青藏高原孕育了亚洲许多重要的大江大河，有“第三极”之称，拥有面积广阔的冰冻圈。青藏高原的湖泊约占全国湖泊总面积的50％，是该地区重要的地表水资源形态。在气候变化的背景下，青藏高原的冰冻圈和湖泊发生了剧烈的变化，主要表现为气温上升，冰川消融、积雪减少和冻土退化。与此同时，青藏高原的湖泊大部分处于扩张状态，湖泊水位上升，水储量增加。研究湖泊水储量变化及冰冻圈对其的影响，对青藏高原地区社会经济、生态系统及水资源安全具有重要的意义。水文模型是研究流域水文过程的重要方式，考虑积雪、冰川、冻土等冰冻圈物理过程的水文模型，可以更为准确地模拟冰冻圈变化影响下的高寒流域水文过程。研究选取包含冰冻圈过程的多圈层分布式水文模型WEB-DHM，选取羌塘高原南部的纳木错、北部的阿雅克库木湖和阿其克库勒湖为研究区，以期再现流域的水文过程，分析入湖径流组成成分，揭示降水和冰冻圈变化对于入湖径流和湖泊水储量变化的影响。
　　研究依托WEB-DHM模型和考虑湖面冻结的湖面蒸发模块，在三个湖泊流域建立了水文模型，并利用MODIS陆面温度、雪深数据等对模型进行了多变量的验证。基于可靠的径流模拟结果，结合湖面蒸发算法（非冻结期采用彭曼公式，冻结期采用升华估算方法），模拟计算了各湖泊的长期水储量变化，并利用遥感得到的湖泊水储量变化数据和面积变化数据进行验证，结果表明模拟能合理再现各湖泊水储量变化情况。
　　研究通过冰冻圈水文过程模拟解析，明确了降水径流、冰雪消融径流、湖面降水和湖面蒸发对纳木错、阿其克库勒湖和阿雅克库木湖水储量变化的影响及其贡献，发现三个湖泊水储量变化均为降水径流主导。降水径流、融水径流、湖面降水和湖面蒸发对纳木错湖泊水量变化的贡献分别为71.4％、32.7％、24.0％和-28.1％;在阿其克库勒湖流域分别为80.0％、15.7％、10.6％和-8.7％;在阿雅克库木湖流域则分别为104.5％、10.4％、5.2％和-20.1％。
　　研究分离了径流中的冰雪消融径流成分，发现纳木错湖泊流域、阿其克库勒湖和阿雅克库木湖冰雪消融径流占总径流的比例分别为22.0％、6.9％和7.3％，三个湖泊流域的冰雪消融占比均呈显著上升趋势;基于敏感性试验，发现冻土过程对径流有增强作用，其释放的水量约占湖泊总补给的5％。冰冻圈要素规模和气候条件导致冰冻圈变化对湖泊水储量变化的影响的差异。