尾礦壩多層集成監測綜述

宋峰年

摘?要：本文對尾礦庫壩監測引入多層集成概念，對壩體位移、水動力指標、突發因素等進行分級，意為更好的對尾礦壩監測數據進行分析和指導，對致災因素時效進行分類分析，從上到下，從變形到導致變形等方面作出統一評判，能更準確的完成對尾礦壩的穩定分析，達到減少經濟損失，保護人員和財產安全的目的。

關鍵詞：尾礦壩;監測;多層集成

在世界93種事故、公害隱患中，尾礦庫事故的危害名列第18位，直接造成百人以上死亡的尾礦庫事故已不鮮見。

近幾年來，我國尾礦庫潰壩事故時有發生，使人民群眾生命財產安全受到很大威脅，同時也給環境安全帶來嚴重危害。據統計，自2005年以來，全國發生尾礦庫潰壩等重特大事故19起，其中，2006年4月30日陜西鎮安尾礦庫潰壩，造成17人死亡、5人受傷;2008年9月8日山西襄汾“9·8”特別重大尾礦庫潰壩事故，更是造成277人死亡。尾礦庫的建設以及建設后的安全監管，已引起國家及各級人民政府的高度重視。

我國目前尾礦庫建設整體質量不高，尾礦庫防洪、抗震能力及壩體穩定性與發達國家相比相對偏低;而且小型庫多。我國礦山規模小，四等庫及四等庫以下的小型尾礦庫占90%以上;并且是失事后果嚴重。我國人口眾多，尾礦庫難以避開居民區和重要工業、交通設施，一旦失事則損失巨大。

一、尾礦庫監測方法

根據尾礦庫安全監測技術規范，對于尾礦庫需要監測項為：

（一）表面位移監測

一般采用接觸式或者非接觸式位移監測手段，常用手段為：GNSS技術、全站儀測量技術、合成孔徑雷達技術等，均能有效對尾礦壩表面位移情況作出監測。

（二）內部位移監測

目前采用打孔并安裝內部位移傳感器進行監測，能有效了解尾礦壩內部位移情況。

（三）浸潤線監測

目前采用人工/自動監測技術，對整體壩體進行布控，實時或者定期對壩體內水位情況進行監測。

（四）干灘監測

目前采用固定坡比法、無接觸影像法、標識識別法等技術進行干灘監測，能有效對干灘長度進行監測。

（五）庫水位監測

目前采用液位計、投入式水位計、標識識別等方式進行監測，能有效對水位進行監測。

（六）滲流量監測

目前采用量水堰計進行滲流量監測，能有效對滲流量監測得出具體數據。

（七）降雨量監測

目前采用自動化雨量計進行監測，能有效對尾礦庫整體區域進行雨量監測。

（八）視頻監控

目前對重點區域進行視頻監測和捕捉，能有效進行事件抓拍和掌控。

二、多層集成監測

就目前尾礦庫監測技術而言，均已經實現對尾礦壩的安全監測指標并能有效對位移以及其他預警作出指導，但是目前還未有對各監測指標進行對壩體具體影響等級劃分，不能有效對致災時效指標進行控制，故此文引入多層集成概念，方便有效對尾礦壩安全進行有效監控。

（一）一級壩體位移層級

壩體位移作為尾礦庫安全指標是最重要的，因為一旦尾礦壩出現定向位移，代表壩體失穩，會在接下來不定時的時間內造成大量人員財產損失，故定位一級層級;

主要量算指標為地表位移和內部位移，表面位移和內部位移應具有上下統一，根據壩體性質，失穩情況可由上部垮塌和內部垮塌等情況，整體情況應為外部和內部統一標準監測，不能以單一監測項目進行定義;若出現位移預警，必須進行整體撤離或者治理。

（二）二級壩體水動力層級

壩體水動力層級為二級層級，水動力指標為壩體失穩形成的主要因素，所以講水動力指標認定為預測主體指標，為判斷壩體是否將產生位移進行控制。

主要量算指標為干灘、浸潤線、滲流等，可以輔助以濁度，空隙水壓力等監測手段，壩體內水動力為一個動態指標，若水動力打破平衡點，會對壩體內部進行緩慢改造，進而直接導致內部整體垮塌，壩體位移。

（三）三級外部突發因素層級

壩體外部突發層級為三級，主要是以防護和提前規劃為主，預防內容為：大暴雨、邊坡垮塌、人為底部開挖、堆壩不合理等，采用量算指標為雨量、周圍山體位移、視頻監測等。

定位三級原因為此類層級為一般管理類，對排洪設施、壩體設計、周圍環境進行整體監測，保證尾礦庫正常運行。

三、不同層級關系

不同層級不以重要性進行劃分，只按威脅因素進行分類，按照不同地區需進行逐一分析，不同致災因素所占監測比例不同，所監測的效果不同，本文引入監測層級為了更好對尾礦庫監測進行監測，位移、水動力、突發等層級均是尾礦庫的致災因素，更好的根據已有監測類型對尾礦壩進行跟蹤監測最終達到預測的效果。以減少經濟損失，保護人員和財產安全。同時，建立監測對象的在線監測信息數據庫，為尾礦壩設計方法的研究積累數據。

四、結論

本文引入監測多層層級概念，方便與有效對尾礦壩監測指標進行分析，并且對后續尾礦壩安全分析和評價作出另一個方面的思考，是否能對致災因素時效進行分類分析，從上到下，從變形到導致變形等方面作出統一評判，能更準確的完成對尾礦壩的穩定分析，達到減少經濟損失，保護人員和財產安全的目的。

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