尾矿库洪水计算资料
12 结论与对策建议 1 5.1.3暴雨洪峰对废水回用的影响
根据1：2000地质图可算出尾矿库汇水面积F=0.8km2，主槽流域长度L=1.15 km ，河槽底平均坡度降i=0.156，由于尾矿库库内大部分土质是砂质粘土，根据尾矿库安全评价报告，土壤入渗率u=4.2mm/s，流速系数Φ=0.85。
由该区水文手册可知，该地区年平均最大降雨量H24=140 mm，变差系数Cv=0.42，偏差系数Cs=3.5，Co=1.47，雨力递减系数n=0.7。
根据暴雨频率标准的规定，库容10-100m3的尾矿库，洪水设计频率按30年一遇，50年校核。
则由洪峰流量推理公式可算出洪水流量。
Φ.S.p.F
Qp=0.278
C.n
式中：Qp—p年一遇洪水流量，m3/s；
Φ—速流系数；
S—年平均最大降雨量，140mm；
P—洪水设计频率，年；
F—尾矿库汇水面积，km2；
C—变差系数；
n—雨力递减系数。
由公式算出30年一遇洪水流量Q30为m3/s。
尾矿库排水涵洞采用钢筋砼结构，过水端面尺寸宽1.8米，高1.6米（双格涵洞），洞底坡底i=0.03，浅洪流量为17.54m3/s，最大流速为6.1m/s，涵洞浅洪量能满足最大洪水量泄洪需要。
雨水主要积存在尾矿库内，目前尾矿库干滩长度为250m，尾矿库设计规范要求干滩长度不小于80～120m，则尾矿库蓄积雨水至少还有130m长的干滩长度，存量在1000m3以上。
尾矿坝下游建有回用水池，容积为300m3，蓄积于尾矿库中的雨水在枯水季节可通过回用水池供日常生产用水使用。
在30年一遇暴雨强度下，尾矿库可连续20.4分钟蓄积雨水。
可以认为暴雨时生产废水全部蓄积在尾矿库内，不向环境排放，蓄积水经回用水池后回用于生产。
尾矿库的选址、计算
尾矿库的选址、计算(一)尾矿库址的选择尾矿库址选择的基本原则为：(1)不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅。
(2)选择有利地形、天然洼地、修筑较短的坝堤(指坝的轴线短)即可形成足够的库容(一般应满足贮存设计年限内的尾矿量)。
当一个库容不能满足要求时，应分选几个，每个库容年限不应低于5年。
(3)尾矿库地址应尽可能选择近于和低于选矿厂，尽量做到尾矿自流输送，尾矿堆置应位于厂区、居民区的主导风向的下风向。
(4)汇雨面积应当小，如若较大，在坝址附近或库岸应具有适宜开挖溢洪道的有利地形。
(5)坝址和库区应具有较好的工程地质条件，坝基处理简单，两岸山坡稳定，避开溶洞、泉眼、淤泥、活断层、滑坡等不良地质构造。
(6)库区附近需有足够的筑坝材料。
(7)库址、尾矿输送和储存方式、设施的确定，应进行方案比较。
(二)尾矿库的型式尾矿库是堆存尾矿的场所，多由堤坝和山谷围截而成。
按照地形条件及建筑方式，尾矿库可分为山谷型、山坡型、平地型3种；按筑坝的方式划分，可分为一次筑坝型(包括废石筑坝)和尾矿堆坝型两种。
(1)河谷型的尾矿库。
此种尾矿库系由封闭河谷口而成。
其优点是坝身短，初期坝工程量较小，生产期间用尾矿堆坝也容易。
缺点是积水面积大，因而流入尾矿库内的洪水量大，使排水构筑物复杂。
(2)河滩型和坡地型的尾矿库。
利用河滩或坡地筑成的尾矿库，通常是由三面围筑而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是三面筑坝，坝身较长，初期坝工程量较大，生产期间用尾矿堆坝也较不便。
(3)平地型的尾矿库。
此种尾矿库系利用平坦地段由四面围坝而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是四面筑坝，坝身长，初期坝工程量大，生产期间操作管理不便。
这类尾矿库通常是在当地缺乏适当的河谷、河滩、坡地或在上述两类尾矿库都不合适时才采用。
(三)尾矿库等级的划分尾矿库的等级根据其总库容的大小和坝高按表2-1确定。
表2-1尾矿库等级表注：1．库容系指校核洪水位以下尾矿库的容积；2．坝高系指尾矿堆积标高与初期坝轴线处坝底标高的高差；3．坝高与库容分级指标分属不同的级别时，以其中高的级别为准，当级差大于或等于两级时可降低一级。
尾矿库明渠排洪系统调洪演算方法
尾矿库明渠排洪系统调洪演算方法闫鹏【摘要】在尾矿库闭库治理、截洪型新建尾矿库工程中，明渠作为排洪系统应用较为广泛。
排洪系统是尾矿库的重要构筑物，直接关系到尾矿库工程的经济与安全。
目前，明渠应用存在的问题：设计流量直接按洪峰流量计算，造成明渠设计断面偏大；明渠缓流状态时未考虑淹没系数对流量的影响，存在防洪安全隐患；明渠急流状态未设置过渡段，致使断面设计偏大。
针对以上问题，利用临界底坡将明渠进口的流态分为自由出流、淹没出流，给出了矩形断面进口自由出流状态下的临界水深、临界流速、临界底坡的计算公式；根据明渠进口的流态，分别给出了明渠缓流、急流泄流关系的计算步骤；根据区域洪水过程线、调蓄库容曲线及泄流关系曲线，进行了尾矿库调洪验算。
%In the closed treatment of tailing ponds and the intercepting flood type new tailing pond project,open channel has been widely applied as drainage system.Drainage system is an important struc-ture of tailing pond,it is directly related to economic and security engineering of tailing pond.At pres-ent,there are several problems of the application of open channel are existed:flood regulating calculation is not conducted,design of open channel flow is directly calculated by peak flow,resulting in open chan-nel cross -section design is too large;the influence of the submerged coefficient flow is not considered in channel slow state,so,flood control safety hazards are existed;the transition section is not set in channel rapids state,resulting in the design of cross section is too large.In view of the above problems,the flow of imports of open channel is divided into free flow submerged discharge flow by using thecritical bottom slope.The calculation formulas of critical depth,critical flow velocity and critical bottom slope are given under the state of rectangular import free flow.According to the flow state of the imports of open channel, the calculation steps of the discharge relationship between slow flow and jet flow are given respectively. The flood regulating calculation is conducted based on the regional flood process line,storage capacity curve and discharge curve of tailings.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P143-146)【关键词】尾矿库;明渠;排洪系统;调洪演算;临界底坡【作者】闫鹏【作者单位】化工部长沙设计研究院【正文语种】中文尾矿库是贮存金属非金属尾矿或其他工业废渣的场所，是矿山三大控制性工程之一[1-2]。
尾矿库的选择与库容等计算
尾矿库的选择与计算(一)尾矿库址的选择尾矿库址选择的基本原则为：(1)不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅。
(2)选择有利地形、天然洼地、修筑较短的坝堤(指坝的轴线短)即可形成足够的库容(一般应满足贮存设计年限内的尾矿量)。
当一个库容不能满足要求时，应分选几个，每个库容年限不应低于5年。
(3)尾矿库地址应尽可能选择近于和低于选矿厂，尽量做到尾矿自流输送，尾矿堆置应位于厂区、居民区的主导风向的下风向。
(4)汇雨面积应当小，如若较大，在坝址附近或库岸应具有适宜开挖溢洪道的有利地形。
(5)坝址和库区应具有较好的工程地质条件，坝基处理简单，两岸山坡稳定，避开溶洞、泉眼、淤泥、活断层、滑坡等不良地质构造。
(6)库区附近需有足够的筑坝材料。
(7)库址、尾矿输送和储存方式、设施的确定，应进行方案比较。
(二)尾矿库的型式尾矿库是堆存尾矿的场所，多由堤坝和山谷围截而成。
按照地形条件及建筑方式，尾矿库可分为山谷型、山坡型、平地型3种；按筑坝的方式划分，可分为一次筑坝型(包括废石筑坝)和尾矿堆坝型两种。
(1)河谷型的尾矿库。
此种尾矿库系由封闭河谷口而成。
其优点是坝身短，初期坝工程量较小，生产期间用尾矿堆坝也容易。
缺点是积水面积大，因而流入尾矿库内的洪水量大，使排水构筑物复杂。
(2)河滩型和坡地型的尾矿库。
利用河滩或坡地筑成的尾矿库，通常是由三面围筑而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是三面筑坝，坝身较长，初期坝工程量较大，生产期间用尾矿堆坝也较不便。
(3)平地型的尾矿库。
此种尾矿库系利用平坦地段由四面围坝而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是四面筑坝，坝身长，初期坝工程量大，生产期间操作管理不便。
这类尾矿库通常是在当地缺乏适当的河谷、河滩、坡地或在上述两类尾矿库都不合适时才采用。
(三)尾矿库等级的划分尾矿库的等级根据其总库容的大小和坝高按表2-1确定。
表2-1尾矿库等级表注：1．库容系指校核洪水位以下尾矿库的容积；2．坝高系指尾矿堆积标高与初期坝轴线处坝底标高的高差；3．坝高与库容分级指标分属不同的级别时，以其中高的级别为准，当级差大于或等于两级时可降低一级。
一种平地四面筑坝型尾矿库洪水及调洪计算简化方法
一种平地四面筑坝型尾矿库洪水及调洪计算简化方法作者：贾晔来源：《西部论丛》2017年第01期摘要：平地四面筑坝型尾矿库在我国沿海平原地区较为常见，该类型尾矿库计算洪水多采用坡面汇流方法，计算过程较为繁琐。
本文以山东省招远市某平地型尾矿库为例，阐述利用坡面汇流公式的一种简化算法进行洪水计算、洪水过程线概化及调洪演算的方法。
关键词：平地型尾矿库；洪水计算；调洪计算；简化方法平地四面筑坝型尾矿库在我国沿海平原地区较为常见，该类尾矿库由于汇流类型较为特殊（库内无明显河槽），且库面面积即为汇水面积，因而汇水面积一般较小，多数水文手册、水文图集等资料提供的计算方法都需要河槽的参数，对其并不适用。
一般需要采用坡面汇流方法进行计算。
1.项目概况该尾矿库位于山东半岛区，为平地四面筑坝型尾矿库，为湿排库，汇水面积0.079km2。
尾矿库等别为四等。
尾矿库排洪采用排水井-管型式。
2.洪水计算2.1洪峰流量对于汇水面积小于0.1km2的特小排水块，洪峰流量采用特小面积坡面汇流简化公式计算。
式中，QP为设计频率P的洪峰流量，m3/s；SP为频率为P的暴雨雨力，mm/h；μ为入渗率，mm/h；F为坝址以上汇水面积，0.076km2；H24P为频率为P的24小时降雨量，mm；KP 为模比系数；_24为年最大24小时降雨量均值，mm。
2.2洪水总量式中，W为洪水总量，m3；α24为降雨历时为24小时的径流系数。
根据《山东省水文图集》及《尾矿设施设计参考资料》确定洪水计算主要参数如下：尾矿库为四等库，洪水重现期采用200年一遇洪水，即设计频率P=0.5%。
由于尾矿库为湿排库，库内下层尾砂已饱和，因此不考虑下渗，即入渗率μ取0mm/h。
同样，计算时不需考虑地下汇流。
洪水计算结果如表2所示。
3.洪水过程线洪水过程线按三点进行概化，即概化为三角形过程线。
过程线的起点即为时段降雨起点，洪水历时由洪峰流量和洪水总量按三角形过程线推算即t=2W⁄QP=3.32h。
某尾矿库调洪演算
**铁矿尾矿库调洪演算
一、排洪设施
尾矿库采用塔—管式排洪系统，现使用？#溢流塔，塔底与排水管相连接，溢流塔采用了框架式结构，塔内直径2.5m，每块叠梁高300mm，厚100mm，排水管直墙断面尺寸为0.8×1.0m。
目前？#溢流塔和排水管质量较好，排水管出水清澈，运行效
二、
*
（1
（2
（3
（1
（2
（3）2
查尾矿库库容曲线，可知调洪幅度ΔH对应调洪库容V0=38.88万m3，而200年一遇24小时洪水流量为10.58万m3，即在目前情况下，该库调洪库容均大于24小时一次洪水流量。
因此，目前尾矿库的调洪库容满足要求。
三、泄洪能力复核
按照规范要求，只要24小时一次洪水量能在72小时内排空，该库就能满足200年一遇洪水的调洪高度要求。
下面即对一次洪水的排空时间进行计算。
根据冶金设计研究院计算压力流泄流计算：Q=u×Fx×(2gH)1/2式中：Fx-----隧洞出口断面积，Fx=0.8 m2
u-----压力泄流的流量系数，u=0.6
g------重力g=9.8m/s2
H----库水位与隧洞出口断面中心之间高差，单位米，H=45.0m。
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尾矿库的雨洪特性与洪水计算方法的选择
尾矿库的雨洪特性与洪水计算方法的选择发表时间：2015-12-07T14:08:12.353Z 来源：《工程建设标准化》2015年8月供稿作者：殷小林施灿海[导读] 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南，昆明根据当前的雨洪资料证明，尾矿库的流域面积很小，洪峰和雨峰是相互对应的，常常出现雨停峰现的情况。
殷小林施灿海（中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南，昆明，650051）【摘要】在尾矿库工程设计中，洪水计算是设计工作的重点。
本文以尾矿库的雨洪特征、洪水特征为基础，对比了推理公式法和水量平衡法的优缺点，提出了尾矿库设计时计算洪水的方法。
并通过实际案例，对选择计算方法的合理性进行了认证，具有一定的工程参考价值。
【关键词】尾矿库；雨洪特性；洪水计算方法；选择1 尾矿库雨洪特性1.1 尾矿库的降雨特征尾矿库的降雨特征指的是各种降雨因素下的空间分布和时程分布。
在对小流域雨洪进行计算时，主要是以暴雨为基础，暴雨的的空间分布和时程分布会对洪水的整个形成过程造成影响。
通过分析相关的观测资料证明，由于暴雨的分布缺乏均匀性，在一定程度上对中量级和小量级的洪水参数的分析造成了影响。
一般情况下，暴雨分布缺乏均匀性主要是因为暴雨的中心发生变化造成的，因此和选用的分析计算时间段有一定的联系。
由于尾矿库属于小流域，流域面积不大，可以不用考虑暴雨分布是否均匀，只需要将流域面雨量作为流域中心点的雨量即可。
此外，由于尾矿库属于小流域，通常不会建立专门的水文站，因此流量资料和暴雨资料不完善，在查找设计点的暴雨量时，一般可以参考通过审批的降雨统计参数等值图进行分析，当周围地区和本地区近段时间有大暴雨出现时，要检查计算成果，并做出相应的调整。
1.2 洪水的基本特征（1）小流域面积上经常会出现比较大的洪水，在短时间、高强度暴雨的影响下，多表现为单瘦的单峰型。
（2）根据当前的雨洪资料证明，尾矿库的流域面积很小，洪峰和雨峰是相互对应的，常常出现雨停峰现的情况。
尾矿库的选择跟计算
尾矿库的选择与计算(一)尾矿库址的选择尾矿库址选择的基本原则为：(1)不占或少占耕地，不拆迁或少拆迁居民住宅。
(2)选择有利地形、天然洼地、修筑较短的坝堤(指坝的轴线短)即可形成足够的库容(一般应满足贮存设计年限内的尾矿量)。
当一个库容不能满足要求时，应分选几个，每个库容年限不应低于5年。
(3)尾矿库地址应尽可能选择近于和低于选矿厂，尽量做到尾矿自流输送，尾矿堆置应位于厂区、居民区的主导风向的下风向。
(4)汇雨面积应当小，如若较大，在坝址附近或库岸应具有适宜开挖溢洪道的有利地形。
(5)坝址和库区应具有较好的工程地质条件，坝基处理简单，两岸山坡稳定，避开溶洞、泉眼、淤泥、活断层、滑坡等不良地质构造。
(6)库区附近需有足够的筑坝材料。
(7)库址、尾矿输送和储存方式、设施的确定，应进行方案比较。
(二)尾矿库的型式尾矿库是堆存尾矿的场所，多由堤坝和山谷围截而成。
按照地形条件及建筑方式，尾矿库可分为山谷型、山坡型、平地型3种；按筑坝的方式划分，可分为一次筑坝型(包括废石筑坝)和尾矿堆坝型两种。
(1)河谷型的尾矿库。
此种尾矿库系由封闭河谷口而成。
其优点是坝身短，初期坝工程量较小，生产期间用尾矿堆坝也容易。
缺点是积水面积大，因而流入尾矿库内的洪水量大，使排水构筑物复杂。
(2)河滩型和坡地型的尾矿库。
利用河滩或坡地筑成的尾矿库，通常是由三面围筑而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是三面筑坝，坝身较长，初期坝工程量较大，生产期间用尾矿堆坝也较不便。
(3)平地型的尾矿库。
此种尾矿库系利用平坦地段由四面围坝而成。
其优点是积水面积小，排水构筑物简单。
缺点是四面筑坝，坝身长，初期坝工程量大，生产期间操作管理不便。
这类尾矿库通常是在当地缺乏适当的河谷、河滩、坡地或在上述两类尾矿库都不合适时才采用。
(三)尾矿库等级的划分尾矿库的等级根据其总库容的大小和坝高按表2-1确定。
表2-1尾矿库等级表注：1．库容系指校核洪水位以下尾矿库的容积；2．坝高系指尾矿堆积标高与初期坝轴线处坝底标高的高差；3．坝高与库容分级指标分属不同的级别时，以其中高的级别为准，当级差大于或等于两级时可降低一级。
尾矿库洪水计算资料
根据1：2000地质图可算出尾矿库汇水面积F=0.8km2，主槽流域长度L=1.15 km ，河槽底平均坡度降i=0.156，由于尾矿库库内大部分土质是砂质粘土，根据尾矿库安全评价报告，土壤入渗率u=4.2mm/s，流速系数Φ=0.85。
由该区水文手册可知，该地区年平均最大降雨量H24=140 mm，变差系数Cv=0.42，偏差系数Cs=3.5，Co=1.47，雨力递减系数n=0.7。
根据暴雨频率标准的规定，库容10-100m3的尾矿库，洪水设计频率按30年一遇，50年校核。
则由洪峰流量推理公式可算出洪水流量。
Φ.S.p.F
Qp=0.278
C.n
式中：Qp—p年一遇洪水流量，m3/s；
Φ—速流系数；
S—年平均最大降雨量，140mm；
P—洪水设计频率，年；
F—尾矿库汇水面积，km2；
C—变差系数；
n—雨力递减系数。
由公式算出30年一遇洪水流量Q30为m3/s。
尾矿库排水涵洞采用钢筋砼结构，过水端面尺寸宽1.8米，高1.6米（双格涵洞），洞底坡底i=0.03，浅洪流量为17.54m3/s，最大流速为6.1m/s，涵洞浅洪量能满足最大洪水量泄洪需要。
雨水主要积存在尾矿库内，目前尾矿库干滩长度为250m，尾矿库设计规范要求干滩长度不小于80～120m，则尾矿库蓄积雨水至少还有130m长的干滩长度，存量在1000m3以上。
尾矿坝下游建有回用水池，容积为300m3，蓄积于尾矿库中的雨水在枯水季节可通过回用水池供日常生产用水使用。
在30年一遇暴雨强度下，尾矿库可连续20.4分钟蓄积雨水。
可以认为暴雨时生产废水全部蓄积在尾矿库内，不向环境排放，蓄积水经回用水池后回用于生产。
尾矿库设计中的问题
•
经专家分析溃坝的主要原因：
•
1、超标准降雨
•
根据当地水文气象站提供的降雨资料，当天最大24小时降
雨量427mm。经计算实际降雨已经超过300年一遇洪水；设计
防洪标准200年一遇洪水，
•
2、排洪系统进水口标高抬高2.5m
堵塞高度不得高于水位0.2m。司家营、兰亭尾矿库均出现过挡板 封堵过高的问题，看来是小事，出现问题后就成了大事，信宜垮坝 就是一个重要原因。
3.2 第2、排洪系统的布置
排洪系统的布置要根据地形进行布置，在布置中应注意的问题： ①、溢水塔尽量不布置在沟中间，必须布置在沟中间时进水口标高 一定要高于原地面1～1.5m，避免山上的杂物将塔堵塞；信宜和德胜图； ②、初期坝较高时应在坝前适当位置增加0#溢水塔（不考虑澄清距 离），用它来调整初期生产的水位，避免初期坝前水位过高造成初期坝的 渗流破坏。德胜工程我们设了0#溢水塔因为跑混，擅自将0#溢水塔封堵， 再加上初期坝施工有局部缺陷，细粒级石料过多，高水位渗流造成初期坝 塌陷，上游反滤层破坏的事故。 ③、采用隧洞方案应当注意隧洞进口岩体应满足3.0倍洞径的要求， 进口的堵塞应当严密，我们做的板石沟第一套排洪系统，北京有色设计院 做的山西铝厂，都是因为平洞堵塞不严产生漏水漏矿的严重污染事故。 ④、溢水塔之间的搭接，我的意见搭接2m较为合适；
式中：L—有效进水宽度（m） m—堰的流量系数 H—堰上水头（m）
2. 尾矿库的工程地质概况
• ②、塔顶孔口流 • 当为孔口时
Q1 F 2gH
式中：F—孔口面积（m2） μ—孔口的流量系数
Q2 f ' 2g(h1 H)
③、排水管进口处的泄流能力（半压力流）
Q2 f ' 2g(h1 H)
尾矿库水文水力及调洪计算
尾矿库是指矿山中用于储存矿石废渣和累积矿石废渣产物的水贮存系统，是矿产资源开采过程中必不可少的构筑物。尾矿库水文、水力及调洪计算对于尾矿库的安全运行和环境保护具有重要意义。以下是关于尾矿库水文、水力及调洪计算的详细介绍。
1.尾矿库水文计算：
尾矿库水文计算是指确定尾矿库设计洪水位的过程。水文计算中需要考虑降水、地下水补给、渗流、蒸发、蓄水等因素。通过收集和分析相关的水文数据，可以确定尾矿库在设计条件下所需的水位高度和容量。具体的水文计算方法包括统计分析法、频率分析法、水量平衡法等。
尾矿库水文、水力及调洪计算是确定尾矿库设计参数和运行方案的关键步骤。在进行水文计算时，需要收集和分析充分的水文数据，包括降水、蒸发和地下水补给等。在进行水力计算时，需要综合考虑尾矿库的水源供给和水位调节装置的效果。在进行调洪计算时，需要综合考虑尾矿库的蓄水能力和调洪设施的性能。通过水文、水力和调洪计算，可以确保尾矿库的安全运行，并减少对下游环境的负面影响。
为了进行尾矿库的水文、水力及调洪计算，需要充分了解尾矿库的设计参数、地质条件、水文数据等基本信息。同时，还需要运用相关的水文、水力和调洪计算方法及软件工具。这些计算方法和工具通常由专业的水文、水利工程师或矿业工程师进行研究和使用。在进行计算过程中，需要注意数据的精确性、参数的合理性以及模型的适用性，确保计算结果的准确性和的水源供给和排出情况，计算尾矿库的水位变化、流量、水力压力等参数。水力计算中需要考虑尾矿库的进水口、出水口、流量调节装置、溢流堰等要素。通过水力计算，可以评估尾矿库的运行安全性，确保水位稳定和排水顺利进行。
3.尾矿库调洪计算：
尾矿库调洪计算是指根据尾矿库的蓄水能力和周边地区的洪水情况，计算尾矿库的调洪能力及其对下游流域的调节效果。调洪计算中需要考虑尾矿库的溢洪道、泄流能力、洪水过程模拟等因素。通过调洪计算，可以评估尾矿库的洪水安全性，并制定合理的运行调度方案，减少洪水对下游的影响。