地震等诱发的大型滑坡常堆积在山区沟道，形成大量非饱和、宽级配的沟谷堰塞体。后期发生的泥石流侵蚀此类堰塞体，导致泥石流规模急剧放大，其致灾能力可在短时间内成倍增长，对下游居民生命财产和重大工程安全构成严重威胁。比如，2010年“8.7”甘肃舟曲三眼峪和“8.13”四川清平文家沟特大泥石流，以及2020年“8.30”四川甘洛黑西洛沟特大泥石流。然而，现有侵蚀模型大多假设底床完全饱和，对非饱和条件下沉积物组成（粗颗粒级配、细粒含量）如何控制孔隙压力演化及物质裹挟效率的认识极为有限，这已成为泥石流体积放大预测与风险评估的关键瓶颈。
针对上述问题，中国科学院成都山地灾害与环境研究所胡凯衡研究员团队通过小比尺水槽实验，研究了堆积体组成对泥石流侵蚀此类堰塞体的控制机制。研究将连续／间断级配、不同粗颗粒粒径（5–25 mm）及细粒含量（10％–40％）的堆积床纳入统一实验框架，结合高精度孔隙压力传感器与激光形态扫描，定量阐明了侵蚀过程中的孔压演化规律及“侵蚀—裹挟”分异条件。核心发现包括：（1）连续级配堆积床在凸形部位的平均侵蚀速率高于间断级配堆积床；（2）实测孔隙压力主要由泥石流上覆加载产生，且随细粒含量增加、粗颗粒粒径减小而降低；（3）提出基于粗颗粒粒径对比的临界判据：当泥石流粗颗粒粒径小于堆积床粒径时，侵蚀物质仅部分被裹挟；反之，当大于或等于时，侵蚀物质几乎全部被裹挟。这一判据为精确估算泥石流体积放大倍数提供了力学依据。
该研究成果不仅填补了非饱和底床条件下泥石流侵蚀理论的空白，也为泥石流灾害放大效应评估、工程防治设计及预警阈值确定提供了可直接应用的定量参数。研究方法具有良好的可推广性，可应用于其他高山峡谷区的泥石流物源侵蚀研究。
该研究得到国家重点研发计划（2018YFC1505205）、中国科学院成都山地所十四五重大任务突破项目（IMHE－ZDRW－01）及四川省科技计划项目（2024NSFSC0781）资助。相关成果发表在国际知名期刊Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering上。李浦为论文第一作者，胡凯衡研究员为通讯作者。
侵蚀过程不同细粒含量床沙的孔压波动特征
不同床沙组成条件下泥石流残余剪切力与非饱和床沙临界剪切力的比值