拦砂坝随着泥石流活动的持续而逐渐淤满，从而导致其对泥石流的调控功能减弱。拦砂坝内淤积地貌的变化与拦淤效果间的动态互馈机制不明，严重制约了流域内防治工程的减灾功效评估，尤其对于超龄服役的防治工程，其减灾功效与后期工程运维密切相关。传统研究多以静态视角评估拦砂坝的减灾功效，对库内淤积地貌演变及其对泥沙拦蓄的调控作用缺乏系统认知，特别是生态恢复快速，沟道和沟岸植被生长良好的流域。
针对上述问题，中国科学院成都山地灾害与环境研究所陈剑刚研究员团队联合云南东川泥石流观测研究站，通过多阵次泥石流物理模型实验，开展了拦砂坝库区淤积地貌演化规律及其对泥沙拦淤效率的调控机制研究。研究表明，拦砂坝建成初期（回淤控制阶段），坝后回淤效应显著，拦淤过程受水力消能作用影响，拦淤效率最高，拦砂率约80%；随着淤积的发展，淤积体纵坡等地貌特征逐渐发挥调控作用（地貌控制阶段），拦淤作用逐渐衰减，拦砂率以约10%每淤积单位的速率衰减；当拦砂坝淤满，其顶部逐渐形成稳定过流通道（准平衡阶段），拦砂率降至接近零点。进一步建立了基于物理过程的拦淤量与拦砂率演变的参数化模型。
进而在沟道沟岸植被对泥石流冲淤过程调控方面，揭示了裸土沟岸退缩与泥石流侧向侵蚀互馈机制并构建了沟岸退缩参数化模型；阐明了泥石流作用下草本植物对沟岸侵蚀的调控机制，明确了沟岸侵蚀效率与草本植物特征参数间的关系；探明了沟道内乔木林对泥石流固体物质淤积效应的附加拦截机制，提出了考虑林带影响的泥石流淤积比降和淤积量计算方法。该研究初步构建了“拦砂坝淤积地貌-拦砂率-生物措施”之间的动态反馈模型，突破了防治工程减灾功效以传统静态评估为主的局限性，为泥石流防治工程减灾功效动态评估与运行维护提供理论依据。
以上成果得到自然科学基金、第二次青藏科考、中国科学院A类先导项目、成都山地所自主部署项目等支持。发表于International Soil and Water Conservation Research、Water Resource Research、Catena、Landslides 等期刊。
泥石流拦砂坝淤积发展过程
沟岸堆积体侵蚀退缩过程（无植物）
草本植被对沟岸堆积体侵蚀过程的影响
沟道植被对泥石流固体物质的拦截作用及其计算模型