沟床松散物质起动形成泥石流，易发生在小流域、陡峻、狭窄的沟道，由于发生频率低，物源积聚时间长，突然暴发，起动区域很难确定，因此，野外实测资料难以获取，相对于滑坡导致泥石流没有得到很好的研究。该类泥石流不仅数量多，而且危害大，因此沟床松散物质在水动力作用下是否形成泥石流，以及如何形成泥石流成为亟待解决的问题。该类泥石流的起动机理主要有两种，一种是水流的入渗引起沟床土体失稳形成泥石流;另一种是水流的冲击作用导致沟床土体起动形成泥石流。这两种机制是否能够解释各种类型的沟床松散物质起动形成泥石流的过程,仍旧缺乏依据。　　沟床松散物质颗粒组成、坡度、流量是影响泥石流起动的关键因素。本文通过开展水槽实验，分析以上三种因素对泥石流起动过程的影响。并结合土力学与泥沙运动力学的理论分析方法，探索沟床松散物质起动形成泥石流的机理。主要内容如下:　　(1)采用均匀沙、两种粒径混合沙、宽级配沙、宽级配砾石土，开展不同水动力条件下的泥石流起动实验，探讨泥石流起动过程中泥石流龙头的高度、速度及分选性、沟床内部孔隙水压力的变化特征，分析沟床松散物质颗粒组成与泥石流起动过程之间的关系。改变了平均粒径越小、细颗粒含量越多越易形成泥石流的观点。泥石流起动过程包括泥沙颗粒起动和泥石流龙头形成两部分，水动力条件与泥沙颗粒起动临界条件差距过小，易形成含沙水流;差距过大，不利于稳定龙头的形成，易形成山洪。　　(2)引入综合考虑床沙粗细质量比及粒径大小的暴露度和坡度影响的泥沙颗粒滚动起动模型。通过理论推导，得到随着坡度（当暴露系数大于0.5时）或暴露系数的增大，泥沙颗粒滚动起动的临界条件呈先减小后增大的趋势。并采用两种尺寸的水槽开展不同粗细质量比的床沙起动形成泥石流的实验，验证了理论分析的结论。　　(3)通过分析泥石流龙头高度、速度、分选性、传感器监测的孔隙水压力，将泥石流的起动模式划分为以下四类:水流冲刷作用起动、层移质起动、溯源侵蚀起动、水流冲刷与渗流共同起动。并根据实验现象和泥石流的密度，对不同水动力及颗粒组成条件下，泥石流的起动模式进行分区。　　(4)沟床松散物质的物理力学性质对泥石流起动具有重要影响。以2mm为粗细颗粒粒径分界，随着细颗粒含量的增加，沟床物质起动形成泥石流的临界坡度和临界流量呈先减小后增大趋势。拐点位置宽级配沙的渗透率、休止角较小，粗细颗粒的中值粒径比值较大导致非均匀沙中粗颗粒较易起动，更易形成泥石流。综合考虑水流的冲刷作用以及沟床内部剪切力作用，建立泥石流起动的临界坡度模型;综合考虑土体的不均匀性、连续性、粗细颗粒的影响建立泥石流起动的无量纲临界流量模型，并采用野外监测数据进行检验。