安康水库动库容对水库防洪安全的影响研究

将一维非恒定水力学模型与传统水库调洪演算模型相结合,建立逐时段试算动静库调洪演算模型,并将之应用于安康水库动库容计算和对水库防洪安全的影响分析中.通过采用大型稀疏矩阵非零数据打包存储及消元技术,减小计算机内存占用量,缩短运行时间,提高动静库调洪演算模型的求解效率.通过不同典型和频率洪水的动静库调洪演算对比分析得出:考虑动库容的调蓄作用后,安康水库大多数洪水的调洪最高水位有所降低,动库容对水库防洪安全起正作用;提出了降低控泄流量,提高水库下游安康市防洪标准的动库容防洪安全裕度挖潜措施.还分析了安康水库动库容对防洪安全产生负作用的原因,建议在动库容挖潜利用中慎重考虑该类不利条件.     

尾矿坝的稳定性分析

以某尾矿库尾矿坝的稳定性分析为例,分析尾矿坝稳定性分析的一般流程。对该尾矿库推算校核频率洪水过程,开展调洪演算获取校核洪水位,计算浸润线,最后进行了尾矿坝稳定性的分析。     

尾矿坝的稳定性分析

以某尾矿库尾矿坝的稳定性分析为例,分析尾矿坝稳定性分析的一般流程.对该尾矿库推算校核频率洪水过程,开展调洪演算获取校核洪水位,计算浸润线,最后进行了尾矿坝稳定性的分析.     

尾矿坝的稳定性分析

以某尾矿库尾矿坝的稳定性分析为例,分析尾矿坝稳定性分析的一般流程。对该尾矿库推算校核频率洪水过程,开展调洪演算获取校核洪水位,计算浸润线,最后进行了尾矿坝稳定性的分析。     

某尾矿库安全分析及治理对策

通过现场安全检查和防洪、渗流、抗滑计算,对广东石人嶂钨矿梅子窝2号尾矿库的事故隐患进行了辨识,给出了该尾矿库的安全度;针对该尾矿库存在的安全问题及面临闭库的实际状况,提出了以拦截库外洪水、重整库内坡度及进行坡面维护为主的安全治理对策.     

梯级水库防洪应急调度的模拟分析

梯级水库中的上游水库遭遇不利的突发事件而发生溃坝,会给下游水库及防护区带来严重的洪灾损失.以岗南、黄壁庄梯级水库为例,拟定岗南水库遭遇地震的突发事件,确定了水库溃坝工况,建立溃坝洪水计算模型,对岗南水库在不同预泄时长后溃坝的洪水过程进行模拟,黄壁庄水库针对上游入库溃坝洪水采用按调度规则调洪和以最大泄洪能力泄流两种溃坝应急调度方式进行模拟分析.结果表明:有预泄的溃坝调度可以在一定程度上缓解岗南水库溃坝洪水对下游造成的洪灾损失,且预泄时间越长缓解程度越明显;黄壁庄水库的两种调度方式都能保证水库自身安全,但从出库洪水对下游防护区的洪灾损失大小角度考虑,按调度规则调洪优于以最大泄洪能力泄流的方式.     

尾矿坝溃坝模型研究及应用

根据多个大坝的实际溃决资料,提出尾矿坝溃坝的数学模型,该模型考虑尾矿的物理力学性质及其在流动中的变形,适合溃坝砂流下泄流量变幅大的特点。并就尾矿坝溃坝后泥石流对坝下游的影响提出预测的方法,该方法确定了泄砂总量、溃坝口平均宽度、坝址最大砂流量、坝址流量过程线等溃坝的重要参数。最后利用数学模型对某尾矿库溃坝砂流进行了预测,并指出该坝下游人员的撤离高程,为防灾减灾以及保护人民生命财产安全等起到了积极作用。     

尾矿库防洪安全检测分析

尾矿库防洪安全是尾矿库整体安全的重要组成部分,科学地进行尾矿库实际排洪能力的检测分析,是尾矿库安全管理的基本任务。针对尾矿库小流域洪水汇流特点,介绍了尾矿库防洪安全检测的基本内容和方法,并通过实际检测工程验证了防洪安全检测在保障尾矿库安全方面所具有的重要价值。     

数字尾矿库系统结构及功能实现方法

我国三等以上尾矿库均建成了尾矿库在线监测系统,为进一步提升尾矿库管控水平,提出可在在线监测系统基础上建设数字尾矿库工程的思路。数字尾矿库工程是借助全数字测量、遥感、地理信息系统或全球定位系统等现代化手段采集基础数据,实现尾矿库地形地势、水文气象、监测监控、调洪、尾矿坝稳定、风险分析、设备设施管理、应急培训等功能有机集成的统一管控平台。在总结数字尾矿库研究现状的基础上,借鉴水利水电工程中数字黄河、数字长江工程建设理论和方法,研究了数字山谷型尾矿库系统的功能和实现方法,提出了数字山谷型尾矿库系统的结构框架,并对数字平台建设、调洪演算实现、坝体稳定在线分析预警及应急培训等子系统的实现方法进行了深入研究,研究成果可为后期数字尾矿库建设提供参考。     

尾矿隐患岂能在眼皮底下溜走

9月8日,山西襄汾新塔矿业公司尾矿库发生溃坝事故,造成泄流量26．8万m^2,覆盖面积达到0．302km^2,波及下游500多m范围的矿区办公楼和集贸市场以及部分民房,死亡128人,经济损失惨重,是一起严重的生产责任事故。事故的直接原因,是矿主违法违规生产、尾矿库超储。据了解,全国有9000多个尾矿库,这些尾矿库中一半以上没有安全生产许可证,大部分是病库、危库、险库。     

三维倾斜摄影技术在尾矿库风险防控上的运用

为提高尾矿库信息化安全管理水平,保障尾矿库安全平稳运行.采用无人机倾斜摄影技术对尾矿库及下游区域进行影像数据采集,创建尾矿库三维图像,并将尾矿库空间三维模型关键数据与企业设计数据进行对比分析,对尾矿库汛期防洪能力进行预测分析.结果表明:该技术能够及时发现尾矿库运行期间存在的隐患,防范化解尾矿库安全风险,提高预测尾矿库汛...     

汛期尾矿坝溃坝事故树分析

根据汛期尾矿坝溃坝的一些典型事例,概括出了导致尾矿坝溃坝的基本事件,应用事故树分析中的最小割集、最小径集及结构重要度,对汛期尾矿坝溃坝事故进行了研究,结果表明,可以选择由滑坡量大、超出正常设计的降雨、未采取有效的排洪措施、大于设计烈度的地震4个事件构成的最小径集作为控制汛期尾矿坝溃坝事故发生的途径,未采取有效的排洪措施是这一途径中的控制重点,可以通过修复或增设排洪设施,汛前降低库水位等措施来实现,这对指导尾矿坝防洪渡汛有重要意义。     

基于空天地三维数据的尾矿库安全监管技术研究

为提高尾矿库安全状态,解决当前尾矿库监管难度大、代价高、盲区多的现实问题,以四川省盐边县小水井尾矿库为研究对象,采用高分遥感、无人机和三维激光组成的空天地三维数据,建立多层级、多精度三维数据的协同流转模式,通过周边关系分析、关键指标检查、防排洪验算、稳定性分析和溃坝模拟等手段,提供了尾矿库风险管控与定量化评价的参数,研究结果表明:该技术可有效提升尾矿库安全监管的技术能力,有助于促进运营方和监管者建立尾矿库监测-预警-避灾-救援工作体系。     

中线式尾矿库洪水漫顶溃坝演化规律模拟研究

为了解中线式尾矿库洪水漫顶溃坝的过程和机理,并提出可行的工程措施,以某中线式尾矿库及下游周边环境为研究对象,采用物理模型试验和数值模拟法对中线式与上游式尾矿库安全性进行对比研究。研究结果表明：由于中线式尾矿库外坝坡堆积粗尾砂的渗透系数偏大,其较上游式尾矿库溃口发展的速率更快,溃坝过程持续时间约14.5 h,坝顶被泄流冲刷形成的溃口宽约289 m,尾矿库下游沟道研究范围内尾矿淤积约871万m³,大量的尾矿仍滞留在库内;采用数值模拟得出的演化趋势与物理模型试验基本一致,但数值模拟计算的尾砂流动速度较快;在拦砂坝下游修建应急拦砂坝工程,物理模型试验表明拦滞尾矿洪水时间约38 min,数值模拟结果表明拦滞尾矿洪水时间约16 min,因此应急拦砂坝措施可有效延长应急逃生时间,减轻溃坝对下游居民的影响。     

“头顶库”风险量化分析模型研究及实例应用

为了对天然气长输管道等设施穿越尾矿库下游形成的“头顶库”风险进行量化分析,基于假定和边界条件构建了尾矿库溃坝风险分析模型,并通过引入计算公式构建了尾矿库溃坝风险量化分析模型,提取了冲击波超压和爆破地震烈度法计算公式来量化分析管道爆炸对尾矿库影响效应。以福建龙岩某尾矿库“头顶库”为例,研究了该尾矿库溃坝后冲击力是否会造成管道断裂;模拟了爆炸对人员影响的范围;进而分析了管道完全破裂后爆炸造成的冲击波和爆炸振动对尾矿库的影响。研究结果表明:在500 a一遇的洪水条件下,尾矿库溃坝下泄的泥砂流对该穿越管道造成的冲击力不会造成管道断裂;管道泄漏10 min的爆炸情形产生的爆炸冲击波对尾矿库坝体结构没有影响,产生的等效爆炸地震烈度大于尾矿库的抗震设防烈度6度。可为同类实例提供工程理论方法。     

基于熵技术的尾矿库安全模糊综合评价体系研究

在以往对尾矿库安全评价时,常常只对尾矿库的地质情况、坝体结构、防洪能力和坝体稳定性等进行安全度计算,然后评价尾矿库安全性,但都未能全面综合地判定尾矿库的安全运行状况。针对尾矿库安全评价具有定性指标多、定量指标少、评价主观性过强、客观性偏弱等特点,建立涵盖坝体稳定性、排洪安全性、输送及排放安全性、监测可靠性、管理全面性为一级指标的尾矿库安全现状评价指标体系。利用信息论中熵的概念计算客观权重的方法,避免人为主观的影响,提出尾矿库安全模糊综合评价模型。应用该模型对陕西省某尾矿库的安全现状进行评价,根据评价结果并结合评价指标的权重探索尾矿库存在的安全隐患,为进一步整改提供理论依据,具有一定的使用价值。     

基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全综合评价

针对尾矿库安全综合评价中“定性定量评价尾矿库安全等级”和“客观描述尾矿库安全状态变化趋势”的要求,采用集对分析方法和可拓理论,利用可拓距计算原理,建立尾矿库集对可拓耦合安全评价模型和尾矿库集对势的计算方法。利用RSCIE权重计算方法确定尾矿库评价指标的权重,将基于集对可拓耦合算法的尾矿库安全评价模型用于尾矿库各安全等级集对可拓联系度的分析中,并基于最大隶属度原则确定案例中的尾矿库为正常库,其集对可拓联系度为0.040 6,安全状态的集对势为9.26。结果表明:该尾矿库的安全等级为正常库,且其安全状态发展趋势为弱同势,说明尾矿库的安全状况发展趋势为正常库的态势不强,且向不安全状态转变的可能非常大,应该加强该尾矿库的日常安全管理。这与实际情况相符合,有效验证了该评价模型的可行性和实用性。     

基于三角模糊理论的尾矿库风险评价研究

根据尾矿库的特点和我国现行的尾矿库安全生产监督管理法律法规及标准规范的要求,构建了尾矿库风险评价指标体系。综合考虑评价指标对风险发生可能性及后果严重程度的不同影响来确定指标权重,同时考虑到权重确定和指标赋值中的模糊性和不确定性等问题,选用三角模糊理论建立了尾矿库风险评价模型,并以本溪某尾矿库为例进行说明。理论分析和实例计算表明,该方法对尾矿库风险评价有很好的适用性。     

尾矿库上覆排土场工程危险源辨识及安全评估技术研究

随着我国对尾砂及尾矿库场地综合利用的更高要求,尾矿库上覆排土场工程的数量不断增多。尾矿库上覆排土场工程是金属非金属矿山高危、典型并涵盖许多关键安全科学问题的特殊工程。提出了“尾矿库上覆排土场工程”的定义,总结了尾矿库上覆排土场工程的结构特点,具备隐蔽工程复杂、尾矿库固结程度难以判断、排土场变形趋势复杂等特点,提出了尾矿库上覆排土场工程危险有害因素的辨识方法;研究了工程中尾矿库固结程度、排土场结构的探测技术和方法,利用图像处理技术分析了尾矿库上修建排土场工程的隐蔽工程质量。基于上述分析结果,提出了尾矿库上覆排土场工程的灾害防治措施。上述成果可为今后在闭库尾矿库上修建排土场的安全鉴定提供重要依据。     

尾矿库事故隐患及风险表征与防控方法*

为解决尾矿库安全隐患及风险,应用基于证据(Evidence-based)方法和事故树分析模型,辨识并表征尾矿库事故影响因素、隐患及耦合状态,根据事件发生可能性、潜在后果严重性和受体暴露程度相关独立参数,给出尾矿库事故风险表征方法,建立尾矿库事故多情景、多阶段（3段）、多层次和多等级（4级）风险防控框架。结果表明:对尾矿库5类事故（溃坝、漫顶、渗流、输送冒漏、库区扬尘）进行分析,得出基本事件或蛰伏隐患对尾矿库事故结构重要度或影响程度,给出尾矿库事故风险3维表征方法,并结合巴西布鲁马迪尼奥尾矿库进行实例应用,确定尾矿库风险等级（最高级4级）,验证方法可行性与有效性。研究结果可为尾矿库减灾防灾提供理论支撑与实践指导。