xx尾矿库初步设计.doc

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1、目 录1概论11.1 区域概况11.2 企业现状21.3 设计依据21.4 设计基础资料21.5 尾矿设施概述51.6 结论及建议72尾矿库82.1 尾矿库自然特征及工程地质条件82.2尾矿库等别及设计标准132.3初期坝162.4尾矿堆积坝172.5 排洪构筑物192.6尾矿坝边坡稳定分析272.7尾矿放矿282.8坝体排渗设施292.9辅助设施293尾矿输送系统、回水系统313.1 尾矿输送工艺资料313.2 尾矿输送313.3 回水系统344环境保护364.1环境质量标准及污染物排放标准364.2环境影响评价364.3环境保护374.4水土保持385安全生产管理395.1设计标准395.

2、2主要构筑物安全使用395.3尾矿堆积体安全堆存395.4安全因素可靠性分析395.5安全机构405.6安全措施415.7监测425.8尾矿库的安全闭库446 劳动保护、安全卫生与消防466.1设计依据466.2劳动保护、安全卫生466.3消防466.4安全管理机构467.存在的问题及建议478技术经济488.1 计算依据488.2 计算结果489.投资概算459.1主要工程内容459.2 编制依据459.3概算结果469.4投资分析48附表：附表1 劳动定员表附表2 主要基建工程量表附表3 主要设备、材料表附件：附件1 营业执照附件2 委托书附件3 立项批复复印件附件4 尾矿坝渗流及边坡抗滑

3、稳定计算图表附件5 尾矿库工程地质勘察报告封面及相关资质附图：附图1 图纸目录附图2 尾矿库总平面布置图附图3 初期坝断面图及大样图附图4 尾矿库剖面图附图5 排水构筑物断面图附图6 接合井平断面图附图7 库容曲线图1概论1.1 区域概况XXXXXXXXXXX尾矿库位于XX县管辖范围内，XXXXXXXXX选厂为新建选厂，选厂处理的矿种为铁矿，处理原矿能力为400t/d，每天三班制，年工作300d。尾矿库位于XX县XX，场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。距坝址处30m有一条村级土路，交通条件相对较差。工程场地区域位于XX县XX范围内，场地处于低中山之间的山麓斜坡地貌和山谷上，两侧山麓至山谷高

4、差3540m，两侧均为斜坡，斜坡坡度较陡，约2530，库区周边斜坡上覆盖有松木林，植被好。山谷冲沟宽0.51.0m，冲沟局部有出水点。场地内未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。工程场地区域地处云贵高原中部盆岭地区,该区域的构造活动，既强烈又复杂，褶皱、断裂构造发育。区内褶皱构造以向斜开阔，背斜狭窄为特征，其形态常因断裂破坏而不完整。断裂以近南北向的走向压扭性纵断层起主导作用，具多期活动特征。分布有鲁家村辣子箐大向斜、会川营背斜、走马地大平地断层。场区地处滇中高原中部，属亚热带高原季风气候。年均温15.6，最高32.5，最低-6.5；多年年均降水量1027.2mm，降雨80%集中在每年的6-1

5、0月。干、雨季分明；年蒸发量1500-2100mm，最强在3-5月。场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。冲沟走向比较复杂，总体走向由北向南再向东，在坝址上游20m、80m处均有冲沟交汇。沟谷岸坡覆盖有松木林，植被好。距坝址30m处有一条村级土路，交通条件相对较差。1.2 企业现状XXXXXXXXX选厂日处理量为400t铁矿，选厂工作300d/a，每天3班，8h/班，目前选矿厂正在建设。1.3 设计依据XXXXXXXXX选厂设施正在建设，为了满足选厂正常生产需要，尽快使企业生产走入正轨，XXXXXXXXX委托我公司进行XXXXXXXXX选厂XX尾矿库初步设计工作。州、县相关职能部门到尾矿库选址

6、现场进行踏勘，并取得相关立项批复，尾矿库库址方案为XX县XX境内沟谷中，本初步设计报告依据国家有关法规、工程设计规范、工程设计合同进行编制。1.4 设计基础资料（1）业主提供的1:1000XXXXXXXXXXX尾矿库库区地形图。（2）XX省暴雨洪水图表实用手册（1992年版）。（3）XXXXXXXXXXX尾矿库岩土工程勘察报告（XX省地震工程研究院勘察分院2010年8月）。（4）XXXXXXXXX选厂尾矿工艺资料2010年8月。（5）尾矿工艺资料选矿厂规模：400t/d；年处理矿石：12万t/a；尾矿产率：72%；年排尾矿量：8.64万t/a（5.02万m3）；服务年限：21.6 a；年生产天

7、数：300d每天生产小时：8h（每天3班）；尾矿颗粒密度：2.65t/m3尾矿平均堆积干重度：1.72t/m3;尾矿性质：尾矿砂的颗粒组成主要依据类比铁选厂尾矿的分析资料，尾矿主要为尾砂尾细砂，详见下表1-1 。表1-1 尾矿性质项 目尾粉砂平均粒径d50(mm)0.095有效粒径d10 (mm)0.073天然容重(KN/m3)18.7干容重(KN/m3)17.2（6）设计采用的规范、标准中华人民共和国固体废物污染环境防治法2005.4.1；一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）；尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005）国家安全生产监督管理总局2006.3.1

8、； 防洪标准（GB50201-94）； 水工建筑物抗震设计规范（DL5073-1997）； 构筑物抗震设计规范（GB50191-93）； 选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）； 碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）； 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）； 给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）； 给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程（CECS141:2002）； 地表水环境质量标准（GB3838-2002）； 污水综合排放标准（GB8978-1996）； 土石坝安全监测技术规范SL6094； 尾矿设施施工及验收规程（YS5418-95）；

9、碾压式土石坝施工规范（DL/T5129-2001）； 砌石工程施工及验收规范（GBJ203-2002）； 土工合成材料应用技术规范（GB50290-98）。（7）设计采用参考资料冶金矿山尾矿设施管理规程（冶金部、有色总公司1990年7月）；尾矿坝设计手册ISBN845786454； 类似尾矿库工程。1.5 尾矿设施概述尾矿库位于山麓斜坡和沟谷中，初期坝坝型为内坡反滤碾压堆石坝，坝高16.5m（含清基2.5m），坝顶长52m，坝顶宽3.0m,内坡1：1.8，外坡1：1.9，内坡设透水反滤层，厚1.5m。总库容120.3万m3，有效库容108.3万m3，可供现有选厂规模（年处理矿石12万t）服务2

10、1.6a。后期堆坝采用上游式，堆高18m，堆筑坡比1：4.0。尾矿输送采用自流管输送，选用100X5mm HPDE高密度聚乙烯管为尾矿输送管，总长625m。尾矿回水采用库尾浮船水泵进行回水，回水管选择热轧无缝钢管D1005mm，回水泵建议选用IS(R)80-50-250，水泵共两台（一用一备）。库区汇雨面积0.55km2，排洪方案为采用库外截洪沟清污分流，库内排水斜槽、排水管、接合井结合的方式。排水斜槽全长946m，尺寸BH=1.51.5m，盖板厚500mm。排水管道设计选用D=1.5m的圆形管道，总长163m。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D=4.0m）。工程总投资785.37万元，年

11、经营费（含折旧费）106.6万元，尾矿单位经营费用12.34元/t。表1-2 尾矿库综合技术经济指标表序号指标名称单 位数 量备 注1选矿厂处理矿石量t/d4002年处理矿石量万t123年排放尾矿量万t8.64计5.02万m 34选厂尾矿排放浓度%205初期坝高m16.56初期坝顶标高m20747初期坝底标高m2057.58尾矿坝顶标高m20929尾矿堆积坝m1810尾矿堆积方法上游式11尾矿坝高m34.512尾矿库总库容万m3120.313尾矿库有效库容万m3108.314尾矿库服务年限a21.615尾矿库等别等四16尾矿库汇雨面积km20.5517尾矿库沟底纵坡%10使用段18尾矿库排洪方

12、式排水斜槽、排水管接合井19 排水斜槽m946BH=1.51.5m20排水管m163D=1.5m21尾矿输送方式加压管、自流管 22尾矿输送高差m6224尾矿输送总流量m3/h52.5625尾矿输送长度m62526回水管长度m400D=100(5)mm27年耗电量万Kwh134428劳动定员人1129项目建设投资万元785.3730年处理成本万元/a106.6含折旧31尾矿单位处理成本元/t12.341.6 结论及建议（1）本尾矿库位于沟谷中，初期坝坝型为内坡反滤碾压堆石坝，坝高16.5m（含清基2.5m），坝顶长52m，坝顶宽3.0m,内坡1：1.8，外坡1：1.9，内坡设透水反滤层，厚1.

13、5m。总库容120.3万m3，有效库容108.3万m3，可供现有选厂规模（年处理矿石12万t）服务21.6a。后期堆坝采用上游式，堆高18m，堆筑坡比1：4.0。尾矿输送采用自流管输送，选用100X5mm HPDE高密度聚乙烯管为尾矿输送管，总长625m。尾矿回水采用库尾浮船水泵进行回水，回水管选择热轧无缝钢管D1005mm，回水泵建议选用IS(R)80-50-250，水泵共两台（一用一备）。库区汇雨面积0.55km2，排洪方案为采用库外截洪沟清污分流，库内排水斜槽、排水管、接合井结合的方式。排水斜槽全长946m，尺寸BH=1.51.5m，盖板厚500mm。排水管道设计选用D=1.5m的圆形管

14、道，总长163m。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D=4.0m）。（2）本工程概算总造价为785.37万元，其中：初期坝为138.49万元；排水系统为444.78万元；输送系统为8.43万元；回水系统为7.20万元；值班房为4.00万元；辅助设施8.00万元；其它费用100.84万元；工程预备费71.40万元。2尾矿库2.1 尾矿库自然特征及工程地质条件2.1.1场地位置、地形及地貌XXXXXXXXXXX尾矿库位于XX县XX管辖范围内。XX县位于XX省中部，属滇中高原东南部，距离昆明市XXkm处，县政府驻XX镇，地跨东经10138一10235、北纬2451一253之间，总面积3536km2

15、,境内重山叠嶂，河谷纵横，海拔1300-2754m，年平均气温16.2，年平均降水量930mm，境内盛产水稻，玉米，小麦，蚕豆，豌豆，烤烟，油菜籽等农作物，场地位于低中山之间的山麓斜坡和沟谷上。冲沟走向比较复杂，总体走向由北向南再向东，在坝址上游20m、80m处均有冲沟交汇。沟谷岸坡覆盖有松木林，植被好。距坝址30m处有一条村级土路，交通条件相对较差。工程场地区域地处云贵高原中部盆岭地区,该区域的构造活动，既强烈又复杂，褶皱、断裂构造发育。区内褶皱构造以向斜开阔，背斜狭窄为特征，其形态常因断裂破坏而不完整。断裂以近南北向的走向压扭性纵断层起主导作用，具多期活动特征。分布有鲁家村辣子箐大向斜、会

16、川营背斜、走马地大平地断层。2.1.2 场地工程地质及水文地质条件1、工程地质条件根据工程勘察报告，勘察揭示场地地层类型主要为：第四系人工层耕土（4ml）、坡洪积形成的粉质粘土夹角砾（Qdl+pl）、粘土（Qdl+pl）、碎石土（Qdl+pl）和元古界昆阳群绿汁江组风化页岩（Pt1lz）组成。现按钻探揭露的土层，将其主要工程地质特征自上而下叙述如下:耕土（4ml）：灰黄色、红棕色，湿。以粉质粘土为主,含角砾及植物根系,结构疏松，孔隙大。粉质粘土夹角砾（4dl+pl）：灰黄、褐黄色，稍湿，硬塑，干强度和韧性中等。土质不均，夹少量植物根系，夹525%角砾及粉砂。该层平均厚度0.80m，厚度0.70

17、.8m之间变化。1有机质土（4h）：深灰色。湿，可塑。呈透镜体状，层厚0.3m，仅钻孔ZK2揭露。1粘土（Q4dl+pl）：红棕色，稍湿，硬塑状，切面稍有光泽，干强度和韧性中等。土质不均，夹植物根系及少量角砾。该层厚度1.00m，场区局部分布。2碎石土（Q4dl+pl）：灰黄色，湿，稍密。强风化粉砂岩、页岩成分，粒径50200mm，棱角状，粉质粘土填充。该层厚度0.5m，场区局部分布。1全风化页岩（Pt1lz）：褐灰色姜黄色，粉砂质、泥质结构，岩芯呈土状、碎石土状。场区局部揭露，层顶标高2064.82m。2强风化页岩（Pt1lz）：灰黄棕褐色，粉砂质、泥质结构，节理很发育，岩体破碎呈碎石土状。

18、岩体破碎，岩体基本质量等级级。层顶标高2058.862068.40m。3中等风化页岩（Pt1lz）：灰黄色，粉砂质、泥质结构，节理裂隙发育，岩芯呈碎石块状。岩体较破碎，岩体基本质量等级级。层顶标高2057.522062.92m。根据工程地质手册第四版和地区经验，地基岩土物理力学性质值如下：表2-1 地基岩土物理力学性质指标表土层编号土层名称天然密度（g/cm3）承载力特征值fak(KPa)抗剪强度压缩系数a1-2（MPa-1）压缩模量ES（MPa）粘聚力CK(kPa)内摩擦角K()粉质粘土夹角砾1.9018042.010.20.305.661粘土1.8516042.55.30.295.512碎

19、石土2.0020020.020.00.551.501全风化页岩2.151802强风化页岩2.423503中等风化页岩2.585002、水文地质条件根据工程勘察报告，场区地下水主要为裂隙水，地下水形成主要受大气降水直接补给，埋藏较浅。地基土层除局部分布的2外，均为弱透水层。在雨季时，水位埋深1.22.3m。场地为“V”字形沟谷，雨季时，两侧及库内雨水大量汇集排泄流往坝体，容易造成溃堤或直接经库顶漫出。因此应根据库区地形情况，充分考虑适当的分流泄洪措施，确保库区及坝体的稳定性。库区汇水面积约为0.55km2。1）地下水的渗透性为获取较为准确的地基岩土渗透性能指标，勘察单位现场进行了注水试验，得到场

20、地内各岩土层的渗透系数指标，见下表：表2-2 各岩土层渗透系数一览表地层编号12123地层名称粉质粘土夹角砾粘土碎石土全风化页岩强风化页岩中等风化页岩渗透系数K(m/d)15815017015020由工程勘察报告可知，库区上部土层渗透性较弱。但考虑到库区为山地地形，在雨季时，会有大量降水流入库内，容易造成渗流量加大，造成水土流失，影响安全。为避免库区地表水直接经库顶漫出，因此应考虑适当的分流泄洪措施，确保库区及坝体的稳定性。2）地下水腐蚀性评价根据对库区周边环境及已有建筑的分析，附近无污染源，可不考虑地下水的腐蚀性影响。场地环境类型为II类。2.1.3 场地不良地质作用1、边坡山谷呈“V”型，

21、两侧（坝肩）斜坡较陡，均未见滑坡，崩塌等不良地质现象。但对坝址区基岩出露地段，由于裂隙节理发育，应对边坡进行的维护处理，确保其长期稳定。2、地震效应评价（一）场地类别结合该场地地基土的承载力特征值、下伏基岩情况推算，场地覆盖层的等效剪切波速平均值在250500m/s之间，基岩埋深小于5m，综合判定该场地地基土类型属中硬土，场地类别为类建筑场地。根据中国地震动参数区划图（1/400万，2001年）的划分，拟建场地的基本地震加速度值为0.15g，第二组。抗震设防烈度7度。（二）砂土液化根据工程勘察报告,场地内未见粉砂和粉土层，且无明显软土分布。按建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）的相关

22、规定判定，可不考虑砂土液化及软土震陷影响。综合分析判定，该场地可视为可建设的一般性场地。2.1.4 场地稳定性库区场地岩溶不发育，在库区及周边没有发现其它的滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质作用，库区范围没有发现活动断裂及活动构造，总体看来场地构造较稳定。山谷呈“V”型，两侧（坝肩）斜坡较陡，均未见滑坡，崩塌等不良地质现象。但对坝址区基岩出露地段，由于裂隙节理发育，应对边坡进行的维护处理，确保其长期稳定。 总体而言，该场地整体稳定性较好，适宜建筑。本场地地层构成较简单，基岩埋藏较浅，结合尾矿坝的特点，建议采用天然地基，直接以2及以下地层作为基础持力层，并嵌入该层50cm以上。为确保坝肩斜坡的稳

23、定性，先进行上部斜坡的治理，坝肩基础宜嵌入基岩，仍以层2及以下地层为基础持力层。根据中国地震动参数区划图（1/400万，2001年）的划分，拟建场地的基本地震加速度值为0.15g，第二组。抗震设防烈度7度。2.2尾矿库等别及设计标准2.2.1 容积计算在1：1000地形图上计算容积，初期坝底标高2057.5m，顶标高2074m，初期坝高16.5m（含清基2.5m），后期堆坝高18m，最终堆积标高2092m，后期堆筑按坡比1：4.0堆筑。库容计算见表2-3表2-3 库容计算表高程面积平均面积高差库容累加库容206077.60000173.92347.82062270.2347.81115.222

24、230.420641960.22578.231822636420664403.88942.2589821179620687392.220738.29580.8219161.6207011769.439899.814397.5228795207217025.668694.820416.7240833.4207423807.8.227458.6254917.2207631109.4.434873.9269747.8207838638.4.242621.65285243.3208046604.9.550637.852.7208254670.8.258943.052.1208463215.3.3683

25、18.452.9208673421.6.278087.82.6208882754.888037220909332097653.352.72092.7计算结果，初期库容X万m3,库容利用系数为0.5；有效库容XX万m3，最终库容XX万m3，库容利用系数为0.9，有效库容XX万m3，总坝高XXm，满足XX万m3/a库容要求，服务年限X年。当堆积坝标高2092m，堆坝高18m，总坝高34.5m，有效库容108.3万m3, 根据国内外工程实践类似尾矿后期堆高18m在技术上是可行的。尾矿库容积曲线图见附图6。2.2.2 尾矿库等别库容计算结果，初期坝坝高16.5m（含清基2.5m），后期堆高18m，初期

26、库容10.95万m3，有效库容5.48万m3，可堆存尾矿量1.1年，尾矿坝高34.5m，尾矿库库容120.3万m3，有效库容108.3万m3，服务年限21.6年，根据选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90。尾矿库初期等别为五等，相应尾矿库构筑物等级为5级，中、后期尾矿库等别为四等，相应尾矿库构筑物等级为4级。2.2.3 尾矿库设计标准尾矿库等别为四等，相应尾矿库构筑物等级为4级。根据选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90，表3.4.3、表4.1.2。尾矿坝坝坡抗滑稳定最小安全系数：K正常1.15K地震1.00表2-4 尾矿库防洪标准等别四洪水重现期（a）初 期30中、后期100初期洪水重现期30年

27、一遇，设计频率P=3.33%；中、后期洪水重现期100年一遇，设计频率P=1%。2.3初期坝2.3.1 坝高选矿厂日处理矿石400t/d，年平均处理矿石12万t，尾矿产率为72%，年尾矿量为5.02万m3，尾矿堆积干重度为1.72t/m3,初期坝高16.5m,坝顶标高2074m，对应库容10.95万m3，库容利用系数为0.5，有效库容5.48万m3，可满足选矿厂正常生产1.1年的尾矿量储存，即考虑就后期有增容的潜力。坝体筑坝材料取自附近的采石场，后期堆高18m，总库容120.3万m3，库容利用系数为0.9，有效库容108.3万m3。2.3.2 初期坝结构初期坝坝型为内坡反滤透水碾压堆石坝，坝高

28、16.5m（含清基2.5m），坝顶长52m，坝顶宽3.0m,内坡1：1.8，外坡1：1.9，坝顶标高2074m，内坡设透水反滤层厚1.5m，内外坡均设置块石护坡，厚0.5m，详见附图3。初期坝下坡残积层耕植土、碎石、块石全部清除，坝基坐落在强风化页岩,设计清基深度2.5m。初期坝材料为取自库区附近的采石场。设计施工参数:初步确定干重度d=2.1t/m3，施工前，坝体填筑料做碾压试验,取样做击实试验及剪切试验，并根据实验结果对设计取值参数进行验证。2.3.3 尾矿坝体技术要求本坝体设计主要结合实地地形，根据工程勘察报告可知，持力层选强风化页岩（其承载力350kpa），设计清基深度2.5m。筑坝材

29、料要求：其软化系数0.8，容重2.1t/m3，石料长短之比不大于3.0，抗压强度大于10Mpa。坝体技术要求：坝体碾压前应清除料场地内的表土层和杂质，确保填料的新鲜、干净，场地整洁，碾压前做碾压试验，确定碾压厚度、密度、孔隙率、遍数及碾压机械。本设计碾压厚度小于3m。2.4尾矿堆积坝（1）尾矿堆积坝为上游式堆坝，堆坝高18m，尾矿堆积坡1：4.0。尾矿总库容120.3万m3,有效库容108.3万m3，服务年限21.6年。（2）堆积坝筑坝方式采用水力冲积法坝顶分散放矿。初期坝上放矿主管D100，长52m，主管接DN50 mm支管5根及5个DN50矿浆闸阀，支管用D=50mm橡胶夹布压力胶管接到初

30、期坝内坡脚开始放矿。（3）尾矿堆坝从初期坝顶2074m高程开始堆坝,按1:4.0的外坡比进行子坝垒筑，子坝尺寸为坝顶宽1.5m，坝高2.0m，子坝内外坡比均为1：1.5，子坝垒筑最终标高为2092m，堆坝高18m，共计9级子坝，详见附图4。（4）堆坝放矿主管放置在子坝顶上，主管为DN100的PE管，随尾矿坝的上升而抬高。主管上每间距10.0m设置一根支管，支管为DN50的PE管，支管上接DN50橡胶管，每2根支管为一个工作组，每3个工作组为一放矿区域，每一放矿区域分为干燥区、准备区、冲积区三区。放矿时干燥区、准备区、冲积区三区交替轮流放矿，随着堆坝高度的上升，堆坝放矿区域可作适当加宽，无论在何

31、种情况下均保证尾矿粗颗粒沉积坝前，细颗粒排向库尾，不允许矿泥沉积，不出现粗、细尾矿颗粒夹层，以免形成软弱的滑动面，威胁堆坝体的稳定安全。（5）挖取离坝轴线40m范围内的尾砂作为堆筑子坝的材料进行堆坝，严禁在子坝附近挖坑取土堆筑子坝。（6）堆坝过程中，严格控制滩面长度，正常运行期间尾矿库干滩最小保持100m以上,汛期前，雨季期间应将库内蓄水排干，最高洪水位期间最小干滩长大于50m，同时库内最小安全超高不小于0.5m，若库内存水位大于设计要求，应及时撤掉盖板，增加排水斜槽的下泄能力，将库内集水排泄至库下游降低库水位，确保尾矿库安全运行。在堆坝过程中堆坝外坡应及时修筑坝面排水沟排泄坝面雨水，以防雨水

32、冲刷坝面，同时在堆坝外坡坝面上种草，防止水土流失。（7）堆坝体内排渗设施为降低浸润线，满足抗震构造要求，在尾矿堆积体中从标高2076m开始每升高4m设置一层排渗盲沟，共设置了4层排渗盲沟。排渗设施由水平方向的纵、横盲沟及竖向盲沟组成。横向盲沟平行于坝轴线，距离堆坝外坡40m设置横向盲沟一条与纵向盲沟相连。纵向盲沟水平垂直于横向盲沟，每间隔10m设置一条，以i0.01的坡度延伸至堆坝外坡，纵向盲沟与横向盲沟交汇点设置竖向盲沟。纵、横向排渗盲沟由土工布包裹碎石构成，横向盲沟与纵向排渗盲沟相连，宽1.0m，将渗水排入坝上排水沟，盲沟内设软式透水管100mm，将坝体内渗透水导出坝外，过坝面及岸坡排水沟

33、排向库下游，降低堆坝体内浸润线。上述堆坝排渗盲沟，在实际使用中效果明显。2.5 排洪构筑物2.5.1排洪构筑物方案尾矿库汇雨面积为0.55km2，排水设计方案采用库外截洪沟截污分流，库内排水斜槽、井、排水管道结合的方式排洪到下游，排水斜槽延伸到库尾，总长L=946m，排水管道（D=1.5m）与排水斜槽相连，总长163m。排水斜槽与排水管道交汇处设置接合井（D=4.0m）。2.5.2 水文气象XX县位于XX省中部，属滇中高原东南部，距离昆明市58km处，县政府驻金山镇，地跨东经10138一10235、北纬2451一253之间。总面积3536km2,境内重山叠嶂，河谷纵横，海拔1300-2754m

34、，年平均气温16.2，年平均降水量930mm，境内盛产水稻，玉米，小麦，蚕豆，豌豆，烤烟，油菜籽等农作物，尾矿库区域地处滇中高原中部，属亚热带高原季风气候。年均温15.6，最高32.5，最低-6.5；多年年均降水量1027.2mm，降雨80%集中在每年的6-10月。干、雨季分明；年蒸发量1500-2100mm，最强在3-5月。2.5.3水文计算水文计算采用XX省暴雨洪水图表实用手册选取参数计算洪峰流量和洪水总量。（1）流域参数全区汇雨面积0.55km2，汇流长度0.7m，平均坡降10%。全区分汇水1区（库内区域）、汇水2区（库外区域），表2-5 各区流域系数汇水面积F(m3)汇水长度L(km)

35、平均坡度J汇水1区0.120.350.08汇水2区0.430.800.15全区0.550.700.10（2）降雨参数该地区降雨参数选取XX省暴雨洪水图表实用手册查得，见表2-6。表2-6 降雨参数表H1（mm）CV1H6(mm)CV6H24(mm)CV24350.35550.40700.4(3)洪峰流量计算尾矿库汇雨面积属特小流域汇流时间短，降雨历时采用24小时，故设计采用推求公式计算洪峰流量，采用推理计算公式： 式中：Q洪峰流量（m3/s）；洪峰径流系数；S暴雨雨力（mm/h）;流域汇流时间（h）；n暴雨衰减系数；F汇雨面积（km2）。洪峰流量计算见表2-7；表2-7 各区洪峰流量计算表FL

36、JP（%）h1h6h24汇水1区0.12 0.35 0.08 3.33 35.00 55.00 70.00 0.12 0.35 0.08 1.00 35.00 55.00 70.00 汇水2区0.43 0.80 0.15 3.33 35.00 55.00 70.00 0.43 0.80 0.15 1.00 35.00 55.00 70.00 全区0.55 0.70 0.10 3.33 35.00 55.00 70.00 0.55 0.70 0.10 1.00 35.00 55.00 70.00 mKPH24P=KP.H24n2SP=H24p24n-10.383/msp1/4o汇水1区0.24

37、1.91 133.70 0.83 76.92 0.76 0.70 0.24 2.31 161.70 0.83 93.03 0.72 0.66 汇水2区0.25 1.91 133.70 0.83 76.92 0.96 0.95 0.25 2.31 161.70 0.83 93.03 0.91 0.89 全区0.25 1.91 133.70 0.83 76.92 0.91 0.89 0.25 2.31 161.70 0.83 93.03 0.87 0.84 0n2=3.6F-0.19=l-1.1*/S0n2Qm(m3/S)m汇水1区0.75 5.39 0.90 0.68 3.08 0.07 1.3

38、8 0.71 5.39 0.91 0.64 3.97 0.07 1.38 汇水2区0.96 4.23 0.94 0.93 9.00 0.08 1.86 0.91 4.23 0.95 0.88 11.54 0.08 1.86 全区0.91 4.03 0.94 0.87 12.10 0.07 1.75 0.87 4.03 0.94 0.83 15.51 0.07 1.75 各区洪峰流量见表2-8表2-8 各区洪峰流量计算成果表P（%）Q汇水1区3.333.08 13.97 汇水2区3.339.00 111.54 全区3.3312.10 115.51 (4)洪水总量计算库内设计洪水总量采用下式推求：

39、WP=0.1HTPF式中：WP设计洪水总量（万m3）; HTP历时为T的设计暴雨（mm）; F汇雨面积; 径流系数。计算结果见表2-9表2-9 各区洪水总量计算成果表P（%）WP汇水1区3.331.2811.55 汇水2区3.334.60 15.56全区3.335.88 17.112.5.4 排洪构筑物1、排水斜槽调洪库容计算经在1：1000地形图上计算，最小安全超高0.5m，尾矿堆筑滩顶标高2092m，初期调洪水深H调=1.0m，调洪库容Vt=1.68万m3。后期调洪水深H调=2.0m，调洪库容Vt=5.46万m3。 下泄流量计算下泄流量计算公式采用高切林公式：式中：Q下泄下泄洪水流量（m3

40、/s）； QP设计洪水流量（m3/s）； Vt调洪库容（万m3）； Wp设计洪水总量（万m3）。计算结果：初期调洪：Q下 1%=11.85m3/s; Q下3.33%=8.64m3/s。后期调洪：Q下 1%=3.59m3/s; Q下3.33%=0.86m3/s。为了降低库区水位，快速排出洪水，提高尾矿库的安全，排水斜槽设置按满足24小时全流域汇水量的排泄，设计选用平板嵌入斜槽，计算排水斜槽采用明渠无压力计算，排水斜槽现场浇筑而成，厚300mm，盖板厚500mm，采用钢筋混凝土结构，排水斜槽地基基础承载大于160t/m2,计算采用明渠矩形断面，计算公式如下：流量公式：Q=V流速公式： 曼宁公式：

41、式中：Q流量（m3/s） 过水断面面积（m2） V流速（m/s） R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（m） I水力坡度 C流速系数（谢才系数） n沟壁粗糙系数（据材料而定）参数选取：铺设坡度9.7%-12%，设计坡度按10%，粗率n=0.021，计算断面为明渠矩形断面，宽1.5m，深1.5m，经计算可得：当水位深1.4m，断面特性值为：断面积A=2.1m2，湿周长X=4.3m，水力半径R=0.488m，计算得C=42.26 V=9.34m/sQ =19.6m3/s 其斜槽排泄流量为19.6m3/s，大于库内正常排泄要求，故设置排水斜槽断面1.51.5m，满足减轻库区洪水压力，排水斜槽总长946m，延伸到库尾。2、排水管排水管道设置按满足24小时全流域汇水量的排泄，经计算24小时70mm（正常）全流域洪峰流量15.51m3/s，洪水量为7.11万m3。设计选用管道为D=1.5m的圆形管道，在铺设坡度10%时，管道的通过流量按以下公式计算：流量公式：Q=V流速公式： 曼宁公式： 式中：Q流量（m3/s） 过水断面面积（m2） V流速（m/s） R水力半径（过水断面面积与湿周的比值）（m） I水力坡度 C流速系数（谢才系数） n沟壁粗糙系数（据材料而定）参数选取：设计坡度按10%，粗率n=0.018，计算断面为圆形断面，直径