近日，我院师生在地质灾害与堰塞坝形成机理研究方面取得新进展，相关成果发表于工程地质领域权威期刊《Engineering Geology》上，论文题为 “An experimental comparative study of landslide dam formation: In dry river channel vs. channel-type reservoir”。该研究由牛志攀副教授担任第一作者，赵惟扬助理研究员担任通讯作者，学院为第一完成单位。

滑坡堵江形成堰塞坝是山区常见的典型灾害链过程之一，往往伴随着河道阻断、库水壅高、坝体失稳以及次生洪水等灾害风险，严重威胁山区居民生命财产安全和重大工程设施运行。长期以来，相关研究多聚焦于干河道条件下滑坡体的运动堆积特征，而在实际山地河流及库区环境中，大量滑坡发生于有水河道或库岸型蓄水河道条件下，滑坡体与水体之间存在显著的动力交换和能量耗散过程，表现出更为复杂的水土耦合演化特征。因此，揭示不同水环境中滑坡堰塞坝的形成机制，对于山区灾害防控、库区风险识别与应急处置具有重要科学意义和工程价值。

针对上述问题，研究团队围绕干河道与库岸型蓄水河道两类典型场景，开展了系统的室内物理模型对比实验，重点分析了滑坡体入河后的运动过程、堆积形态演化及堰塞坝关键几何参数变化规律。研究通过过程观测、形态对比及流场分析，较为完整地刻画了不同条件下滑坡成坝的动力学响应特征。研究结果表明，干河道条件下，滑坡体在重力作用下沿坡面快速下滑，其成坝过程主要表现为“自由发展—前缘受阻—减速回淤”三个阶段；在库岸型蓄水河道条件下，滑坡体进入水体后受到水体阻力、浮力和湍流扰动的共同影响，其运动速度、堆积范围和坝体形态均发生明显变化。特别是在滑坡入水瞬间，水体与滑坡颗粒之间发生强烈的动量交换和局部紊动，导致滑坡体前缘减速更快、侧向扩展更明显，并更容易形成具有层次性的堆积结构。

干河道与蓄水河道堰塞坝成坝过程对比图

进一步研究发现，水深是控制滑坡成坝过程的重要因素之一。随着水深增加，水体对滑坡体动能的耗散作用不断增强，滑坡前缘推进距离减小，堆积体沿河向展布范围有所收缩，而局部横向扩展和颗粒重分配现象则更加突出。与干河道条件相比，蓄水河道中形成的堰塞坝在最小坝高、坝宽、纵向轮廓和横断面形态等方面均呈现显著差异，部分工况下还会表现出中部低洼、边部抬升等特殊形态。这表明，传统基于干河道场景建立的堵江判据和坝体几何经验关系，难以直接适用于库岸型蓄水河道环境，需要引入水土耦合作用影响进行修正与拓展。

干河道及蓄水河道情境下堰塞坝坝体几何预测公式

除堆积形态差异外，该研究还重点揭示了滑坡入库过程中滑坡体—水体相互作用所引发的表层流场演化特征。研究结果显示，滑坡入水后，自由表面水体会出现明显的速度重分布现象，在滑坡影响区形成复杂的流速分区与方向变化；不同阶段的水面流场响应不仅反映了滑坡体入水动能的传递过程，也反映了颗粒物质与水体之间的耦合反馈机制。

滑坡入江过程中水土耦合动力作用与表层流场变化

该成果丰富了滑坡—河流水土耦合作用及堰塞坝形成演化的理论认识，对于山区库区灾害防控和复杂地质环境下的风险治理具有积极意义。