尾矿库溃坝泥石流演进规律模型试验研究

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1、密级；公开ＳＢｙｉＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕±学位论文尾矿库溃巧泥石流演进规律模型试验祈究ＴｈｅＭｏｄｅｌＴｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｖｏｌｕｔｉｏｎＬａｗａｂｏｕｔ－ＤａｍｂｒｅａｋＤｅｂｒｉｓＦｌｏｗｏｆＴａｉｌｉｎｇｓＰｏｎｄ培养单位；主木工程学院专业：岩主工程研究生：吳永卿指导教师：李强副教授二〇—五年一月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究

2、成果。尽我所知，餘了文中恃别加从祿注和致谢的地方外，也不包含为，论文中不包含其他人己绍发表或撰写过的研究成果获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。或嗓日期．签名；奚；三／七关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数

3、据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可［＾采用影印、缩巧或其他复制手段保存论文，可抖公布论文的全部或部分內容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名：ＩＢ期：？／．ｉ—导师签名；寿痴曰期：／．１密级：公开+工学硕士学位论文尾矿库溃坝泥石流演进规律模型试验研究TheModelTestResearchonEvolutionLawaboutDam-breakDebrisFlowofTailingsPond培养单位：土木工程学院专业：岩土工程研究生：吴永卿指

4、导教师：李强副教授二○一五年一月摘要摘要尾矿库属于矿山生产的三大控制性工程之一，是一种特殊的工业建筑物，是金属矿山建设的重要组成部分。大多数尾矿库修建在山谷上游，而其下游沟谷或开阔地都有居民区、交通和通信设施等。尾矿库一旦发生溃坝，其内存放着的大量尾矿倾泻而下形成泥石流，这种高势能的泥石流有巨大的破坏作用，给下游人民生命、财产带来灾难。因此，进行尾矿库溃坝泥石流演进规律的研究，对充分认识其灾害特征和其防治工作有重要意义。本文以承德市某尾矿库工程为背景，结合模型试验和数值模拟两种研究方法对尾矿库溃坝泥石流演进规

5、律进行了系统全面的研究。本文的主要内容如下：(1)全面总结了泥石流流变特性和研究方法。针对泥石流流变特性，介绍了泥石流流变模型的发展过程，着重介绍了广泛应用于泥石流研究的宾汉模型。针对泥石流研究方法，分别从模型试验、经验公式和数值模拟三个方面进行了介绍。(2)以承德市某尾矿库为工程背景，通过对尾矿砂样进行相关土工试验，获得了其粒径级配、物理力学性质等基本参数，为模型试验和数值模拟提供基础资料。(3)基于尾矿库溃坝泥石流相似理论，依据原型尾矿库的设计资料和尾矿库山区地形资料，建立了尾矿库溃坝泥石流模型试验系统。

6、通过观测记录溃坝泥石流演进过程，分析溃坝泥石流淹没范围、推进速度、淹没深度分布等数据，得到溃坝泥石流的运动规律。(4)依据尾矿库资料，假定溃坝泥石流为宾汉流体，建立尾矿库溃坝泥石流三维数值模型，并利用溃坝泥石流模型试验结果对数值模型进行了验证。之后，在数值模型中设置不同的泥石流流变参数，模拟不同流变参数的溃坝泥石流在下游区域的演进过程，通过分析不同流变参数溃坝泥石流的淹没范围、推进速度和不同特征位置淹没深度的变化，得到了流变参数对溃坝泥石流演进的影响规律。关键词：尾矿库；泥石流；演进规律；模型试验；数值模拟A

7、bstractAbstractTailingpondisoneofthemineproduction’sthreecontrolprojects.alsoaspecialkindofindustrialbuildings,andalsoanimportantpartoftheconstructionofmetalmines.Mosttailingspondwereconstructedinthevalleyupstream,whilethedownstreamvalleyortheopenlandhasres

8、idential,transportationandcommunicationfacilitiesandsoon.Oncetailingsdamwasdamaged,alargenumberoftailingssandwhatstoredinthetailingspondpouringdownformingdebrisflow,thishighpotentialdebrisflowhavehuged