尾矿库溃坝泥石流计算

4.5 泥石流分析预测

根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》（DZ/T0220-2006）附录D的经验公式来预测泥石流堆积区的最大危险范围：

一、基础数据

1、流域最大高差H=15m；

2、主沟长度D=0.125m；

3、松散固体物（地表以上的尾渣）储量W=29.3×104m3；

4、流域面积A=2.928km2；

确定的泥石流特征值如下：

二、预测计算

1、泥石流堆积幅角R=47.8296-1.3085D+8.8876H

=47.8296-1.3085×0.125+8.8876×15=181(度)；

2、泥石流最大堆积宽度B=0.5452+0.0034D+0.000031W

=0.5452+0.0034×0.125+0.000031×29.3 =0.5465km；

3、泥石流最大堆积长度L=0.8061+0.0015A+0.000033W

=0.8061+0.0015×2.928+0.000033×29.3 =0.8115km；

4、泥石流堆积区的最大危险范围:

S=0.6667L·B-0.0833B2·sinR/(1-cosR)

=0.6667×0.8115×0.5465-0.0833×0.54652×sin181/(1-cos181) =0.2957-0.0249×(-0.0175/[1-(-0.9998)]

=0.2957+0.0000218=0.2959km2。

原计算方法：

1、泥石流流体重度γc

根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》表F.1，稀粥状泥石流流体重度γc=1.65t/m3，属粘性泥石流。

2、泥石流流速V c

粘性泥石流流速计算通用公式:V c=（1/n c）H c2/3I c1/2

式中：n c—泥石流沟床粗糙率，取n c=0.06；

I c—泥石流水力坡降（沟床坡降），取I c=5%。

H c—计算断面平均泥石流深（m）。从图上测算H c=1.45m

γc—泥石流容重（t/m³），取γc=1.65t/m³；

计算流速V c=（1/0.06）×1.652/3×0.051/2=5.2m/s。

3、泥石流洪峰流量Q c

采用形态调查法Q c=W c×V c

式中：W c—泥石流过流断面（m2），从图上测算W c=10m2；

则Q c=10×5.2=52m3/s。

4、一次泥石流过程总量Q

一次泥石流过程总量与洪峰流量、历时因素有关：Q=K·Q c·T

泥石流历时一般地T=600～1800s，取T=600s；

K值的变化随流域面积S的大小而变化，当S＜5km2时，K=0.202；当5km2≤S≤10km2时，K=0.113；当S＞10km2时，K=0.0378；

则Q=0.202×52×600=6302m3。

5、一次泥石流冲出固体物质总量Q H

计算公式Q H=Q·（γc-γw）/（γH-γw）

式中γH—泥石流固体物质重度（t/m3），取γH=2.0t/m3；

γw—水的重度，取γw=1.0 t/m3；

则Q H=6302×（1.65-1）/（2.0-1）=4096m3。

从以上计算结果分析，该尾矿库一旦溃坝时涌向下游的固体物质总量4096m3，预计泥石流冲出距离（距初期坝脚）约380m。本尾渣场下游平坦且属工业园区，500范围内无重要建筑物、构筑物，亦无风景区及自然保

护区，也无居民点分布，溃坝不影响人员、重要建构物的安全。但会造成下游河流局部堵塞，造成一定的环境污染事故。