冰川水文系统
冰川融水发现通过冰川从原点沿不同的流动路径(图4.2)。融水从表面的融化和派生而来基底融化通过冰川会走上了不同的道路,尽管总是会涉及通道流内或冰川。渠道体系的类型在一个特定的冰川主要取决于其热体制。在冰川组成的寒冷的冰融水无法穿透没有冻结和往往是局限于表面和ice-marginal频道。在冰川组成温暖的冰,融水能够穿透没有冻结和水流可以发生在supraglacial,冰川内部的和冰川下的通道。在冰川与混合热政权,更复杂的模式很可能和水流可以通过supra-glacial流,冰川内部的和冰川下的通道。它也可以存储在小冰川下的湖泊在冰之间的连接不同的温度(见4.3节)。
4.5.1 Supraglacial和冰川内部的水流
Supraglacial渠道往往不到几米宽,可能利用结构性的弱点在冰(图4.1)。在计划他们可能采用蜿蜒曲折的连续或课程。速度在这些渠道通常是高的,因为他们的光滑面提供小摩擦阻力。在温带冰川,supraglacial渠道通常短,打断了裂隙或垂直轴称为莫林(图4.1 b),这冰川水转移到他们可能变得冰川内部的(图4.1摄氏度)。
的内部几何莫林和冰川内部的排水路线详细研究了残存在瑞典Storglaciaren和喜马拉雅冰川。两组排水路线开发利用在冰裂缝和其他预先存在的结构。详细的三维映射冰川内部的排水管道的喜马拉雅冰川显示其位置是由预先存在的行高渗透系数和渠道分级当地基础水平。评分是通过溯源撤退和向下侵蚀,生产canyon-like段落内的冰。Storglaciaren莫林也结构控制。当一个裂缝打开冰川表面通常相交supraglacial融水流。裂缝会装满水,直到打开和加深足够相交冰川内部的排水通道,此时水了。当冰川流移动裂缝压缩成一个区域裂缝可能接近,但热量带入它的融水可能保持排水通道开放,从而形成冰川锅穴。Storglaciaren莫林由近乎垂直的轴,30 - 40米深,饲料源自冰川锅穴底部的冰川内部的隧道,在0°、45°之间的角度。冰川内部的隧道的方向往往是由原始的方向控制裂缝形成的冰川锅穴。
4.5.2冰川下的水流
冰川下的排水系统可以把四个主要的配置之一。
1。配置1。水可以流在薄膜厚度之间的毫米冰川和床上,通常称为Weertman电影。在这个配置中,融化在床上广泛传播。Weertman电影最有可能发展融水在哪里主要来自基底融化和在有限制的情况下输入表面融化。数学分析表明,水膜是不稳定的,因为电影往往迅速组织成网络的小通道。薄膜的冰川融水是理论核心的冰之间的滑动,因为它充当润滑剂及其底物(见3.3.2节)。
2。配置2。管道或隧道网络流量融水通过少量的大型渠道(图4.1 d)。隧道网络覆盖面积有限的冰川床,是有效的转移通过冰川融水。这些渠道可以在冰(冰川内部的),或ice-bed接口(冰)。渠道在冰川床向上切成冰称为Rothlisberger渠道或R-channels。在计划视图中,这种类型的排水网通常是树突。隧道的大小是由行动扩大过程之间的平衡(即隧道墙壁的冰层融化流动水)和流程,关闭(即冰变形)。自然形状的隧道或管道,远离床上,公转是由于这两种对立的因素(图4.1 d)。更重要的是,管道的大小会随放电在几周内的变化。随着融水放电增加,管道尺寸变大。
3所示。配置3。Linked-cavity系统发现水收集在低压领域创建的空腔内冰幻灯片在基岩的障碍。这些蛀牙覆盖的冰川床,通过曲折的小链接创建一个网络或多或少地连续排水网(图4.4)。可以减少为基石的链接(奈或n沟道;图4.5),或者可以作为小R-channels向上切成冰。在这个排水系统配置,融水是床的分布在一个广阔的区域内,由于通道几何相对效率低下,融水转运时间的缓慢。
图4.4网络计划和有关基底蛀牙的横截面。每个腔由N -或R-channels有关。(复制许可:北极和胡克(1989)高山的研究,
图4.4网络计划和有关基底蛀牙的横截面。每个腔由N -或R-channels有关。(复制许可:胡克(1989)极地和高山的研究,
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- 图4.5奈通道考虑岛,苏格兰西部。(摄影:n·f·格拉瑟)
4所示。配置4。融水也可以流在冰川下的沉积物如果足够柔软,潜在变形下冰川沉积物存在。是有效的,这种风格的排水要求的存在一层沉积物底部的冰,与其他三种排水风格,与硬岩床。冰川下的沉积物通常渗透,所以他们很容易变形,当饱和并受上覆压力传递给床上的冰川。的确切机制水穿过沉积物还不清楚。建议的机制包括:平流沉积物层内的水结转沉积物变形;Darcian流,水流通过沉积物的孔隙空间领域的高水压力低水压的影响下液压电位梯度;在管道和小通道在冰川下的沉积物本身;作为薄膜或片融水的上表面沉积物。
一个重要的区别在冰川下的水文分布与离散的排水系统。配置1 (Weertman电影)通常被称为一个分布式排水系统由于冰川融水广泛分布在床上。配置2和3通常被称为离散排水系统由于融水是局限于离散通道在冰川床和隧道。配置4(融水流在冰川下的沉积物)可以被视为一个分布式或离散的排水系统,取决于沉积物Darcian流流过的水(分布式),或在一个表(分布式)或在隧道和管道沉积物(离散)。
重要的是要记住这一点的排水系统在许多冰川不断发生两个时空变化。因此,下面的排水系统单个冰川可以不同空间;例如,如果冰川床“参差不齐”和由不连续沉积物覆盖变厚度的基石。它也可能通过时间不同;例如季节性的,哪里有证据确凿的过渡从早期内融冰季节低效的排水系统更有效的排水系统在融化季节。之间的快速转换不同的冰川下的排水系统配置也可能水流non-steady-state,例如下面surge-type冰川(见3.5节)。
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