混凝土面板砂砾石坝因筑坝材料分布广泛,对复杂地形地质条件适应性强,造价低等优点,逐渐成为一种最具竞争力的坝型。目前,大坝在发挥效益的同时,部分己建面板砂砾石坝的面板结构出现挤压破坏和止水失效等问题,这些问题将引起坝体内渗流场的急剧恶化,有可能导致坝体发生渗透破坏。此外,全球气候逐渐变暖,深山峡谷中极端天气发生的恶劣程度和频率明显增加,面板砂砾石坝在暴雨、地震等自然灾害作用下可能发生超标洪水或坝顶沉降,进而发生漫顶溃坝。因此,揭示面板砂砾石坝漫顶溃坝过程,特别是止水失效对溃坝过程的影响,是提高混凝土面板砂砾石坝溃坝防控预警的关键。本文通过水槽模型试验和数值计算,对面板砂砾石坝漫顶溃坝过程开展了系统的研究。主要研究内容如下:（1）基于水力模型试验设计相似要求,通过级配缩尺方法（相似级配法、等量替代法以及混合法）,结合土工模型试验,选取符合相似要求的模型砂砾石料;配制大量不同配合比的砂浆试件,依据力学试验数据和面板极限弯矩相似要求,研制一种具有强度低、易控制、密度高的模型面板。（2）利用所选取的模型砂砾石料和模型面板,开展了垂直缝止水系统完好和止水失效情况下面板砂砾石坝漫顶溃坝试验,对面板砂砾石坝漫顶溃坝机理进行研究。基于试验结果,阐明了漫顶溃坝过程中坝体横纵断面演化过程和面板折断演化规律,揭示了止水失效作用下,下游坝坡渗流面两种破坏模式的机制以及渗流对溃坝过程的影响。（3）建立了一种考虑漩涡水流与砂砾石料之间冲蚀特性以及判断面板结构折断的混凝土面板砂砾石坝漫顶溃坝模型,详细揭示了溃坝过程中水流特性、砂砾石料和混凝土面板三者之间的相互作用。基于数值计算,分析了溃坝过程中溃口流量、堆石体溃口宽度和深度、溃坝历时、面板折断长度与试验结果之间的差异,验证了数值模型的合理性。（4）以沟后面板砂砾石坝作为工程算例,利用本文所建立的数学模型进行模拟,通过分析溃坝过程中坝体横纵断面演化过程、溃坝历时和面板折断演化规律,揭示了水土耦合作用下大坝侵蚀过程,并与实测结果和前人研究结果进行对比分析。