一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法技术

一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法，首先根据坝体材料力学参数、上下游水位等信息对尾矿坝进行二维渗透稳定分析，初步拟定渗透通道位置；再构建尾矿坝渗透破坏溃口发展数值模型，模拟渗透破坏溃口发展过程并确定渗透通道垮塌的临界条件；最后利用流体力学分析软件对渗透通道垮塌后的漫顶溃决过程进行模拟，从而实现对整个尾矿库坝身渗透破坏过程的动态模拟。该方法具有针对性强、成本低、易操作、结果可视化好等优点，能够获取尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝下游受灾具体情况，为政府决策部门及相关设计单位科学合理地制定尾矿库溃决应急预案及抢险与补救措施提供依据，从而减轻因尾矿库溃决造成的损失，降低事故风险。

A simulation method of dam break process caused by seepage failure of tailings dam body

【技术实现步骤摘要】
一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法
本专利技术涉及尾矿库溃坝过程模拟方法，特别涉及一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法。
技术介绍
尾矿库是矿山工程中用以堆存选矿厂排出的尾矿的专门场所。由于尾矿中含有选矿时残留的各种化学药剂以及各种重金属成分，尾矿库一旦发生溃坝，不可避免地成为重大的环境污染源，对下游居民生命财产安全和生态环境构成巨大的威胁。尾矿坝是尾矿库的关键构筑物之一，它由初期坝和堆积坝构成，作用是拦挡和沉积尾矿库中的尾矿。由于尾矿坝功能的特殊性，一旦发生溃坝，将对下游居民生命财产安全、生态环境造成难以估量且无法挽回的损失。尾矿坝的破坏模式主要有渗透破坏、洪水漫顶、坝坡失稳、地震液化等。据统计，1960年至2010年间，我国共发生31起尾矿库溃坝事故，其中由坝身渗透破坏导致的溃坝事故占事故总数的13％。造成尾矿坝渗透破坏的因素有很多，包括排渗设施故障、干滩长度过短、连续强降雨和尾矿坝堆积质量差等。尾矿坝发生渗透破坏征兆并不明显，难以察觉，具有很强的突发性。因坝身渗透破坏导致的溃坝事故一旦发生，往往难以及时做出抢险与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法，其特征主要如下：/n(1)获取基础数据：/n所述基础数据包括尾矿坝筑坝材料的容重、黏聚力、内摩擦角的材料力学参数及渗透系数；尾矿库的水文资料；坝高、坝顶宽度、坝坡坡度；尾矿库及下游三公里的地形数据；/n(2)尾矿坝二维渗流稳定分析：/n根据尾矿坝剖面图、坝体材料力学参数、上下游水位等信息在岩土工程分析软件SEEP/W中建立尾矿坝二维渗流稳定分析模型，分析计算得到尾矿坝浸润线位置，并以此为依据拟定初始渗透通道的位置；/n(3)初始渗透通道的拟定：/n考虑到浸润线以下的土体受到水的渗透力作用，假定渗透通道位于坝体浸润线偏下1m左右，渗透通道设置于坝...

【技术特征摘要】
1.一种尾矿库坝身渗透破坏引起的溃坝过程模拟方法，其特征主要如下：
(1)获取基础数据：
所述基础数据包括尾矿坝筑坝材料的容重、黏聚力、内摩擦角的材料力学参数及渗透系数；尾矿库的水文资料；坝高、坝顶宽度、坝坡坡度；尾矿库及下游三公里的地形数据；
(2)尾矿坝二维渗流稳定分析：
根据尾矿坝剖面图、坝体材料力学参数、上下游水位等信息在岩土工程分析软件SEEP/W中建立尾矿坝二维渗流稳定分析模型，分析计算得到尾矿坝浸润线位置，并以此为依据拟定初始渗透通道的位置；
(3)初始渗透通道的拟定：
考虑到浸润线以下的土体受到水的渗透力作用，假定渗透通道位于坝体浸润线偏下1m左右，渗透通道设置于坝体中间部位，且渗透通道截面形状假定为圆形；
(4)渗透通道的发展过程模拟：
基于尾矿坝渗透破坏溃口发展数值模型，采用分时段迭代的方法模拟渗透通道的发展过程；输入渗透通道位置和初始半径、上游水位与渗透通道逸出点的高度差、筑坝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋水华，彭浩，黄劲松，周创兵，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36