孙文杰
（北京矿冶科技集团有限公司，北京 １００１６０）
摘 要：尾矿库洪水计算和调洪演算对尾矿库的防洪安全管理至关重要。根据来水过程线、库容曲线以及排洪设施泄流量曲线，通过建立库区水量平衡方程，采用内插迭代法，可求解调洪库容和排洪所需的最大泄流量，为汛期尾矿库的安全运行提供调洪控制参数。该方法的运用，为今后大型尾矿库的安全度汛和防洪安全管理提供了一定的借鉴意义。
关键词：尾矿库；调洪演算；水量平衡法
中图分类号：ＴＶ１２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１２－０２１６－２
Flood Clculation and Routing Analysis Based on the Water Balance Numerical Method
for a large tailings pond
SUN Wen-jie
（ＢＧＲＩＭＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１６０，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｕｔｉｎｇ ｏｆ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｐｏｎｄ ｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｆｌｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｈｙｄｒｏｇｒａｐｈ， ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｕｒｖｅ ａｎｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ， ｉｔ ｉｓ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｔｏ ｕｓｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｆｌｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓａｆｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｐｏｎｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ．Ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ， ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅ
ｎｃｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓａｆｅｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｔａｉｌｉｎｇｓ ｐｏｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．
Keywords: ｔａｉｌｉｎｇｓ ｐｏｎｄ；ｆｌｏｏｄ ｒｏｕｔｉｎｇ；ｗａｔｅｒ ｂａｌａｎｃｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ
尾矿库是矿山的重要设施之一，属于一种高势能危险
源，其防洪安全一直被视为矿山的“生命线”，尤其是对于
大型湿排尾矿库，一旦发生洪水漫顶或溃坝事故，将会严重 危害尾矿库下游的人民生命和财产安全，且对环境造成极英国大百科全书
大的污染[1]。资料显示，我国尾矿库的安全状况不容乐观，
自2001年以来，尾矿库安全事故发生数量呈上升趋势[2]。
2001年7月，云南武定德昌钛矿厂尾矿库发生溃坝事故，造
成7人死亡；2006年4月，河北迁安庙岭沟尾矿库发生副坝
溃决事故，造成6人死亡；2007年11月，辽宁海城鼎洋矿
业选矿厂尾矿库发生溃坝事故，造成15人死亡，2人失踪，
38人受伤[3]。因此，对尾矿库的洪水计算和调洪演算方面的
理论和实践应用研究尤为迫切和重要。
1 水量平衡数值法
对于尾矿库的调洪演算，可根据来水过程线和排水构筑
物的泄流量与尾矿库的蓄水量关系曲线，通过水量平衡方程
计算出泄洪过程线，从而定出大泄流量和调洪库容[4]。
尾矿库内任一时段Δt的水量平衡方程式如下
：
（1）
（2）
（3）
式中：Q S、Q Z分别为时段始、终尾矿库的来洪流量，
m3/s；Q为时段平均流量，m3/s；q S、q Z分别为时段始、终
ca121尾矿库的泄洪流量，m3/s；V S、V Z分别为时段始、终尾矿
库的蓄洪量，m3；Δt为该时段的时间，h。
2 工程实例
2.1某尾矿库概况
峨眉山暗岩事件某大型湿排尾矿库为沟谷型尾矿库，总坝高为40m，总
库容1000万m3，尾矿库排洪系统型式为框架式排水井—隧
洞。
尾矿库正常蓄水位为437.8m，干滩长度为200m，干滩
坡度约为1.1%。库区汇水面积为2.65km2，流域沟谷长度为
2.16km。尾矿库设计洪水重现期为500年。
2.2洪水计算
根据当地的水文手册和水文图集，库区所在区域的年最
大24h平均降雨量为70mm，降雨量变差系数C v=0.66，降
雨量偏差系数C s=3.5C v，暴雨递减系数n1=0.60（t＜1h）。
分别采用简化推理公式法和过程线法计算尾矿库500年一
遇的洪峰流量、洪水总量以及洪水过程线[5]，计算结果见表
1。
表1 洪水计算结果表
坝顶标高
cry ab it什么意思（m）
汇水面积
王希孟（km2）
设计频率
（%）
模比系数
K p
洪峰流量
（m3/s）
洪水总量
（万m3）
440.0 2.650.2 3.9892.1551.68
2.3调洪演算过程
根据库区地形图、坝高、沉积滩坡度计算出尾矿库的库
容曲线图，见图1。依据排洪系统的工作状态以及泄流水头，
分别计算排水井~隧洞在自由泄流、井口泄流、半压力流以
及压力流不同工况下的泄流量，得到库水位—泄流量关系曲
线见图2。
收稿日期：２０１９－０６
DNA变性与杂交作者简介：孙文杰，女，硕士研究生，工程师，研究方向：尾矿库安全。
世界有金属2019年 6月下
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