“滑坡/碎屑流-堵江”是山区环境中一种常见的地质灾害链。滑坡体失稳后，在重力作用下快速进入河道与河流发生强烈固液相互作用后，堆积形成天然滑坡堰塞坝；河道堵塞后的上游雍水往往汇聚成湖，一旦溃决将引发突发性溃决洪水，对下游居民的生命财产安全造成严重威胁。尽管此类灾害（链）突发性高、破坏性强、危害范围广，但当前对其形成与溃决过程认识不清、机理认识不明，限制了堰塞湖灾害链的精准防控与防灾减灾。
针对上述问题，中国科学院、成都山地灾害与环境研究所周公旦研究员团队聚焦“滑坡-碎屑流与河流的相对流动性对堵江及溃决过程的影响机制”这一关键科学问题，自主研发大型灾害链模拟实验装置，在中国科学院东川泥石流观测研究站开展了系列“滑坡-堵江”物理模型实验。系统研究了不同流态的滑坡-碎屑流与河流相互作用机制和堵江成坝类型（完全堵江/部分堵江）及其溃决过程的时空演化规律。基于单层感知机机器学习算法，首次提出了基于碎屑流与河流双弗劳德数的滑坡堵江新判据，并使用世界范围内典型滑坡堵江事件（如：唐家山、白格、易贡等）的原位数据进行了验证，表现出良好的堵江预测能力。此外，研究还深入分析了堰塞坝在溃决过程中侧蚀速率的时序变化特征，揭示了其与溃决洪水弗劳德数之间的正相关关系，提出了新的侧蚀速率计算模型，为堰塞坝溃决洪水规模（峰值流量）的精确计算提供了理论支撑。
研究成果以“Experimental investigation on the formation and failure of landslide dams considering the landslide mobility and river flow”为题，发表在地学领域TOP期刊 Engineering Geology上。该工作由国家重点研发计划（2023YFC3008300,2023YFC3008302）、国家自然科学基金（12250410257）、成都山地所自主部署项目（IMHEZDRW-03）、“一带一路”国际科学组织联盟联合研究合作专项（ANSO-CR-KP-2021-07）、四川省科技计划项目（2024NSFJQ0043）、四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室开放基金（SKHL2308）共同资助。
（A）实验装置示意图及摄像设备分布（B）基于机器学习的滑坡堵江判据及验证（C）不同堵塞类型的堰塞坝溃决侧向侵蚀沿时序的变化（D）堰塞坝溃决洪水流态与侧向侵蚀率的相关性