由于高強度人類(lèi)活動(dòng)和極端降雨的影響, 黃土塬溝道侵蝕劇烈, 水土流失嚴重, 塬面萎縮呈逐年加劇的趨勢。但是，對水動(dòng)力與人類(lèi)活動(dòng)雙重作用下黃土塬溝道侵蝕擴張機理、不合理固溝保塬措施的水土災變過(guò)程和控制因素還是研究認識不夠。
基于這一現狀, 中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所金釗研究員聯(lián)合中國科學(xué)院院士彭建兵教授的長(cháng)安大學(xué)團隊，以黃土高原最大的塬面——董志塬為重點(diǎn)研究區域，開(kāi)展了黃土塬溝道侵蝕擴張機理與固溝保塬工程科學(xué)性研究，取得一系列創(chuàng )新性認識。
研究發(fā)現垂直節理的普遍發(fā)育是黃土各向異性、強水敏和易侵蝕的根本原因，而黃土結構孔隙中存在的孔隙集中帶和垂直管狀通道，是原生垂直節理形成的微細觀(guān)結構基礎。
研究還發(fā)現歷史時(shí)期人類(lèi)活動(dòng)大大加速了黃土塬溝道侵蝕的發(fā)育過(guò)程。
研究揭示出地表水的不合理疏導和地下水位的上升是影響董志塬固溝保塬工程穩定性的兩個(gè)最主要問(wèn)題。
科研團隊提出以控水為核心的固溝保塬“攔-蓄-排-固”科學(xué)模式。“攔”主要指利用塬邊護邊埂和坡面梯田攔截地表徑流，減少塬邊和坡面侵蝕沖刷，增加降雨就地入滲；“蓄”主要指在塬面修建人工湖和澇池，收集地表徑流，減少徑流沖刷，實(shí)現塬水不下溝；此外，在溝底修建淤地壩和小型水庫，進(jìn)行水沙集蓄，減輕溝床下切；“排”主要指在塬面和溝坡修建排水渠或導水管道，溝坡配套修建消能井，降低勢能差，引導徑流有序下溝；“固”主要指實(shí)施溝頭回填固定和坡面防護工程，以降低地質(zhì)災害風(fēng)險。
上述相關(guān)研究成果以總結性文章發(fā)表在《中國科學(xué)：地球科學(xué)》2023年第4期上。
黃土塬邊垂直節理的形態(tài)特征、發(fā)育規律及對塬邊侵蝕和滑坡的影響。
董志塬快速的城鎮化和交通路網(wǎng)擴張加速了塬面侵蝕和萎縮。
以控水為核心的固溝保塬“攔-蓄-排-固”科學(xué)模式和系統治理思路。
