尾礦漿體靜置及下泄中尾砂沉積規律試驗研究

王 亮， 王 凱， 劉星星， 盛金昌， 胡云進

（1.河海大學水利水電學院，南京 210098； 2.浙江省錢塘江管理局勘測設計院，杭州 310000；3.紹興文理學院土木工程學院，浙江紹興 312000）

我國大量的能源和原材料都依賴于礦產資源［1］. 開發礦業的同時帶來了嚴峻的環境問題，礦山尾礦累計現已達到45 億t［2］. 現今，我國主要利用修筑尾礦庫堆存尾礦，然而在這些尾礦庫中，正常運行的庫不足70%［3］. 當滲透變形條件滿足后，在尾礦壩體內將發生管涌等破壞［4］. 尾礦庫一旦潰壩，將會對人民的生命和財產造成巨大威脅，而潰壩漿體演進規律直接影響著災害程度，因此，探索潰壩漿體的演進規律對潰壩災害影響顯得尤為重要.

針對潰壩漿體演進，各界學者在研究過程中使用了不同的實驗方法. 王又武等［5］修正經驗公式，探討了適合尾礦庫潰壩的水力計算方法和對下游危害程度等問題；Pastor等［6］利用數值模擬，基于彈塑性有限元、動量守恒和質量守恒定理建立了尾礦庫潰壩模型，計算了潰壩漿體深度隨時間的變化；Sun等［7］采用物理模型試驗方法，利用高速攝影機、雷達、LGY-Ⅲ流量計對尾礦庫潰決過程中的物理量進行監測，探索了尾礦庫漫頂破壞. 學者們利用經驗公式分析漿體演進時，多借鑒泥石流的相關研究［8-9］，而尾礦庫潰壩形成的漿體顆粒粒徑極細且單一，鮮有巨礫和塊石，下游地形坡度較小，存在一定差異；尾礦漿體在下泄流動過程中其物理力學特性將沿程發生變化，出現水砂分離現象，而……