必须满足
            即 
       
    即      令 
这样起动流速
由此看来，河流搬用碎屑物质的大小与其流速的平方成正比，如果说一个流速为2m/s的河流能搬4cm砾石的话，那么当其流速增加到3m/s时，它就可以移动9cm直径的砾石了。山区河流流量不大，但流速高，因此也可移动很大的碎屑。
（三）   河流侵蚀的类型
河流能否发生侵蚀不仅决定于它的流速的大小，而且还决定于河流本身所携带泥沙的多少因为其携带泥沙也要消耗它的能量。一条河流其能量是一定的，如果其含的泥沙本来就多，其能量全部或大部用来搬运原有的物质，那么它就没有或很少有剩余的能量起动新的物质，对河流造成侵蚀。河流是否具有侵蚀的能力常用相对负载来衡量。
那么流水的相对负载怎么确定呢？一般水流中都含有固体物质，单位水体所含固体物质的重量称为含沙量Ps。在一定的水流条件下，水流本身能够最大挟运固体物质的重量称为挟沙量Po。 即为相对负载
   当   <1 时流水才有侵蚀能力
   当    1 时流水不具有侵蚀能力
流水的侵蚀方式主要有两种：下切侵蚀（下切），侧方侵蚀（侧蚀）
下切侵蚀主要是通过底部辐射型的双向环流来完成的
侧方侵蚀主要是通过单向环流和底部辐聚型的双向环流来完成的
下切侵蚀与侧方侵蚀并不是分离开进行的，它们是同时进行的。例如单向环流本身不仅可以造成侧方侵蚀，也可造成下切侵蚀。
   三 流水的搬用作用
流水在流动过程中携带泥沙和移动河床砾石移动的作用，称为流水搬用作用。流水的搬用作用主要有如下几种方式：
（一）推移 流水使河床泥沙或砾石沿地面滚动或滑动的方式移动称为推移，北推动的物质称为推移质。推移质的输沙率与流速4次方成正比。
（二）跃移 以跃移方式搬运的物质称为跃移质
（三）悬移 以悬移方式被搬运的物质称为悬移质
（四）溶解（化学）搬运
四 流水的堆积作用
 流水的能量  ，当流水的流量，流速发生变化时，其能量减小。如果能量减小到相对负载 >1时，原来搬运的一部分物质要发生堆积。
第二节    沟谷地貌
   一 沟谷侵蚀地貌
按照沟谷横剖面和纵剖面的形态特征，可将沟谷分为如下几类：
1、纹沟：由细小的网状流水侵蚀而成，流路经常变化，没有明显的沟缘，其纵剖面与坡面的坡度一致。
2、细沟：是由坡地上的细股水流侵蚀而成，宽度与深度相等或略大于深度，有固定的位置，纵剖面的坡度与坡地坡度基本一致，没有明显的沟缘。
3、切沟：是由侵蚀能力较强的有一定水量的水流侵蚀而成。深谷的宽度明显大于深度，纵剖面的坡度与坡地的坡度有显著差别，横剖面上有明显的沟沿，呈“V”字型。
4、冲沟：是由下切能很强的水流侵蚀而成的，深度较大，长度多在数千米至数十千米，其纵剖面的坡度与坡地的坡度不一致，多呈下凹形态。深度有时大于宽度，横剖面呈V型。
溯源与下切能力很强。
5、坳沟：是冲沟发展到一定程度以后，溯源侵蚀和下切侵蚀能力降低的产物。其纵剖面的坡度比较平缓，沟床上有沉积物覆盖。沟坡也相当平缓，沟沿再次变得不甚明显。
上述沟谷类型在演化上具有方向性
但是由于地质，气候，坡度，植被等条件的影响，有些地段可能总是处于某一类型时期。
   二 沟谷堆积地貌（洪积扇）
由暂时性的沟谷水流搬运的大量碎屑物质在沟谷出山口后，由于坡度的变化，水流的挟沙力降低而沉积下来形成的堆积物称为洪积物。形成的地貌多呈扇型，称为冲出堆和洪积扇。冲出堆和洪积扇在成因上没有什么重要差异，仅仅在规模和大小上有差异，小型的沟谷谷口堆积地貌体称为冲出堆，较大的称洪积扇。
1、  洪积扇的结构
根据洪积相的物质组成与分布特征，可将其分为三个组成部分：
①扇顶相：砾石组成，含沙透体，有层理，分选性较差，磨圆较差。
②扇中相：主要由沙，粉砂，亚粘土组成，含细纱透镜体，有清楚的层理。
③扇缘相：主要由细的亚粘土，粘土和部分粉砂组成，清晰层理，由于地下水的出露，常为干旱地区的绿洲所在之地。
2、  洪积扇的研究意义
①洪积扇反映气候变化
    气候变化→水量变化，含沙量变化→洪积扇的发育
冰期→冷干→水量减少，含沙量增加
②洪积扇反映构造运动
   三 泥石流
山区发生的一种含有较多泥沙，石块等固体物质的特殊洪流，它爆发短暂，来势凶猛，具有强大的破坏力。固体物质的含量一般大于15%，最高可达80%。
1、  形成条件
①有丰富的碎屑物质可供泥石流形成时组成固体物质
②有充分的水分条件：暴雨，冰雪融化，冰湖溃决
③有比较陡的沟谷纵剖面，以利于加速泥石流的流动
泥石流沟的组成：形成区，流动区，堆积区。
泥石流的分布
2、  泥石流的基本类型
稀性泥石流，粘性泥石流（结构性泥石流）
     粘性泥石流    稀性泥石流
固体物质含量    体积>40%    体积15％－40％
    重量>1.5T/m3    重量<1.5T/m3
搬运介质    泥浆    水
 
运动特征    固液相物质移动速度相同
很多的龙头，阵流性的