为了研究冻土条件下的溃堤机理，开展了弯道水槽概化模型试验。基于结构光的三维成像原理，提出了一种无干扰全方位的实时溃口三维参数测量方法，并结合温度传感器监测堤内温度变化，研究了冻土条件下均质土堤漫顶溃决过程中溃口形态的演变规律和溃决区域的水位、流速、流量变化特性。依据试验中溃口冲蚀特点，将溃堤过程划分为渗透过流、堤后冲蚀、横向展宽、冲淤平衡4个阶段，黏性土堤和非黏性土堤第2阶段、第3阶段分别以陡坎冲蚀和失稳坍塌为主要特征，且黏性土堤会出现明显的陡坎合并现象。试验结果还表明：冻结后土体间隙的冰晶体与土颗粒相互胶结，土体的黏聚力增大，溃口扩展速率及溃决区域的水位、流速变化率均减小，且黏性土堤受冻土深度的影响更加明显；冻土条件下堤防背水侧与堤顶的连接处薄弱易溃，应加强维护，且一旦溃堤应优先对临水侧进行封堵。
为探究冻土条件下无黏性土堤漫顶溃决过程及溃决区域的水位、流速等水力要素变化规律，开展了弯道水槽概化模型试验。基于结构光传感器的三维成像特性，精确观测了溃堤过程中的溃口形态变化，分析了上游入流恒定时冻土深度对溃口发展过程及溃决区域水力要素的影响。结果表明：(1)冻土条件下的溃堤过程可分为渗透过流、堤后冲刷、横向展宽、冲淤平衡4个阶段，溃堤过程中会出现“陡坎”“堤身分层”“沟底挑流”等现象；(2)冻土条件下溃决区域的流速变化率和水位变化率均随着冻土深度的增加而减小；(3)冻土条件下溃堤稳定后的过堤流量、溃口宽度及垂向深度均与冻土深度呈负相关；(4)冻土深度对主槽区下游侧溃口的发展影响更大。