冻土融化对河流径流量的影响

冻土的低渗透性形成隔水层改变了地表水下渗和蒸散发过程，进而影响流域的地表径流。在全球变暖的背景下，冻土融化明显，今天通过典例分析一下冻土融化对河流径流量的影响。

【典例1】

  高纬度或高海拔地区常有多年冻土存在，多年冻土分为上下两层，上层为夏季融化，冬季冻结的活动层，下层为多年冻结层。近几十年来，在全球气候变暖的背景下，青藏高原地区多年冻土的退化，改变了地下冻土融化和冻结的深度，同时也改变了该地区的水循环与水文特征。下图示意青藏高原某地区多年冻土退化的状况。

（1）据图描述该地冻土退化的主要表现。（3分）  

（2）分析融化夹层形成的主要原因。（4分）     

（3）说明冻土退化对冬季河流径流量增加所起的作用。（4分）

【参考答案】

（1）多年冻结层厚度变薄、不连续；活动层厚度增大；出现融化夹层。

（2）全球气候变暖导致活动层夏季融化深度变大；冬季冻结深度小于夏季融化的深度，达不到多年冻结层顶部，形成融化夹层。

（3）多年冻土退化使夏季地表水下渗增多、地下储水空间增大，地下储水量增加；冬季常年不冻土及融化夹层中储存的水，较冻土退化前补给河流水量变大，河流径流量增加。

【典例2】

　　海拉尔河流域地处我国东北多年冻土区南界附近，全流域面积5.48万平方千米，河流发源于大兴安岭西侧，全长约1 430千米，两岸森林、草原等资源丰富，流域广泛分布有多年冻土，同时也是冻土变化的敏感地带。1970年以来，受全球变暖影响，东北多年冻土区南界北移50～120千米，导致流域部分多年冻土分布地区退化为季节冻土区。冻土位于地下一定深度，可以起到阻隔其上下水体交换的作用。图1示意海拉尔河流域及水文站位置。图2示意4个水文站各月径流量。

问题：水循环角度，分析海拉尔河该时段径流量显著增加的原因。

【参考答案】

全球变暖，导致冻土退化；冻土退化使隔水作用减弱，流域内陆表水下渗增多，地下径流增加，造成流域地下水储量增大，导致该时段地下水补给河流水量增加。       

【尝试总结】          

一、主要概念：         
         
1、冻土：在 0 ℃或 0 ℃以下含有冰的各种岩石或土。

2、多年冻土：持续多年冻结的土石层。因为处于地下一定深度，所以不受气温季节变化的影响。    

3、季节性冻土：多年冻土层以上是季节性冻土，冬季冻结夏季融化，即活动层。当然纬度较高地区地表就是永冻土啦。

（附：就典例1的图片信息来看，地下深度较大处是常年不冻土，难道是因为深度较大，受地热影响了吗？这是地理君的猜测，没有找到准确的信息。）          

二、冻土融化对河流径流量的影响：         

冻土退化、活动层增厚引起地下水流机制的改变（①活动层增厚使得地下水垂直流动渗透而不是直接平流，从而增加径流时间；②多年冻土转变为季节性冻土使径流方向偏离了直接排泄的方向；③活动层中的水季节性冻结固定导致了径流时间延迟），增加了地下水的储存能力。冻土退化引起地下水储量的增加与多年冻土面积负相关。         

而冻土地下水最主要排泄方式是补给河流基流（即基本径流，河道中能常年存在的那部分径流）。      

多年冻土退化引使地下水补给河流基流增加，并且变化主要发生在冬季和春季，冬季基流增加、夏季峰值流量减少。          

总结起来：冻土融化使地下储水空间变大，夏季下渗增加，冬季补给河流增加，即对河流的调蓄作用更明显。（参考自：杜发等《多年冻土地下水及其变化研究进展》）