柴明堂， 马 巍， 穆彦虎

（1.宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川 750021； 2.中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室，甘肃兰州 730000）

0 引言

冻结层上水（或多年冻土层上水）是指分布于多年冻土层之上、活动层中的潜水，主要存在于平坦的分水岭、平原和河流阶地，随着气温和地表温度的变化而导致活动层土岩产生季节性冻融［1］。多年冻土层作为弱透水层，很大程度上阻碍了冻结层上水的下渗，同时限制了地表水与冻土层下部融土层之间的水分交换和水力联系，决定了冻结层上水的分布格局和循环方式［2］。冻结层上水的形成、演化、运移和动力过程在水温、渗流量等方面都具有不同于常规地区潜水的特殊性；它不仅是寒区能水循环中的一个关键组成部分，而且与寒区生态环境变化密切相关，在多年冻土区的陆地水循环中有着特殊作用［3］。

冻结层上水在含水层厚度、水量、水温、相态、水化学特征及水动力特征等方面均具有鲜明的季节性变化特性，且受局地因素如地形、地貌、植被、降雨、岩性等的控制而产生区域性变化。冻结层上水和多年冻土相互制约、相互作用，使寒区冻土水文地质条件具有特殊性［4-5］。冻结层上水是多年冻土与大气系统、植被系统、地表水进行水热交换的重要纽带，其空间分布控制着包气带含水量的变化特征和地表植被的分布类型［3］。冻土退化将增大冻结层上含水层厚度，势必影响到冻结层上水的分布特征和水量变化，但因其动态过程的复杂性和观测研究的诸多困难，尚缺乏对其运动规律、驱动因素和机制的系统认知［6-7］。……