我国矿产资源丰富,地质构造复杂,特别是在经过多年矿产资源开采的地区自然环境脆弱,在人类活动与自然改造的作用下往往会在天然沟道形成大量的松散堆积体,对沟道造成部分或完全堵塞,在上游长期径流的作用下,少量堵塞体随之被带走,大部分在沟道堆积逐渐形成天然堰塞坝。上游来流不断在坝体上游汇集,形成一个类似于小型水库的堰塞湖,随着库水位不断上升和对坝体的渗透冲刷作用,坝体极易发生溃坝,继而形成溃决型泥石流。溃决型泥石流来势迅猛,可在短时间内致灾,且冲击力强,是一种极具破坏能力的泥石流,为了进一步认识堰塞坝的溃决模式和溃坝特征,本文开展了模型试验,对溃坝泥石流的预警预报和防治具有重要意义。影响堰塞坝溃决的因素很多,本文基于前人已开展过的研究,以小秦岭金矿区两条主沟道内的堰塞坝为背景,实地调查和特征分析并取样,结合室内模型试验,并在理论分析的基础上,研究了坝体材料的颗粒配比对堰塞坝溃决模式的影响极其溃决泥石流的演化特征,取得了如下成果:(1)小秦岭金矿区采矿活动强烈,对地表结构造成了较大的改变,矿区海拔高、地势陡峻、植被覆盖率低,夏秋两季降雨充沛,沟道及岸坡存在大量的采矿弃渣,历史上出现过多次重大的泥石流灾害,沟道内多处存在堵塞、半堵塞的天然堰塞坝,为溃坝泥石流的孕育提供了条件。(2)通过六种工况下的溃坝试验发现,堰塞坝溃决存在两种模式:漫顶溃坝和“似滑坡”式溃坝,漫顶溃坝又有两种表现形式,一种是溢流侵蚀型,另一种是“溢流侵蚀+管涌”型。(3)溢流侵蚀溃坝是最常见的堰塞坝溃决形式,其发育机理是溃口的形成、加深及扩展的过程:过坝水流的牵引力形成溃口;过坝水流冲刷使溃口纵向加深;溃口岸坡失稳使溃口横向扩展。(4)溃坝泥石流的重度、流速均存在三个变化阶段,堰塞坝的溃决模式对溃坝泥石流流量的影响十分显著,而堰塞坝溃决模式与坝体中细颗粒的含量具有密切的联系。(5)堰塞坝在溃决过程中,坝体内部含水率、孔隙水压力及土压力都在不断变化,在不同的溃坝模式下,其变化也存在明显的差异。“溢流侵蚀+管涌”型溃坝规模最大,破坏性也最强。