尾礦庫排洪系統(tǒng)概述

尾礦庫排洪系統(tǒng)概述2008-6-1817:33:14中國選礦技術(shù)網(wǎng)瀏覽@975次收藏我來說兩句

尾礦庫排洪系統(tǒng)概述第一節(jié)排洪系統(tǒng)布置的原則尾礦庫設(shè)置排洪系統(tǒng)的作用有兩個方面的原因：一是為了及時排除庫內(nèi)暴雨；二是兼作回收庫內(nèi)尾礦澄清水用。對于一次建壩的尾礦庫，可在壩頂一端的山坡上開挖溢道排洪。其形式與水庫的溢洪道相類似。對于非一次建壩的尾礦庫，排洪系統(tǒng)應(yīng)靠尾礦庫一側(cè)山坡進(jìn)行布置，選線應(yīng)力求短直;地基的工程地質(zhì)條件應(yīng)盡量好，最好無斷層、破碎帶、滑坡帶及軟弱巖層或結(jié)構(gòu)面。尾礦庫排洪系統(tǒng)布置的關(guān)鍵是進(jìn)水構(gòu)筑物的位置。我們知道：壩上排礦口的位置在使用過程中是不斷改變的，進(jìn)水構(gòu)筑物與排礦口之間的距離應(yīng)始終能滿足安全排洪和尾礦水得以澄清的要求。也就是說，這個距離一般應(yīng)不小于尾礦水最小澄清距離、調(diào)洪所需灘長和設(shè)計最小安全灘長（或最小安全超高所對應(yīng)的灘長）三者之和。當(dāng)采用排水井作為進(jìn)水構(gòu)筑物時，為了適應(yīng)排礦口位置的不斷改變，往往需建多個井接替使用，相鄰二井井筒有一定高度的重疊（一般為0.5?1.0米）。進(jìn)水構(gòu)筑物以下可用排水涵管或排水隧洞的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行排水。當(dāng)采用排水斜槽方案排洪時，為了適應(yīng)排礦口位置的不斷改變，需根據(jù)地形條件和排洪量大小確定斜槽的斷面和敷設(shè)坡度。有時為了避免全部洪水流經(jīng)尾礦庫增大排水系統(tǒng)的規(guī)模，當(dāng)尾礦庫淹沒范圍以上具備較緩山坡地形時，可沿庫周邊開挖截洪溝或在庫后部的山谷狹窄處設(shè)攔洪壩和溢洪道分流，以減小庫區(qū)淹沒范圍內(nèi)的排洪系統(tǒng)的規(guī)模。排洪系統(tǒng)出水口以下用明渠與下游水系連通。第二節(jié)排洪計算步驟簡介洪水計算的目的在于根據(jù)選定的排洪系統(tǒng)和布置，計算出不同庫水位時的泄洪流量，以確定排洪構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸。當(dāng)尾礦庫的調(diào)洪庫容足夠大，可以容納得下一場暴雨的洪水總量時，問題就比較簡單，先將洪水匯積后再慢慢排出，排水構(gòu)筑物可做得較小，工程投資費用最低；當(dāng)尾礦庫沒有足夠的調(diào)洪庫容時，問題就比較復(fù)雜。排水構(gòu)筑物要做得較大，工程投資費用較高。一般情況下尾礦庫都有一定的調(diào)洪庫容，但不足以容納全部洪水，在設(shè)計排水構(gòu)筑物時要充分考慮利用這部分調(diào)洪庫容來進(jìn)行排洪計算，以便減小排水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)省工程投資費用。排洪計算的步驟一般如下：一、確定防洪標(biāo)準(zhǔn)我國現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范規(guī)定尾礦庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)按表1確定。當(dāng)確定尾礦庫等別的庫容或壩高偏于下限，或尾礦庫使用年限較短，或失事后危害較輕者，宜取重現(xiàn)期的下限；反之，宜取上限。表1尾礦庫防洪標(biāo)準(zhǔn)尾礦庫等別一二三四五洪水重現(xiàn)期（年）初期100?20050?10030?5020?30中、后期1000?2000500?1000200?500100?20050?100注：初期指尾礦庫啟用后的頭3?5年。二、洪水計算及調(diào)洪演算確定防洪標(biāo)準(zhǔn)后，可從當(dāng)?shù)厮氖謨圆榈糜嘘P(guān)降雨量等水文參數(shù)，先求出尾礦庫不同高程匯水面積的洪峰流量和洪水總量，這叫洪水計算。再根據(jù)尾礦沉積灘的坡度求出不同高程的調(diào)洪庫容，這中調(diào)洪演算。三、排洪計算根據(jù)洪水計算及調(diào)洪演算的結(jié)果，再進(jìn)行庫內(nèi)水量平衡計算，就可求出經(jīng)過調(diào)洪以后的洪峰流量。該流量即為尾礦庫所需排洪流量。最后，設(shè)計者以尾礦庫所需排洪流量作為依據(jù)，進(jìn)行排洪構(gòu)筑物的水力計算，以確定構(gòu)筑物的凈空斷面尺寸。第三節(jié)排洪構(gòu)筑物的類型尾礦庫庫內(nèi)排洪構(gòu)筑物通常由進(jìn)水構(gòu)筑物和輸水構(gòu)筑物兩部分組成。尾礦壩下游坡面的洪水用排水溝排除。排洪構(gòu)筑物型式的選擇，應(yīng)根據(jù)尾礦庫排水量的大小、尾礦庫地形、地質(zhì)條件、使用要求以施工條件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一、進(jìn)水構(gòu)筑物進(jìn)水構(gòu)筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪溝等。排水井是最常用的進(jìn)水構(gòu)筑物。有窗口式、框架式、井圈疊裝式和砌塊式等型式，見圖1。窗口式排水井整體性好，堵孔簡單。但進(jìn)水量小，未能充分發(fā)揮井筒的作用，早期應(yīng)用較多?？蚣苁脚潘涩F(xiàn)澆梁柱構(gòu)成框架，用預(yù)制薄拱板逐層加高。結(jié)構(gòu)合理，進(jìn)水量大，操作也比較簡便。從20世紀(jì)60年代后期起，廣泛采用。井圈疊裝式和砌塊式等型式排水井分別用預(yù)制拱板和預(yù)制砌塊逐層加高。雖能充分發(fā)揮井筒的進(jìn)水作用，但加高操作要求位置準(zhǔn)確性較高，整體性差些，應(yīng)用不多。排水斜槽既是進(jìn)水構(gòu)筑物，又是輸水構(gòu)筑物。隨著庫水位的升高，進(jìn)水口的位置不斷向上移動。它沒有復(fù)雜的排水井，但畢竟進(jìn)水量小，一般在排洪量較小時經(jīng)常采用。洪道常用于一次性建庫的排洪進(jìn)水構(gòu)筑物。為了盡量減小進(jìn)水深度，往往作成寬淺式結(jié)構(gòu)。山坡截洪溝也是進(jìn)水溝筑物兼作輸水構(gòu)筑物。沿全部溝長均可進(jìn)水。在較陡山坡處的截洪溝易遭暴雨沖毀，管理維護(hù)工作量大。

圖1排水井類型圖a—窗口式；b—框架式；c—砌塊式；d—井圈疊裝式二、輸水構(gòu)筑物尾礦庫輸水構(gòu)筑物的基本型式有排水管、隧洞、斜槽、山坡截洪溝等。排水管是最常用的輸水構(gòu)筑物。一般埋設(shè)在庫內(nèi)最底部，荷載較大，一般采用鋼筋混凝土管，如圖2所示。斜槽的蓋板采用鋼筋混凝土板，槽身有鋼筋混凝土和漿砌塊石兩種，如圖3所示。鋼筋混凝土管整體性好，承壓能力高，適用于堆壩較高的尾礦庫。但當(dāng)凈空尺寸較大時，造價偏高。漿砌塊石管是用漿塊石作為管底和側(cè)壁，用鋼筋混凝土板蓋頂而成。整體性差，承壓能力較低，適用于堆壩不高、排洪量不大的尾礦庫。圖2排水管類型圖圖3斜槽類型圖隧洞需由專門鑿巖機械施工，故凈空尺寸較大。它的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，是大、中型尾礦庫常用的輸水構(gòu)筑物。因為當(dāng)排洪量較大，且地質(zhì)條件較好時，隧洞方案往往比較經(jīng)濟(jì)