在全球变暖的大背景下,多年冻土的分布和发育对区域环境和生态系统影响显著。有“世界屋脊”之称的青藏高原,作为气候的“放大器”和“驱动器”,其多年冻土的特征及演化趋势与全球其他地区具有相似性,故青藏高原作为研究多年冻土的典型代表,其研究意义和价值不可小觑。本文以青藏高原典型热喀斯特湖BLH-A湖所在流域为研究对象,在国内外学者提出多年冻土研究方法的基础上,通过改进SUTRA程序,建立热喀斯特湖影响下的多年冻土水-冰-热耦合理想数值模型,计算分析不同渗透率、升温条件和水动力条件下温度、冰饱和度、流场、活动层厚度、多年冻土分布等响应指标的变化规律,以此综合分析热喀斯特湖参与的青藏高原区域水文系统中,地下水流动、季节性冻土活动层以及多年冻土间的相互作用,进一步丰富了国内外冻土研究领域热喀斯特湖区域地下水循环的理论体系,为高原生态环境保护和基础设施建设提供理论依据。本文取得的研究成果如下:(1)无地下水流动情况下多年冻土厚度分布最为均匀,热喀斯特湖对周围冻土的影响最小;湖底形成贯穿融区所需时间随着渗透率的增大而增加,冻土融解速率随着渗透率的增大而加快;不同渗透率条件下活动层厚度随活动层到湖泊距离的减小而逐渐增厚,地表径流和冻土层上水均向热喀斯特湖排泄。(2)多年冻土厚度以及湖底形成贯穿融区所需时间均随着大气温度的整体升高而减小。相同时间相同位置处的活动层厚度在高温条件下最厚,升温条件下次之,常温条件下最薄。(3)靠近湖泊处,冻土退化程度由大到小依次为湖水补给冻土层下水、平衡条件(湖底水位与相同高度处模型外侧水位相等)和地下水补给湖水,且湖水补给冻土层下水时,靠近湖泊处0℃等温线最为陡峭。水动力条件发生改变时,主要影响靠近湖泊处的多年冻土,对其他位置冻土影响较小。无论何种水动力条件下,地下水循环均以浅表流动为主。(4)在高温条件下地层渗透率较大时,降雨入渗量可能全部进入含水层,当降雨入渗量无法维持地层高水位时,水位埋深将增大,因此地表植被无法从包气带中获得足够的水分而逐渐荒漠化,从而对生产生活和生态环境构成严重威胁;当地层渗透率较小时,部分降雨滞留地表,水位埋深较浅,地势平坦的地方可能有沼泽化的趋势。而地势较高的区域在高原强蒸发条件下,地下水以就地蒸发排泄为主,可能导致土壤盐渍化,影响植被生长,使得生态环境更加脆弱。