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河谷形态及其地质构成的综合。河谷地质结构是孕育河流发生、发展的重要基础，不同的水流、地貌、岩性、地质构造和挽近地壳运动的综合作用，形成了各种河谷类型，具有迥然不同的工程建设条件。 河谷地质结构按组成河床及谷坡的岩性可分为4类：岩质河谷；松散地层河谷；下部为基岩，上部为松散地层的河谷；一侧为岩质，另一侧为松散沉积层的不对称河谷。岩质河谷按岩体结构可分为块状岩体河谷和层状岩体河谷。坚硬抗风化能力强的岩体（如石灰岩、白云岩、石英砂岩等）组成的河谷较窄，两岸谷坡较陡；软弱或抗风化能力差的岩体（如页岩、黏土岩等）组成的河谷较宽，两岸谷坡较缓。 岩质河谷的地质结构与地质构造的关系密切。依河流流向与岩层产状的关系可分为：水平岩层河谷、纵向谷（又称走向谷，流向与岩层走向一致）、横向谷（流向与岩层走向近正交）和斜向谷（流向与岩层走向斜交），见图1。按河流流向与岩层倾向的关系可分为逆向谷（岩层倾向上游）、顺向谷（岩层倾向下游）和水平地层河谷（图2）。
图1 河谷横剖面示意图 （a）横向谷或水平岩层河谷；（b）纵向谷或斜向谷
图2 河谷纵剖面示意图 （a）逆向谷；（b）顺向谷；（c）水平地层河谷
按河流流经的地质构造部位可分为：背斜谷（流经背斜核部）、向斜谷（流经向斜核部）以及沿断裂发育的断层谷（图3）。
图3 构造型河谷剖面示意图 （a）背斜谷；（b）向斜谷；（c）断层谷
挽近地壳运动对河谷的发育有着重要的制约作用。强烈上升地区的河谷一般为深切峡谷，两岸谷坡陡峻；间歇性上升地区的河谷以峡谷为主，两岸可发育多级河流阶地；沉降地区的河谷一般为宽浅河谷，河床覆盖层厚度较大，可有埋藏阶地存在。 平原区河谷地质结构较为简单。河床和漫滩为松散堆积层，两岸可发育河流阶地；河谷宽阔（图4），河道蜿蜒曲折，两岸常有防洪堤以阻止洪水泛滥。由于河床逐年淤积不断升高，防洪堤也越来越高，从而造成河床底部高于两岸地面而形成地上悬河。中国河南、山东境内的黄河是地上悬河的典型。
图4 平原区河谷横剖面示意图
河流的纵、横断面形态是水流与其相依存的地质体相互作用的产物。由于组成河床岩石抗冲能力的差异，断裂构造发育方向和发育程度的不同，以及水动力条件的复杂性，形成了复杂的河谷形态。一般条件下，由河口至河源，水力比降和床底坡降逐渐变陡，在上游形成溯源侵蚀，在下游形成堆积。但高原上发育的一些支流，由于其下切速度小于干流，可形成与此相反的下游陡、上游缓的河谷纵断面，如中国云贵高原上的猫跳河等一些河流即有此特征。当河床中存在软弱岩层、断层破碎带等抗冲性差的部位时，在水动力作用下，可形成局部的基岩深潭和深槽；而在另一些地段则形成基岩突起、暗礁，矶头、孤山或跌水。 河谷地质结构很大程度上决定了河谷区水文地质、工程地质条件和存在的主要地质问题，是坝址、厂址、建筑物形式选择和水工建筑物总体布置时的重要制约因素。例如，坚硬块状或厚层状岩体组成的峡谷地质结构有条件修建高混凝土坝；河谷较窄且对称，两岸岩体质量优良的河谷，则常选择混凝土拱坝坝型；软质岩石河谷地质结构适宜于修建低混凝土坝或当地材料坝；第四纪松散地层河谷只宜于修建低的当地材料坝。高山深切峡谷地区，两岸岩体卸荷作用较强，高边坡稳定问题突出；无隔水层可用作防渗依托的碳酸盐岩河谷和第四纪松散层河谷存在坝基坝肩渗漏问题；水平岩层或缓倾下（上）游的河谷地质结构，当岩体中存在软弱夹层时，存在坝基坝肩抗滑稳定问题；两岸发育顺河向断层或其他软弱结构面时，影响拱坝坝肩抗滑稳定；河床中存在基岩深槽或深潭时，影响工程施工；平原区河谷两岸防洪堤基础为黏性土时，抗冲性和防渗性均较好，如为砂性土时，堤基常出现渗透变形破坏，造成大堤险情甚至溃决；当组成河岸的土层上部为黏性土，下部为砂性土时，受水流冲刷等因素影响，可造成较大规模的崩岸现象。因此，河谷地质结构是水利水电工程地质勘察研究的重要内容。
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