冰川水文
融水是水的重要组成部分冰川系统,冰川融水对原冰川地区的水文有很大的影响。在冰川和冰原的内部和下面，水影响着冰川的行为，控制着冰川融化的速度冰川流影响过程和速度侵蚀和沉积．表面和基底融化冰川的冰可以产生大量的融水。在夏季降水少，但流域有冰川的地区，冰川融水是植物生长季节的重要水源，可以在过于干旱的地区进行农业种植。然而，冰川引发的灾难性洪水在喜马拉雅山脉和冰岛反复出现。在斯堪的纳维亚半岛和欧洲阿尔卑斯山脉，冰川融水也被用于水力发电。的冰川移动冰盖也受到融水的压力和分布的强烈影响。
冰川排水系统中的水可能来自冰和水的融化雪,降水量径流或储存的水突然释放
(图4.47)。冰川集水区的径流每年和季节都有显著变化。当气温相对较高时，地表融化会随着气温、太阳辐射和降雨的上升而增加。冰川和冰下融化也可能是由变形和/或滑动冰引起的摩擦热、地热和压力融化当冰川在不规则地形上移动时。
通过冰川的排水受到冰的渗透性的影响。在冰川水文学的意义上，我们讨论的是初级渗透性(完整冰雪的渗透性)和次级渗透性(与隧道和裂缝的大小和分布有关)。雪和雪的初级渗透性通常很高，因为雪晶之间的空气空间是相连的。另一方面，在固体冰中，初始渗透性很低，因为气泡或多或少彼此隔离。然而，在压力熔点的冰中，水可以穿透相互连接的透镜系统和冰晶之间的静脉(Benn和Evans, 1998，以及其中的参考文献)。在压力熔点以下，完整的冰是不可渗透的。流经冰川的大部分水都与二次渗透性有关，即流经长度和直径不同的管道系统的水。英格兰导管温带冰川由循环空气和流动/静水熔化而形成和维持。极地冰川通常没有冰鞘导管系统，所以大部分地表水都排在龈上。然而，裂缝可能会把融水带到基底冰层，而基底冰层可能处于压力熔点。
水流是由水力势的变化决定的，水力势是在特定时间和地点可用能量的测量。对于在地表流动的水，水势只与高程有关，水向下坡流动。然而，冰川和冰下融水的流动更为复杂，因为水势取决于高程差异和水压。液压
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液态地下水、湖泊和空洞
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冰川排水
Superglacial
Engiacial
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次空中径流 |
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图4.47冰川流域的水源和路径。(改编自本恩和埃文斯，1998年)
冰川或冰下管道的电位取决于管道的形状和大小、海拔高度和水压。水压可以在大气压力(露天压力)和低温压力(覆盖冰层重量的压力)之间变化。水压力和冰压力之间的差称为有效压力，这是亚冰川排水和冰川排水的一个重要性质。
冰川和冰下水系的流向主要受水势变化的控制;水遵循水力梯度，从高潜力地区流向低潜力地区。坡度取决于地表坡度，在较小程度上，也取决于充水管道的坡度。的等势面(平面连接具有相同势能的点)因此以大约10倍于冰层表面的梯度向下上升。从冰川自由排出的水将以直角流向等势面。
Hodson等人(1997)比较了斯瓦尔巴群岛两个冰川盆地悬浮泥沙产沙量和流量的估算值。Austre Brogger-breen(12平方公里)几乎完全是以冷为基础的，而Finsterwalderbreen(44平方公里)在压力熔点处以基冰为主。710-29001 km-2 a 1的Finsterwalderbreen的悬浮沉积物产率为
^等势线流线
图4.48冰下水体形成，(a)冰穹下深凹;(b)冰穹下的浅洼地;(c)在冰表面凹陷下形成的冰下冲天炉。(改编自奈，1976年)
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图4.48冰下水体形成，(a)冰穹下深凹;(b)冰穹下的浅洼地;(c)在冰表面凹陷下形成的冰下冲天炉。(改编自奈，1976年)
比Austre Broggerbreen (81-1101 km a-1)大一个数量级。这种差异是由融水排水系统的热状态和悬浮沉积物来源的影响所解释的。
如果水流受阻，水可以储存在冰下、冰上、冰下或冰中使湖泊．这些水体通常是暂时的，随着冰川波动、冰川动力学或火山活动而膨胀和收缩。冰下水体的大小差异很大;通过无线电回声探测，南极冰盖下最大的现代水库面积达8000平方公里。在水文潜力低的地区周围是水文潜力高的地区，水可能积聚在冰下池塘(Ridley et al.， 1993)。在这种情况下，水文梯度会导致水流向水库。图4.48显示了可能发生冰下积水的情况。在(a)情况下，在冰扩散中心下方的床洼地内形成水塘。当基岩凹陷比等势等高线(b)的形状浅时，通常不会发生积水。在(c)的情况下，冰川床几乎是水平的，有一个中央冰洼地。 In this case, the hydrological potential beneath the depression is lower than the surrounding areas. Water will commonly flow towards the bed beneath the depression and form a dome-shaped upper surface along an equipotential surface.
一种有效的生产机制冰川下的湖泊是由冰下火山活动引起的融化。冰岛瓦特纳冰川(Vatnajokull)的西部位于大西洋中部的活跃部分之上扩张脊．格里姆火山破火山口上的冰川融化并形成冰川上凹陷。格里姆火山的湖泊系统大约每六年就会干涸一次，在大多数情况下都是灾难性的。这种事件通常会释放4.5立方公里的水，最大流量约为50,000立方s-1。1996年秋天，格里姆斯特恩破火山口的一次大规模冰下喷发造成了巨大的火山喷发。冰岛术语jokulhlaup用于在灾难性洪水中定期或偶尔释放大量储存的水。Jokulhlaups可能是由冰坝湖泊的突然排水、湖水溢出或冰下水库的增长和崩塌引起的。据报道，记录最完整的jokulhlaups来自冰岛。在这些洪水事件中，Skeiderarsandur和Myrdalssandur的大sandur平原完全被淹没。
在冰川或冰原形成的一个屏障，融水排水，水将储存，形成一个冰坝湖。在山谷冰川，冰坝湖可能形成在无冰的支流山谷被冰川阻塞在主山谷。在其他情况下，支流山谷冰川可能阻塞排水。第三种情况可能是在两个山谷冰川的交界处形成了冰坝湖。最大的冰坝湖之一湖阿加西(200万平方公里)，这是在威斯康星州事件déglaciation期间形成的(例如，Teller, 1995)。在西伯利亚，向北的河流被欧亚冰原堵住了，形成了巨大的冰坝湖。
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