冰内及冰下水系发育是海洋型温冰川消融区的典型特征之一，其形成与演化具有时空变化性，其变化不仅影响着冰川汇水储水及融水径流过程，而且会通过冰下水力状况的变化影响冰川运动、冰川侵蚀等过程。山地冰川冰下水文过程与冰川作用区水文、冰川引发洪水或泥石流以及下游生态环境等问题息息相关。研究温冰川冰内冰下水系季节演化尤其是消融期的时空变化具有重要科学意义。本研究选取我国典型海洋型温冰川贡嘎山东坡的海螺沟冰川为研究对象，初步探讨了温冰川冰内及冰下水系(或称冰川排水系统)的季节演化过程及相关特征。论文重点针对海螺沟冰川消融区冰舌段开展了消融期内的重复示踪试验，同时结合冰川末端径流过程的分析，揭示了冰舌段冰下排水通道的形成及其季节演化的主要过程和相关特征；通过基于冰下排水通道演化物理过程的简单模拟研究，进一步分析了消融区冰舌段冰下水系及排水通道的演化特征及影响机理，并在此基础上探讨了气候及冰川变化背景下冰川排水系统的响应。论文主要内容和结论如下：　　 (1)2009年消融期在海螺沟冰川消融区冰舌段进行了重复的示踪试验，选用的ADM扩散模型很好的模拟了示踪剂的浓度变化过程，拟合相关系数在96％以上，据此确定了每次独立试验的主要冰下水力状况参数：示踪剂传播速度和水力扩散系数。示踪剂传播速度介于0.148和0.555 m s-1之间，与大多数开展过示踪试验的冰川接近；水力扩散系数相对较高，介于27.05和287.49 m2 s-1之间。示踪剂传播速度、水力扩散系数以及计算的排水通道平均横截面积指标指示了冰舌段冰下排水通道的季节变化特征：消融期冰舌段冰下排水通道存在“收缩-扩张-收缩”的变化过程，在消融期始末表现出相对慢速的排水系统特点，而消融期中期表现为快速排水系统特征。　　 (2)受海螺沟冰川排水系统季节变化的影响，位于冰川消融区冰舌段的冰面湖(河)的形成和渍决表现出周期性特征，冰川融水径流过程和冰川运动速度也存在明显的季节变化，而与上述相关的一些观测事实也间接反映了冰下水系的季节变化。冰面湖(河)在每年消融期初期形成，冰舌段冰体表现出蓄水状态；随着气温逐渐升高，各种冰面蓄水体逐渐溃决，大部分水体存在于冰内或冰下，通过冰下排水通道排出。关于冰川末端径流水文过程曲线的分析表明冰川渍水事件具有明显的季节变化特征，冰下河堵渍次数和水量大小和年内气候变化的水热组合关系密切。分析过去有关冰川运动速度的观测表明，冰川底部滑动在冰川运动中占较大贡献，底部滑动主要发生在消融期，消融期冰面运动速度明显高于年平均运动速度，而在冰川渍水事件前后底部滑动更加明显，底部滑动在冰川运动中的贡献率可达30％至70％不等。　　 (3)分析示踪试验反演参数同气温、降水及流量的关系发现，冰下排水通道横截面积指标与上述环境因子具有一定相关性，因此建立了它们之间的简单线性关系，对2009年4月至10月期间冰舌段的冰下排水通道规模进行了简单的模拟恢复，其模拟结果具有明显的季节变化特征，表现在消融期中期相对于消融期始末的规模扩张。为探讨冰内及冰下水系季节变化对冰川径流过程的影响，针对海螺沟冰川流域2003-2005年和2009年消融期的径流过程，使用交叉相关分析方法得出了径流-气温时滞在消融期的年内变化，结果在一定程度上反映了冰内及冰下水系的排水状况及其季节变化。径流.气温时滞在消融期始末均明显高于消融期中期，反映了冰川排水系统畅通性的变化，在消融期初期和末期排水系统不发育，为低效慢速排水系统，而消融期中期很发育，为高效的快速排水系统。　　 (4)基于冰下排水通道演化物理过程，开展了冰下水系通道演化及水力状况的简单模拟研究。冰下水系的空间分布除受到基岩地形的空间变化影响之外。还与冰下水压的变化有关，而冰下水压可以采用占上覆冰体压力(即冰川厚度)的比例来定量。基于冰川厚度分布模型和冰下地形数字高程模型，分析了不同水压条件下消融区冰舌段冰下水系的空间分布变化。结果表明，由于受到海螺沟冰川消融区狭长的冰舌形态制约，冰舌段的冰下水系空间结构相对单一，冰下排水干道基本上沿冰舌中线分布，不同冰下水压系数情况下，均存在明显的主要排水干道，支流并不发达。但随着冰下水压系数的升高，上游支流有延长并增多的趋势。海螺沟冰川消融区冰舌段冰下排水通道以半圆形R型排水通道为主，在沿着冰川排水通道方向上，不同水压条件下冰下水势的相对变化过程是一致的。高低水势总是交替出现，平均100-200 m之间有一高水势区和低水势区。由于冰舌上游方向上冰川厚度较大，导致冰下有效压力变化总的趋势是压力值在距离末端远的位置越大。上下游冰川有效压力之间的差异，随着冰下水压系数的变化而改变。冰下水压大时，上下游冰川有效压力差异越小。　　 (5)基于冰舌段的冰面消融观测，采用度日-线性回归模型模拟了流域冰川消融过程，结合降雨与径流观测，得出流域水量平衡各要素的季节变化，并估算了2009年消融期消融区冰舌段冰下储水的季节变化过程。结果表明，在消融期初期，流域冰川以蓄水为主，蓄水过程一直持续到6月中旬左右。进入消融期中期，冰川排水系统已很发育，进入冰川内部或底部后会很快从高效的排水系统排出，在初期可能以冰下渍决的方式突然排出。而消融期的末期，由于冰川排水系统的逐渐收缩。冰川重新以蓄水为主。冰舌段冰川储水量变化过程与流域冰川总储水量变化过程基本一致。只是在消融期的中期在峰值附近有明显差异。根据冰舌段储水量估算了冰下水压，结果显示，海螺沟冰川冰舌段平均冰下水压系数并不高，冰下水压系数最高仅为0.32，即相当于冰川储水产生的水压占冰川冰体自身重力压力的32％。冰下水压系数存在明显的季节变化，消融期始末明显高于消融期中期，反映了冰川排水系统从消融期初期经消融期中期到末期的变化过程，即低效排水-高效排水-低效排水的过程。　　 (6)初步探讨了气候及冰川变化对冰川排水系统的影响。气候变化通过改变冰川的消融过程影响冰川排水系统，升温后导致冰川消融强度加大、冰川消融面积增加和冰川消融期的延长，并通过冰川冰内及冰下的储水渍水过程的变化影响冰川排水系统的季节演化。冰川厚度的变化通过改变冰下水压对冰下水系的空间分布产生影响，冰川厚度增加会引起冰下水系空间分布范围的扩张，而冰川厚度减小时则引起冰下水系的收缩。气候变暖引起冰川消融加强和冰川厚度减薄，导致冰下水压变率更大且冰下水压系数的增加，可能使冰川底部滑动加强，冰体向下游低海拔输送的速度相对加快，最终又会加速冰川消融。上述耦合作用可能是海洋型冰川加速响应气候变暖的重要过程之一。