河流和坡面过程

河流和坡面是塑造大多数地貌的主要力量，水和重力将风化物质从坡面输送到河道中，并随着时间的推移雕刻出山谷。

Definition

河流过程是指流水在河道和洪泛区侵蚀、输送和沉积泥沙的作用，而坡面过程是指将物质沿坡面向下输送至河道的风化、蠕变和块体运动作用。

Scope

本主题涵盖了塑造坡面和河流系统的过程：坡面上的风化作用和块体运动、河道中水流和泥沙输送的力学、山谷和水系网络的形成，以及级配的概念。它是湿润和大多数温带地区地貌过程的核心。

Core questions

• 河流如何侵蚀、输送泥沙并塑造其河道和山谷？
• 哪些过程将物质沿坡面向下移动？
• 坡面和河道如何调整以达到平衡或级配？

Key theories

级配河流和动态平衡

吉尔伯特认为，河流和坡面倾向于达到一种级配状态，在这种状态下，地貌会进行调整，使泥沙供应和输沙能力达到平衡，这是地貌动态平衡的早期表述。

河流的水力几何学

利奥波德及其同事表明，河道宽度、深度和流速随流量以规律、可预测的方式变化，建立了支撑现代河流地貌学的定量关系。

Mechanisms

在坡面上，风化作用使岩石和土壤松动，这些物质通过蠕变、地表径流和块体运动（如滑坡和泥石流）向下移动。这些物质到达河道后，流水将其夹带并以推移质、悬移质和溶解质的形式输送，从而侵蚀河道并形成洪泛区。河道会根据流量和泥沙供应调整其几何形状，趋向于动态平衡中的级配剖面。

Clinical relevance

理解河流和坡面过程对于管理洪水和滑坡灾害、设计稳定的河道和基础设施、控制侵蚀和水库泥沙淤积以及恢复河流和流域至关重要。

History

吉尔伯特在19世纪对美国西部的研究奠定了河流和坡面地貌学的力学基础。20世纪中叶，利奥波德、沃尔曼和米勒建立了定量的水力几何学，使该领域明确转向基于过程的、可测量的科学。

Key figures

• Grove Karl Gilbert
• Luna Leopold
• M. Gordon Wolman

Seminal works

• gilbert1877
• leopold1964

Frequently asked questions

河流达到级配状态意味着什么？

级配河流是指其坡度和河道形态已经调整，以便随着时间的推移，它能够刚好输送供给的泥沙；它处于侵蚀和沉积平衡的动态平衡状态。