库内降雨下的尾矿库坝体浸润线变化规律研究

《库内降雨下的尾矿库坝体浸润线变化规律研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、库内降雨下的尾矿库坝体浸润线变化规律研究摘要：通过库内模拟降雨条件下的堆坝模型实验，研究了在库内降雨条件下坝体的浸润线变化规律，实验结果表明：库内水位的变化对浸润线的影响比较明显，坝体整体的浸润线高度随着库内水位的上升而不断上升；浸润线高度变化存在滞后于水位高度的现象，干滩面远端和干滩面中部处的浸润线高度变化滞后于水位高度不是太明显，在干滩面近端和坝体外坡处的浸润线高度滞后于库内水位高度比较明显，当库内水流渗流至干滩面近端和坝体外坡时，滞后现象逐渐消失，浸润线上升速率和水位上升速率基本一致。中国7/vie　　Abstract：Themodelexperiment

2、ofheapdamundertheconditionofrainfallinthereservoiriscarriedout.Theresultsshoinfiltrationlineincreasesiddleofthedrybeachislaggingbehindtheheightofthelaggingbehindoreobvious.enongraduallydisappeared，therateofriseoftheinfiltrationlineande.　　关键词：尾矿库；模型试验；浸润线；滞后　　Key；modeltest；infiltratio

3、nline；lagbehind　　中图分类号：TV649文献标识码：A：1006-4311（2017）08-0170-02　　0引言　　尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源[1]，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。对于尾矿库的安全稳定而言，浸润线被称为尾矿坝的生命线，了解浸润线的变化规律对尾矿坝的安全至关重要，研究浸润线的变化特性也将对尾矿库的预警和安全评价等具有重要的意义。　　1实验内容　　浸润线的变化对于库区水位变化的响应是最敏感的[2]，浸

4、润线每升高10%，坝体抗滑稳定安全系数减少约0.02[3]。因此，本文通过尾矿库堆坝模型试验，进行降雨模拟实验，测量降雨过程中坝体的浸润线值，分析在降雨条件下，库内水位不断变化时坝体的浸润线变化规律。实验假设当遇到百年一遇的强降雨时，因尾矿库排洪设施出现问题不能正常排洪而导致库内水位在库内不断聚集，导致水位不断上升。在本次实验中，沿坝体轴线中部布置4根浸润线测管，分别为J1、J2、J3和J4，J1位于干滩面远端，J2位于干滩面中部，J3位于干滩面近端，J4位于坝体外坡，其中J1、J2、J3和J4距离为0.6m，0.6m，0.6m和0.5m，坝体浸润线布置如图1所

5、示。　　2坝体的浸润线变化规律及分析　　在降雨过程中，每隔10min测一次库内水位高度和浸润线高度，浸润线与水位高度随降雨的时间变化如图2～5所示。　　从图2～5中可以看出，库内水位随着降雨时间的增加在不断增加，这主要是因为尾矿库的排洪设施出现问题，导致不能正常的将库内水排出到库外而不断在库内积聚而引起库内水位不断上升。在上图中，J1（干滩面远端）、J2（干滩面中部）、J3（干滩面近端）和J4（坝体外坡）处的浸润线测管水位都随着库内水位的上升而逐渐抬高，说明库内水位的变化对浸润线的变化影响比较明显。在降雨初期，干滩面远端、干滩面中部、干滩面近端和坝体外坡处的浸润

6、线测管水位值分别为6.1cm、2.5cm、0cm、0cm。随着降雨的持续，干滩面远端和干滩面中部处的浸润线受水位上升的影响比较明显，并且干滩面远端处浸润线上升速率几乎和水位上升速率基本一致。这主要是由于在放矿试验完成后并立即进行了降雨模拟实验，堆积坝内的尾矿砂含水率还比较高，外加降雨过程中，在干滩面上的水流除了不断汇流至库内外，还有一部分降雨直接从干滩面表层尾矿砂慢慢入渗至深部尾砂中，并且越接近库尾，入渗的水流也越多。因此导致了在干滩面远端和干滩面中部处的尾矿砂饱和程度较高，故在降雨初期，浸润线向干滩面远端和干滩面中部处的浸润推进速度很快，干滩面远端和干滩面中部

7、处的浸润线高度并未出现明显的滞后于水位高度的现象。由于库内水流渗透到干滩面近端和坝体外坡需要一段时间，因此干滩面近端和坝体外坡处的浸润线测管高度并未因库内水位的上升而出现明显变化，而是出现了滞后于库内水位高度的现象，并且坝体外坡处浸润线滞后现象比干滩面近端更加明显。当库内水流渗流至干滩面近端和坝体外坡时，这两处的浸润线测管开始出现读数，并且测管水位上升速率逐渐加快，后期和水位上升速率几乎保持一致。　　通过上述的数据分析可以看出，库内水位变化对浸润线的变化影响比较大，无论是干滩面近端、中部、远端，还是坝体外坡处的浸润线都会随着水位的快速上升而迅速抬高，这是非常不利

8、于尾矿坝的安全的。因此在