1前言
在新建尾矿库的设计工作中、以及尾矿库的日常管理工作中尤其是在尾矿库的应急管理工作中,往往需要对尾矿库溃坝可能造成的危害及危害范围进行估计,以指导其设计、日常管理以及应急管理,但现在并没有一个成熟可用的数学模型对尾矿库溃坝进行模拟分析,在大部分工作当中,全凭设计人员与管理人员的经验来进行判断,而且在尾矿库下游多远处为安全距离也存在很大的争议,没有一定的规律可循,造成了在尾矿库设计、管理乃至监管工作中的不便,因此有必要对尾矿库溃坝进行数学模拟,以为尾矿库管理工作提供方便。
2尾矿库溃坝的基本特征
2.1泥石流形成条件
泥石流的发育必须具备三个基本条件,一是有利的地形地貌基础;二是有丰富的补给物质条件;三是有适当的降雨水源激发。
1、地貌条件
地貌条件是形成泥石流的内因和必要条件,制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的规模和特性。泥石流形成的地貌条件主要是泥石流沟沟床比降、沟坡坡度、坡向、集水区面积和沟床形态等,表1是根据对典型泥石流的统计而得出的各条件对泥石流的影响。
表1 泥石流形成地貌条件统计结果
2、物质补给条件
在泥石流沟内都有大量碎屑物质形成的地质条件,一般在东部山区以滑坡为主,而在西部山区以崩塌为主,而随着人类经济活动的增多,尤其是矿山建设和开采活动的加剧,对森林植被造成严重破坏,是引发泥石流的重要原因之一。矿山生产中弃渣不作合理处理,甚至有的乱挖乱采破坏山体,一遇暴雨往往产生泥石流,造成灾害。
3、水源条件
泥石流的发生和水的关系极为密切,泥石流发生的水源主要来自大气降水,其次为地下水和冰雪融水,短时间暴雨尤易引发泥石流。
2.2水库溃坝分析
大坝溃决时,水库蓄水量突然下泻,造成下游水位暴涨和库区水位陡落。这种溃坝形成的溃坝波,不仅可能引起库区坍岸和其他损失,更为严重的是会导致水库下游地区灾害性的后果。
坝体溃决的类型一般分为瞬时全部溃决、瞬时局部溃决以及坝体逐渐溃决。大坝瞬时全部溃决、瞬时局部溃决是指大坝或部分坝段在坝址处瞬时消失;坝体逐渐溃决是指水流通过初始溃口,由于水流的冲刷切割及坝体的崩塌而引起的溃口不断扩展,溃决流量不断增加的过
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