Нормальные вещества при охлаждении, как мы все знаем, сжимаются. Вода же нормальна только до температуры 4°С, а при дальнейшем охдаждении она начинает расширяться, и, соответсвенно, ее удельный вес снижается. Поэтому поверхностный слой более холодной воды не "тонет" (как было бы с другой жидкостью), э этакой шубой плавает на поверхности. А более теплая вода - внизу. Потом холодная верхняя вода замерзает, продолжая расширяться, и уже лед твердой шубой плавает на поверхности. А внизу, опять-таки, под защитой поверхностных "шуб" - более теплая вода.
А если водоём постоянно перемешивать то он замёрзнет весь?