水体因热量收支及动力影响引起结冰、封冻与解冻的现象。

秋冬之际，水体收入的热量小于支出的热量时，水体开始冷却，温度下降，当水温到达0℃，并略呈过冷却时，水体表面开始呈现冰象，以至水体全面封冻。如水体继续冷却，封冻冰不断增厚。但如温度回升以及风力、水力等原因，亦可能引起局部融化或冰盖破裂，形成时封时开现象。直到春季水体收入热量大于支出热量、水温到达0℃以上时，水体解冻。这一过程与水体形势、水的理化性质、水力情况和气象条件有关。

远在公元前400年，《礼记·月令篇》已有冰情的记载，此后历代史书亦有冰情记述。在国外，19世纪中叶，加拿大的圣劳伦斯河已经有了春汛冰坝造成破坏情况的记录。进入20世纪，对于水内冰形成的机制，有了深入的研究。50年代，许多学者研究了湖泊冰厚的计算、分析了15世纪以后许多湖泊封冻历时，以此粗略推算当时冬季的寒冷程度，并能对冰情作出预报。

水体结冰 河、湖结冰过程，略有区别：河水流速大，紊动作用较强，能使整个断面水温下降，达于0℃，以至过冷却状态；湖水流速微小，紊动作用极弱，表层水温冷却至4℃时，密度增大而下沉引起上下循环，直至上下层水温均为4℃时，循环停止；此后，表层水温冷却至0℃，并呈过冷却时，而下层水温则高于0℃。故河流结冰过程除水面冻结外，尚有水内冰产生。而在一般情况下，湖泊中并无水内冰现象。

河流冻结的发展过程为：①河水处于过冷却状态时，水面即产生针状或薄片状冰晶体，如继续过冷却，较多的冰晶体组成松散易碎的薄冰；②由于热力与水力原因，岸边较早生成冰晶体，固定在岸边的冰层；叫做岸冰；③在产生岸冰的同时，河水内存在低于0℃的过冷却水，如流速减缓，便在河中任何部位产生海绵状或饭团状的水内冰，其附着在河底上的叫做底冰或锚冰；④水内冰的体积不断增大，浮力大于重力或与河底附着力时，上浮水面，随流漂浮，叫做淌凌或流凌。

湖泊的冻结，视面积大小，而略有不同：①小型湖泊在无风强冷却的情况下，先形成几毫米直径的片冰，再增大成为树枝状晶，最后即在湖面上，形成一封冻的薄冰层，叫做片状冰；②较大的湖泊在风浪的作用下，薄冰层因破碎，磨蚀，最后融合成表面粗糙集块冰层，或在降雪的情况下，形成不透明的集块冰层。

封冻过程 经过冰盖形成与冰盖增厚两阶段。河流的冰块面积大于河面的70%时，在宣泄不畅的狭窄段或弯道处，冰块受阻，形成冰桥。在强冷却情况下，流凌受冰桥阻塞，冰块相互之间，冻结成冰盖，即为封冻。如冰桥上游河水流速小于临界值时，封冻冰将向上游扩展，临界流速如下式：

冰情

式中 V_c为临界流速；h为冰桥厚；H为临近冰桥上游水深；ρ与ρ_i分别为水与冰的密度。当上游河水流速大于临界值，凌块下潜，如流速不足以将凌块冲往下游水面，即冻结在冰盖下面，形成冰塞。水面基本封冻后仍有敞露水面的，叫做清沟，与冷空气接融，不断产生过冷却水，在下游冰盖下面形成冰花，亦能形成冰塞，冰塞段影响水流宣泄，抬升上游水位。

湖泊形成的薄冰层或薄集块冰层，常经过消失与冻结几次反复过程，始能形成稳定的封冻冰。

冰层增厚，有二种方式：①冰盖下热量穿过冰层传至大气中，冰盖下水温冷却，冰层下面不断增厚；②水位上涨，或冰上覆有较厚积雪，可能使冰层破裂，冰下水冒上冰面，从冰面上增厚冰层。冰层增厚可根据冰面热量平衡方程推求，如下式：

冰情

式中 h为平衡厚度；α_i为冰的导热系数（0.00535卡·厘米^-1。度^-1·秒^-1）；T₀为水的冻结温度（0℃）；T_a为冰面温度（因资料少一般以气温代替）；t为时间；L为结冰潜热（80卡/克）；ρ₁为冰的密度（0.92克/厘米³）。将上述数值代入式中，若计算时段以日计，即t＝1日，并引进累积日平均负气温∑T_a项，得下式：

冰情

冰层实际厚度为平衡厚度的85～90%。

解冻过程 太阳辐射，空气传导与降雨等热量为封冻冰消融的主要能源。当气温升至0℃以后，冰层表面开始融化。如有较高温度的来水流入河段或湖泊，可使冰盖下部同时融化，岸边土壤吸热较冰层多，故沿岸冰层先融，形成水巷，叫做脱岸。如因风浪或水力作用，冰层断裂成块，漂浮水面。河流中漂浮冰块，顺流而下，叫做春季淌凌。在自南向北的河段上，如黄河兰州——包头段上暖下冷，解冻期流冰在下游排泄不畅的河段，卡塞结坝，叫做冰坝。冰坝结成后，抬高上游水位，甚至向两岸泛滥成灾。

冰情地理分布 北纬50°左右，如海拉尔一带，中等河流自11月上旬开始封冻，至翌年4月下旬解冻；最大冰厚达1.5米以上；南至徐州天水一线自1月上旬封冻，至2月上旬开河，最大冰厚在0.25米左右；再南至杭州武汉一线，多数年份不结冰封冻。青藏高原因地势高，封冻天数比东部同纬度地区为长。湖泊封冻较同地区河流封冻早而解冻迟。

参考书目

施成熙、梁瑞驹主编：《陆地水文学原理》，中国工业出版社，1964。

T.B.Одрова,Гцброфцэцка вооемов сущц,Гидрометео-иэдат,1979,Лешшград.