为开发利用丰富的水力资源,我国已建成九万余座水库坝体,土石坝是重要坝型,坝高100m级以上的高土石坝越来越多地应用于工程实际中,在坝顶一定范围内加筋成为高土石坝抗震的重要措施。历史经验表明,土石坝较易发生漫顶溃坝事故,目前对土石坝漫顶溃坝的研究还不成熟,特别是对于加筋土石坝的漫顶溃坝研究还未见报道。本文应用试验和数值模拟的方法,研究加筋土石坝漫顶溃坝的过程和溃决机理。研制了一套用于土石坝漫顶溃坝试验的循环供水系统,通过在模型箱一侧设置U型弯管,把溃坝明渠流转变为管流,利用电磁流量计量测土石坝漫顶溃坝时的下游流量,该系统初步实现了工作系统、消能系统、供(储)水系统以及测流系统一体化;在上述循环供水系统模型箱内进行了13组室内漫顶溃决模型试验,试验以均质土石坝作参照,分析加筋土石坝的漫顶溃坝现象和溃决机理;根据试验数据拟合洪水流量过程线,结合流体质量守恒定律,推导得到溃口下切速率关于时间的函数关系;利用三维颗粒流软件进行土体单元体的数值冲刷试验,研究不同黏性土体的冲刷性能;利用离散单元法,考虑流固耦合作用,设定不同的边界水压力,研究均质土石坝溃坝过程中的渗流现象;建立1/2梯形溃口的离心数值模型,通过控制变量法,单一改变溃口下切深度或者溃口侧壁坡度,研究溃口侧壁颗粒的运动状态,分析溃口的侧壁扩展。得到的主要结论如下:(1)加筋体和其嵌固土体形成抗冲增强区,提高了坝体的竖向抗冲性能;加筋体对溃口侧壁施加拖拽力,使得以坍塌为主的横向扩展更加显著;通过分析流量过程线发现,随着加筋体埋深增加,峰值流量先是逐渐减小,随后增加到不加筋时的峰值流量保持不变,把能够降低土石坝漫顶溃坝峰值流量的加筋区间称为有效加筋区,研究表明,有效加筋区位于坝高的35%-50%;加筋间距为2cm时,土石坝的抗冲性能优于加筋间距为4cm,减小坝体的加筋间距,能够增强坝体的抗冲刷能力,延滞峰现时间。(2)以峰值流量为分界点,对流量过程线分段拟合。在达到峰值流量前,溃口下切速率是关于时间的幂函数;在达到峰值流量后,溃口下切速率是关于时间的指数函数。(3)离散元数值模拟结果表明,冲蚀速率和流体压力曲线随着土颗粒的黏结强度增大,由直线型逐渐向凹线型转变;当漫顶水流很浅,水压力较小时,渗流对土石坝溃坝的影响很小,而当漫顶水流较深,水压力较大时,渗流对土石坝溃坝的影响不可忽略;溃口的下切深度对溃口扩展影响较大,而溃口侧壁坡度对溃口扩展影响较小。