复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析

第７Ｏ卷第５期　有　色　金　属（矿山部分）　２０１８年９月　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１—４１７２．２０１８．０５．００６　复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析　甘海阔　，毕乾。，崔旋　（１．北京矿冶科技集团有限公司，北京１０１６００；　２．金属矿山智能开采技术北京市重点实验室，北京１０２６２８；　３．北京科技大学土木与资源工程学院，北京１０００８３）　摘要：高堆上游法尾矿库由于水头高，渗径偏短，同时受复杂地形的夹持影响，在遭遇排渗设施失效或库水　位升高等特殊工况时，坝体浸润线将抬升明显，进而影响到高坝运行安全。以国内典型的２００　ｍ级上游法高堆尾　矿坝为工程实例，针对该尾矿库利用三条沟谷同时堆坝这一特殊建库条件，开展尾矿坝空间渗流场研究工作，分析　复杂地形下多沟谷渗流场的相互影响规律，揭示高坝浸润线易升高的关键区域及其抬升原因，并提出渗流控制措　施。研究结果表明：１）受多区域渗水汇集、沟谷转角大、坝轴线收窄等复杂库型条件的综合影响，高坝渗流场的空　间分布特征明显；局部浸润线相比周边区域抬高４～６　ｍ以上；２）坝体浸润线在堆积坝下半段往往贴近坝前水平排　渗层内边缘通过；坝前排渗措施的有效设置对控制坝体浸润线十分关键；３）高堆尾矿坝坝体浸润线受库水位变化　影响敏感，日常管理中应形成足够的库区干滩，确保尾矿坝安全运行。　关键词：尾矿坝；渗流场；复杂库型；高坝；上游法　中图分类号：ＴＤ８５４　．６　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１—４１７２（２０１８）０５—００２６—０５　Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｓｔａｃｋ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ｂｙ　ｕｐｓｔｒｅａｍ　ｍｅｔｈｏｄ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｔｙｐｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ＧＡＮ　Ｈａｉｋｕｏ　“，Ｂ１　Ｑｉａｎ。，ＣＵＩ　Ｘｕａｎ　’。　（１．ＢＧＲＩＭＭ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０１６００，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２６２８，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　ａｎｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｗａｔｅｒ　ｈｅａｄ　ａｎｄ　ｓｈｏｒｔｅｒ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｌａｍｐｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｅｒｒａｉｎ，　ｔｈｅ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ｉｓ　ｕｐｌｉｆｔｅｄ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｔｏ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｄａｍ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｉｆ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｏｆ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｆａｃｉｌｉｔｙ　ｏｒ　ｒｉｓｅ　ｏｆ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅ１．Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｙｐｉｃａｌ　２００　ｍ　ｕｐｓｔｒｅａｍ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈｉｇｈ—ｓｔａｃｋ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ａｓ　ａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｇｕｌｌｉｅｓ　ｔｏ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ　ｄａｍ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｎｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｍｕｔｕａｌ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｌａｗ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ——ｄｉｔｃｈ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉ——ｄｉｔｃｈ　ｖａｌｌｅｙ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｔｅｒｒａｉｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｒｅｖｅａｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ａｒｅａｓ　ｗｈｅｒｅ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｄａｍ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｓ　ｅａｓｙ　ｔｏ　ｒｉｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｆｏｒ　ｉｔｓ　ｕｐｌｉｆｔ，　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ：１）Ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ—ｚｏｎｅ　ｃｏｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｓｅｅｐａｇｅ，ｌａｒｇｅ　ｖａｌｌｅｙ　ａｎｇｌｅ　ａｎｄ　ｓｈｏｒｔｅｒ　ｄａｍ　ａｘｉｓ，ｔｈｅ　ｓｐａｔｉａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｄａｍ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ　ｉｓ　ｏｂｖｉｏｕｓ。ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｌ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　４～６　ｍ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ　ａｒｅａ．２）Ｔｈｅ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｒ　ｈａｌｆ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｃｋｅｄ　ｄａｍ　ｉｓ　ｏｆｔｅｎ　ｃｌｏｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｅｄｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｌａｙｅｒ　ｉｎ　ｆｒｏｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｍ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｓｅｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｆａｃｉｌｉｔｙ　ｉｎ　ｆｒｏｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｍ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｍ．３）Ｔｈｅ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄａｍ　ｂｏｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ—ｓｔａｃｋ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ｉｓ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｗａｔｅｒ　ｌｅｖｅｌ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ　ｅｎｏｕｇｈ　ｄｒｙ　ｂｅａｃｈ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｆｏｒｍｅｄ　ｉｎ　ｄａｉｌｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ；ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ；ｃｏｍｐｌｅｘ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｔｙｐｅ；ｈｉｇｈ　ｄａｍ；ｕｐｓｔｒｅａｍ　ｍｅｔｈｏｄ　基金项目：“十三五”国家重点研发计划项目（２０１７ＹＦＣ０８０４６００）　尾矿库用于堆置矿产资源开采过程中产生的大　作者简介：甘海阔（１９８８一），男，工程师，硕士，水利工程专业，主要　从事矿山尾矿库及排土场等方面的研究与设计工作。　量尾矿及废水等，是一个具有高势能的泥石流源，尾　第５期　汁海阔等：复杂库型条件Ｆ岛堆上游法尼矿坝二维渗流场分析　７　矿库发生溃坝、渗透破坏及尾砂渗漏等事故所产生　的后果严重　ｆ。据统计资料表明，在影响尾矿坝安　全的众多因素中。坝体渗流问题占比为３ｏ　９／６～　４０　，为影响尾矿库安全最主要因素之一。近些年　来．由于土地及环保等政策的限制，沟谷型尾矿库在　原有堆坝高度魑础　继续采用上游法加高的项目增　多，接近１　５Ｏ～２００　ｍ级的高堆尾矿库大量涌现。　高堆尾矿坝由于水头高，渗径偏短，在较长的运行服　务期内坝体排渗设施一旦运行不畅或失效。尾矿坝　的坝体浸润线将抬升明显，进而影响到高坝的运行　安全。同时，高堆尾矿坝的渗流安全也受复杂沟　的库型条件（地形条件、沟底坡度、库内纵深）加持影　响，小同空问区域下坝体渗流特征差异较大，因而往　往需要开展三维渗流数值模拟或模型试验研究，以　确保分析结果能够接近尾矿坝实际的浸润线空间分　布规律！　。近　年来，广大科研工作者对尾矿库　空间渗流场规律以及高坝的渗流控制措施开展过诸　多研究；路美丽　’通过建立尾矿库三维渗流模型，并　经过复杂断面慨化和地形的简化研究．结果表明　于合理概化后的ｊ维渗流分析结果与试验结果吻合　较好。郭振世　采用改进子排水结构法精细模拟尾　矿坝密集排水孔排水作用，采用减小干区渗透系数　的不变网格模拟方法处理浸润面之上的虚拟流动，　得到接近实际的尾矿坝三维渗流分析成果。金佳旭　等　对尾矿坝排渗没施正常运营和发生破坏两种　ｒ　况渗流场进行分析，得出初期坝的透水性与尾矿坝　渗流稳定关系　切；通过采用局部水平孔排渗的方　案，可以有效降低坝体浸润线。　本文拟以　内某典型的总坝高为２００　ｒｎ的＿ｆ　游法高堆尾矿坝为例开展空间渗流场研究工作。针　对该尾矿库同时在三条沟谷堆坝这一特殊建库地形　条件，开展多沟谷条件下空间渗流场相互影响规律　分析，揭示复杂地形下坝体浸润线易抬升的关键区　域以及形成的原因，提出高坝渗流控制的应对措施。　本文研究成果可为我国类似复杂库型条件上游法商　堆尾矿坝的设计、建设及日常安全管理提供借鉴与　指导。　１　项目模型构建　１．１　项目简介　某Ｉ二游法高堆尾矿库选址建设于复杂沟谷地形　中，整个尾矿库由下游主沟及上游的１　、２　及３　三　条支沟共同组成。在地形地貌上，尾矿库库区各沟　谷均呈深“Ｖ”字型深切，库区纵深长约２．０～３．３　ｋｍ，河　平均比降８　～１０　，两侧山体坡腹为　４０。～９Ｏ。，周边山体　沟底相对高差约１００　ｍ；尾矿　库的平面布置图如图１所示。　图１　尾矿库平面布置图　该尾矿库采用ｆ　游法设计建造．其中：初期　为　透水堆石坝，坝高６０　ｍ；堆积坝总商度１　１０　ｎ１．、　均　堆积外坡比１：５．０，尾矿库总坝幽２００　ｍ．总　容　５　９９０万ｍ。　，为二等库。尾矿库现状堆积总　勾　１３５　ｍ。由于尾矿库最终堆积　Ｊ　况为总坝商２００　ｒｉ１　的典型高坝，而且在尾矿库的运行过程中，将沿三条　沟谷共同排尾与堆坝．尾矿库　体浸润线将受剑　问复杂地形条件的ＪＪｆｌ持及多沟　渗水汇集的　影　响；为保证该尾矿阼渗流安全，采刖　维数ｆＩｌ【分析　段对该尾矿阵开展个面的空间渗流场研究Ｉ．ｌｆ￣十分　必要。　１．２模型构建与材料参数　本次一维数值缱模以尾矿阼侔　为中心．取Ｋ、　宽各３　０００　ｎ１，高９００　ｎ１的范刚作为模拟讣钟：边界　范围，数值模型涵盏尾矿坝、库　沟　、周边山体以　及约８００　ｍ长的库内滩面．可达剑数值模　接近实　际工况的效果。基于　程地质勘察资料和尾砂概化　分区信息分别建立＿ｒ尾细砂、尾粉砂、尾粉：Ｌ技尾粉　质黏土四个地层模　，为模拟坝　水平排渗设施埘　降低坝体浸润线的效果，没置单独的坝前排渗分　。　模型整体采用四面体网格构建．网格总数共计　２６４　３２８个，尾矿库数值汁算模　女¨　２昕尔。　尾矿库各材料分　的渗透系数’７Ｉ：总殳ｌ１　ｌ所　示，为考虑坝前铺设坝前水平排渗措施所起的作川．　尾矿库坝前排渗分区渗透系数按ｊ！ｆ｛尾细砂渗透系数　的１０倍计取。在本次尾矿库渗流场数值汁　过程　中将模　两侧山体面视为不透水边界．按照小Ｍ　Ｉ　况下所对应的干潍长发将沉积滩滩顶以内的　丽作　２８　有　色　金　属（矿山部分）　第７０卷　（ａ）整体ｌ删格模型　初　尾粉砂［＝］排渗层嘲　黾粉土Ｉ１尾－枘土Ｉ——Ｉ　ｆｂ）尾砂分区模型　图２尾矿库数值计算模型　Ｆｉｇ．２　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｎｄ　（ｂ）洪水位　图３尾矿坝总压力水头分布云图　表１　尾矿库各材料分区渗透系数　Ｔａｂｌｅ　１　Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｎ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｎｄ　Ｆｉｇ．３　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｌｏｕｄ　ｍａｐ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｗａｔｅｒ　ｈｅａｄ　ｏｆ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ＩＩ　■■—ＵＵ为上游水头边界，将初期坝坝脚下游山体面视为下　游水头边界。　一　差薹鎏囊　日　｛　蒌　ｉ　２　尾矿库空间渗流场分析　２．１　空间渗流场规律　针对尾矿坝最终堆积坝高工况开展空问渗流场　墓　（ａ）正常水位　数值模拟分析，得出正常水位及洪水位条件下尾矿　坝空间浸润面分布规律以及多沟谷汇集渗水对坝体　浸润线的影响效果。尾矿坝的总压力水头分布云图　以及坝体空间浸润面分布云图如图３和图４所示。　从图３和图４分析可得：　１）正常水位工况下尾矿坝的总压力水头值自上游　【ｂ）洪水位　至下游由高到低均匀变化，上游水头最高值１　２９６　ｍ，　下游水头最小值１　０４０　１ＴＩ。坝体浸润线自库区滩面　沿堆积坝前的尾细砂分区人渗，最终从初期坝坡脚　图．．坝体空间浸润面分布云图　Ｆｉｇ．４　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｃｌｏｕｄ　ｍａｐ　ｏｆ　ｓｐａｃｅ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｄａｍ　附近渗出；正常水位工况坝体浸润线埋深较深，大部　分区域在２７～３０　ｍ，局部坝体最小浸润线埋深为２５　ｒｆｔ。在堆积坝的下半段坝体浸润线贴近坝前水平排　渗层内边缘分布。　布规律与正常工况相似；但坝体浸润面位置较正常　水位工况有所抬升；在堆积坝的下半段坝体浸润线　浸润线埋深大部分在２５　ＩＴ１以下，局部坝体最小浸　润线埋深为２３　ｍ。坝体浸润线仍贴近坝前排渗层　内边缘附近分布。　２）洪水位工况下的坝体总压力水头及浸润线分　第５期　甘海阔等：复杂库型条件下高堆上游法尾矿坝三维渗流场分析　２．２坝体最小浸润线埋深区域　选取洪水位工况渗流场计算结果，分别限定坝　体浸润线最小埋深为２Ｏ、２３、２５、２７　ｍ，得出不同限　定埋深条件下浸润线计算结果，由此可确定坝体最　小浸润线埋深所处的区域（见图５）。通过对比分析　可得：洪水位工况下坝体最小浸润线埋深为２３　ｍ。　最小浸润线埋深的分布位置靠近尾矿库左坝肩　ｌ　２２Ｏ～ｌ　２５０　ｍ标高区域（２　及３　沟谷侧），比相邻　图６尾矿库渗流场流线圈　Ｆｉｇ．６　Ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｓｅｅｐａｇｅ　ｆｉｅｌｄ　ｉｎ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｐｏｎｄ　区域坝体浸润线深度抬高４～６　ｍ以上。该区域为　坝体浸润线控制的关键区域，应在坝前排渗措施的　基础上进一步增加局部加密排渗措施。　ｆａ）干滩长度４（Ｍ）ｍ　（ｃ）干滩长度ｌＯ０ｍ　图５不同限定埋深下坝体浸润线分布　Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｆｉｎｅｄ　ｄｅｐｔｈｓ　图６为洪水位工况下尾矿坝渗流计算的流线　图，结合图５及图６综合分析可得出造成局部区域　｛ｄ）干滩长度㈤ｍ　坝体浸润线抬升的原因；主要为以下几点：　１）尾矿库的三条沟谷共同在该区段渗水叠加，　汇合区共同接受三个方向的水体人渗，该区域尾矿　渗水总量相比其他区域大；　２）汇合区受沟谷库型条件影响，坝轴线长度明　显收窄，形成瓶颈效应；　３）２　、３　沟谷与１　沟谷存在６Ｏ。～９Ｏ。的夹角，　图７　不同干滩长度下的坝体浸润面分布　Ｆｉｇ．７　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔａｉｌｉｎｇｓ　ｄａｍ　ｕｎｄｅｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｄｒｙ　ｂｅａｃｈ　ｌｅｎｇｔｈｓ　从图７分析可得，随着干滩长度的缩减，尾矿库　坝体浸润线不断抬升。干滩长度为４００　ｍ时（对应　于正常水位工况）坝体最小浸润线埋深是２５　ｍ；干　滩长度为２００　ｍ时（对应于洪水位工况）最小浸润　线埋深是２３　ｍ；干滩长度ｌＯ０　ｍ时堆积坝面已出现　小范围的浸润线溢出点；干滩长度８０　ｍ时浸润线　２。及３　库区汇流的渗水受到库区左岸山体的阻挡　后同样产生抬升效果。　２．３库水位变化的敏感性分析　溢出区域大面积增加。坝体浸润线溢出区域同样位　于左岸坝肩处２　及３　沟谷与１　沟谷交汇处附近；　在上述正常水位及洪水位工况空间渗流场模拟　分析的基础上，通过进一步缩短库内干滩长度，模拟　特大洪水工况对尾矿坝渗流安全的影响效果，并综　坝体浸润线溢出对应于尾矿库的实际运行工况则可　能发生管涌事故或坝面沼泽化现象。　通过上述分析可得，由于复杂地形加持及沟谷　渗水叠加效应，高坝堆积坝的关键区域出现浸润线　合分析库水位变化对坝体浸润线的影响规律。图７　为对应于不同干滩长度下的坝体浸润线分布图。　３０　有　色　金　属（矿山部分）　第７Ｏ卷　抬升，库水位的变化对关键区域坝体浸润线影响十　分显著；在尾矿库日常管理中，应严格控制库内水位　以形成足够的库区干滩长度，以保证尾矿库渗流　安全。　３　结论　１）受多区域渗水汇集、沟谷转角过大、坝轴线收　窄等复杂库型条件的综合影响，高堆上游法尾矿坝　在不同空间位置下的渗流特征差异性明显；在靠近　尾矿坝左坝肩１　２２０～１　２５０　ｍ标高区域的坝体浸　润线相比周边区域抬高４～６　ｍ以上，该区域为坝　体渗流控制的最关键区域。　２）本次三维渗流数值模拟分析过程中，在尾矿　堆积坝坝前的１２０～１５０　ｍ设置坝前排渗分区，用　于模拟水平排渗设施的效果，计算所得坝体浸润线　（靠近堆积坝的下半段）基本贴近坝前排渗层内边缘　通过。因而，对于高坝尾矿库来言，布置安全可靠的　坝前排渗设施十分必要。　３）针对坝体关键区域的渗流安全可在加强日常　监测的基础上，采用局部水平排渗措施加密或采用　辐射井等定点排渗降水措施以控制局部浸润线。　４）复杂库型条件下高堆尾矿坝的渗流安全受库　内水位影响较为敏感，日常管理过程中需控制库内　水位以保证足够的库区干滩长度，防范尾矿坝渗透　破坏事故的发生。　参　考　文　献　李学民，郑海远．首钢盂家冲尾矿坝渗流稳定分析［Ｊ］．中国安　全科学学报，２００９，１９（３）：１１４—１１８．　王东，沈振中，陶小虎．尾矿坝渗流场三维有限元分析与安全　评价［Ｊ］．河海大学学报（自然科学版），２０１２，４０（３）：　３Ｏ７—３】１．　尹光志，敬小非。魏作安，等．粗、细尾砂筑坝渗流特性模型试验　及现场实测研究［刀．岩石力学与工程学报，２０１０，２９（增刊２）：　３７１０～３７１８．　魏作安，陈字龙，李广治．中线法尾矿坝地下渗流场的数值模　拟ＥＪ１．重庆大学学报（自然科学版），２０１２，３５（７）：８９—９３．　柴军瑞，李守义，李康宏，等．米箭沟尾矿坝加高方案渗流场数　值分析［Ｊ］．岩土力学，２００５，２６（６）：９７３—９７７．　路美丽，崔莉．复杂地形尾矿坝的三维渗流分析［Ｊ］．岩土力　学，２００６，２７（７）：１１７６～１１８０．　郭振世，仵彦卿，詹美礼，等．高堆尾矿坝堆积特性及三维渗流　数值分析研究［Ｊ］．水土保持通报，２００９，２３（３）：１８８—１９２．　金佳旭，梁力，陈天宇，等．尾矿坝渗流计算及排渗设计［Ｊ］．　金属矿山，２０１３（６）：１５５—１５７．