尾矿库的调洪和演算

摘要

尾矿库调洪和演算是确保安全运行的关键，包括防洪标准确定、洪水计算及调洪演算。实施过程涉及数据收集、建模、条件设定、演算、安全评估、调整优化及定期复查。排洪设施有排水井、斜槽、管、隧洞及溢洪道等，选择需考虑排水量、地形地质、使用要求及施工条件。排洪设施维护包括定期检查、维修疏浚、封堵处理及汛期准备和管理，确保设施畅通并应对紧急情况。这些措施共同保障尾矿库的安全运行。

正文

1. 引言

尾矿库的调洪和演算是为了确保尾矿库的安全运行，防止因洪水超过库容导致的尾矿泄漏或溃坝事故。尾矿库的调洪和演算主要包括以下几个步骤：

(1) 防洪标准：尾矿库各使用期的防洪标准，根据使用期库的等别、库容、坝高、使用年限及对下游可能造成的危害程度等因素确定。

(3) 调洪演算：调洪演算的目的是根据既定的排洪系统，确定所需的调洪库容及泄洪流量。对一定的洪水过程线，排洪构筑物越小，所需的调洪库容越大，坝也越高。设计中应通过几种不同尺寸的排洪设施的调洪演算结果，合理地确定坝高及排洪构筑物的尺寸，以使工程造价最低。

2. 实施过程

尾矿库的调洪和演算是一个复杂的过程，以下是一般的步骤：

(1) 收集数据：首先需要收集尾矿库的基本信息，包括库容、坝高、坝长、坝型、库区地形地貌、气候条件、历史洪水资料等。

(2) 建立模型：根据收集的数据，利用GIS（地理信息系统）和Hydraulics（水力学）软件，建立尾矿库的三维数字地形模型和水动力学模型。

(3) 设定条件：设定可能的洪水条件，如设计洪水、极端洪水等。这些条件需要根据当地的气候条件、历史洪水资料和相关规范来确定。

(4) 进行演算：在设定的洪水条件下，运行水动力学模型，模拟洪水在库区的流动情况，计算出洪水在库内的最高水位、坝前水位、溢流时间等关键参数。

(5) 安全评估：根据演算结果，评估尾矿库的安全性。如果最高水位超过了坝顶或安全水位，或者溢流时间过短，可能需要调整坝体设计或采取其他防洪措施。

(6) 调整与优化：如果模型预测的结果不满足安全要求，需要调整尾矿库的设计，如提高坝高、扩大库容、改善排水系统等，然后再次进行演算，直到满足安全标准。

(7) 定期复查：在尾矿库运行过程中，应定期进行调洪演算，以确保其在各种可能的洪水条件下的安全。

以上是一个大致的过程，具体的步骤和方法可能会因工程的特殊性而有所不同，需要专业的工程师进行详细的设计和计算。

3. 尾矿库的排洪设施

(1) 排水井是一种常见的排洪设施，通常用于小流量的排洪。排水井的设计包括井圈叠装式、窗口式、框架挡板式和砌块式等。

(2) 排水斜槽：排水斜槽适用于中、小流量的排洪。

(3) 排水管：排水管通常用于小到中等流量的排洪。对于大、中型工程来说，隧洞排洪通常比排水管经济可靠。

(4) 排水隧洞：排水隧洞适用于大流量的排洪。在地形地质条件允许的情况下，应优先选用。

(5) 溢洪道：溢洪道也适用于大流量的排洪。

这些排洪设施的选择应根据排水量大小、尾矿库地形地质条件、使用要求及施工条件等多方面因素来确定。

4. 排洪设施维护

(1) 定期检查：排洪设施应经常进行检查，包括排洪塔、排水方形涵管、排洪隧洞及坝面排水沟等。检查内容包括设施的完整性、通畅性以及是否存在裂缝、堵塞等问题。

(2) 定期维修和疏浚：对排洪设施进行定期的维修和疏浚，以确保排洪设施的畅通。

(3) 封堵处理：尾矿库排水构筑物停用后，必须严格按设计要求及时封堵，并确保施工质量，特别是在排水井井筒顶部，严禁封堵。

(4) 汛期前的准备：汛期前必须对排洪设施进行检查、维修和疏浚，确保排洪设施畅通。此外，还需要配齐应急物资，评估应急预案，加强演练，与地方政府、当地居民建立应急联动机制。

(5) 汛期的管理：汛期应加强对排洪设施的管理，严格落实24小时值班值守和巡查制度，确保及时发现险情、及时处置、及时报告。强降雨后要及时了解本地尾矿库受损情况，根据各尾矿库受损程度，抓紧利用停雨间隙对损毁设施进行修复。

以上是尾矿库排洪设施维护的一般步骤，具体的操作可能会因地理环境、气候条件、尾矿库的规模和设计等因素而有所不同。

5. 主要设计依据

(2)《尾矿设施设计规范》(GB50863-2013）；

(3)《自治区水文手册》(1977年6月)

(4)《尾矿坝设计手册》

(5)《水工设计手册》

(7)《尾矿库环境监管分类分级技术规程(试行)》(2018)

(8)《防洪标准》(GB50201-2014)