模型试验及数值模拟下尾矿库溃坝尾砂流演变预测

摘要

尾矿库溃坝所产生的尾砂流类似于地质灾害中的泥石流,具有发展迅速、破坏性强、影响范围广和预警时间不足等特点,研究溃坝尾砂流的演变规律及其影响范围对防灾减灾具有重要的意义。该研究利用RAMMS碎屑流软件建立了数值三维模型进行数值仿真溃坝模拟,通过物理模型(1∶150)试验研究了溃坝的尾砂流对下游的演变进程和影响范围,并将其试验数据与数值计算结果对比分析,验证了数值模拟在溃坝仿真上的可靠性和有效性。结果表明:以漫顶水流到达拦砂坝底开始计时,尾矿坝溃坝9 min尾砂流开始冲击距尾矿坝0.7 km处的下游村庄;随着溃坝的持续,溃坝泥砂淤积逐步加深,水位继续升高,并在18 min对下游造成全面淹没,影响范围达0.558 km ^(2),库内尾砂的溃泄总量可达1.3×10^(7) m ^(3)。建议在尾矿库的设计、管理和风险评估过程中,结合潜在的危险范围,合理的增加防灾减灾的措施。