王 娟，黄 樾，李志军，邓 宇，张邀丹

（1.郑州大学 水利科学与工程学院，河南 郑州450001；2.大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连116042；3.黄河水利科学研究院，河南 郑州450003）

每年冬季，我国北方的河流、湖泊、水库都会发生冰凌现象。冰凌会阻碍正常的航运、发电、供水，破坏大坝、护坡、桥梁等结构，还可能产生冰塞、冰坝等凌汛灾害，对人民的生命财产造成威胁。其中，针对黄河冰凌理论的研究，以河冰的生消演变和冰塞冰坝的形成机理为主［1-3］。河冰作为一种天然复合材料，不同地区、不同时间形成的河冰性质存在差异，这主要是由时空的差异造成了河冰细观结构的差别，而冰晶体结构很大程度上决定了河冰的物理力学性质［4-5］。研究表明，粒状冰的脆性强度与其晶体直径的平方根成反比［6］，多晶冰的极限抗压强度与粒径平方根的倒数成正比例关系［7］。因此，对晶体结构进行研究，有利于了解冰的物理性质，揭示冰的内在破坏机理［8］。

相关学者尝试过许多方法对冰晶体结构进行观测。19世纪中期，Seligman使用了在纸上制作铅笔拓片的方法［9］，使风化的晶界清晰地显示出来。近年来，基于偏振光的原理观测晶体结构的相关设备不断发展，如自动冰组构分析仪［10］、费氏台［11］等。2006年，Kipfstuhl等［12］使用电子显微镜和CCD摄像机对晶体结构进行了观察，通过显微结构映射法得到了晶体的高分辨率图片。其中，费氏台因操作方便、便于携带、试验条件要求低等优点，成为观测冰晶结构常采用的仪器。……