由于高強度人類活動和極端降雨的影響, 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, 對當地的生產生活和經濟社會發展產生了嚴重影響。近幾十年來, 以固溝保塬為目標的水土保持工作取得一些重要進展, 但對固溝保塬工程的基礎研究相對薄弱, 尤其是對水動力與人類活動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程和控制因素缺乏深刻認識, 塬區溯源侵蝕及塬面破碎化問題依然嚴重。
基于這一現狀, 中國科學院地球環境研究所金釗研究員聯合長安大學彭建兵院士團隊，以黃土高原最大的塬面——董志塬為例, 開展了黃土塬溝道侵蝕擴張機理與固溝保塬工程科學性研究, 取得系列創新性認識。
團隊闡明了黃土節理的形成演化過程及其對塬邊侵蝕的控制作用，發現垂直節理的普遍發育是黃土各向異性、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結構基礎。研究揭示了地質歷史時期和現代黃土塬溝道侵蝕演變過程及機理，查明了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最主要問題，提出了以控水為核心的固溝保塬 “攔-蓄-排-固”科學模式。
上述研究成果以總結性文章發表在《中國科學：地球科學》，該研究得到國家自然科學基金重大項目和中國科學院戰略性先導科技專項資助的聯合資助。