尾矿库排水系统调洪演算

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某大型尾矿库基于水量平衡法的洪水计算和调洪演算分析

某大型尾矿库基于水量平衡法的洪水计算和调洪演算分析

某大型尾矿库基于水量平衡法的洪水计算和调洪演算分析孙文杰(北京矿冶科技集团有限公司,北京 100160)摘 要:尾矿库洪水计算和调洪演算对尾矿库的防洪安全管理至关重要。

根据来水过程线、库容曲线以及排洪设施泄流量曲线,通过建立库区水量平衡方程,采用内插迭代法,可求解调洪库容和排洪所需的最大泄流量,为汛期尾矿库的安全运行提供调洪控制参数。

该方法的运用,为今后大型尾矿库的安全度汛和防洪安全管理提供了一定的借鉴意义。

关键词:尾矿库;调洪演算;水量平衡法中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2019)12-0216-2Flood Clculation and Routing Analysis Based on the Water Balance Numerical Methodfor a large tailings pondSUN Wen-jie(BGRIMM Technology Group,Beijing 100160,China)Abstract: The flood calculation and routing of tailings pond is essential to the safety management for flood control.According to the flood hydrograph, reservoir capacity curve and discharge curve of the drainage facilities , it is feasible to use the water balance equation to calculate the flood storage capacity of the tailings reservoir and the maximum discharge required with the interpolation iteration method, which provides flood control parameters for the safe operation of tailings pond during the flood season.The successful application of this method, provide a reference significance for the flood safety management of large tailings pond in the future. Keywords: tailings pond;flood routing;water balance numerical method尾矿库是矿山的重要设施之一,属于一种高势能危险源,其防洪安全一直被视为矿山的“生命线”,尤其是对于大型湿排尾矿库,一旦发生洪水漫顶或溃坝事故,将会严重危害尾矿库下游的人民生命和财产安全,且对环境造成极大的污染[1]。

尾矿库明渠排洪系统调洪演算方法

尾矿库明渠排洪系统调洪演算方法

尾矿库明渠排洪系统调洪演算方法闫鹏【摘要】在尾矿库闭库治理、截洪型新建尾矿库工程中,明渠作为排洪系统应用较为广泛。

排洪系统是尾矿库的重要构筑物,直接关系到尾矿库工程的经济与安全。

目前,明渠应用存在的问题:设计流量直接按洪峰流量计算,造成明渠设计断面偏大;明渠缓流状态时未考虑淹没系数对流量的影响,存在防洪安全隐患;明渠急流状态未设置过渡段,致使断面设计偏大。

针对以上问题,利用临界底坡将明渠进口的流态分为自由出流、淹没出流,给出了矩形断面进口自由出流状态下的临界水深、临界流速、临界底坡的计算公式;根据明渠进口的流态,分别给出了明渠缓流、急流泄流关系的计算步骤;根据区域洪水过程线、调蓄库容曲线及泄流关系曲线,进行了尾矿库调洪验算。

%In the closed treatment of tailing ponds and the intercepting flood type new tailing pond project,open channel has been widely applied as drainage system.Drainage system is an important struc-ture of tailing pond,it is directly related to economic and security engineering of tailing pond.At pres-ent,there are several problems of the application of open channel are existed:flood regulating calculation is not conducted,design of open channel flow is directly calculated by peak flow,resulting in open chan-nel cross -section design is too large;the influence of the submerged coefficient flow is not considered in channel slow state,so,flood control safety hazards are existed;the transition section is not set in channel rapids state,resulting in the design of cross section is too large.In view of the above problems,the flow of imports of open channel is divided into free flow submerged discharge flow by using thecritical bottom slope.The calculation formulas of critical depth,critical flow velocity and critical bottom slope are given under the state of rectangular import free flow.According to the flow state of the imports of open channel, the calculation steps of the discharge relationship between slow flow and jet flow are given respectively. The flood regulating calculation is conducted based on the regional flood process line,storage capacity curve and discharge curve of tailings.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P143-146)【关键词】尾矿库;明渠;排洪系统;调洪演算;临界底坡【作者】闫鹏【作者单位】化工部长沙设计研究院【正文语种】中文尾矿库是贮存金属非金属尾矿或其他工业废渣的场所,是矿山三大控制性工程之一[1-2]。

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同甲方:______________________地址:____________________联系方式:________________乙方:______________________地址:____________________联系方式:________________一、服务内容。

1. 乙方将为甲方的尾矿库进行调洪演算服务。

这可不是个简单的事儿呢,就像给尾矿库做一次超级详细的洪水应对策略规划。

乙方要考虑到好多好多因素,像尾矿库的地形啦、库容啦、入流流量啦,还有各种可能出现的洪水情况,就像一个特别细心的管家在给家里制定防灾计划一样。

2. 乙方需要根据甲方提供的尾矿库相关资料,包括但不限于尾矿库的设计图纸、库容数据、排水设施情况等,构建合理的调洪演算模型。

这个模型就像是一个缩小版的尾矿库在面对洪水时的反应模拟器,要做到尽可能准确哦。

二、双方的权利和义务。

(一)甲方权利和义务。

1. 甲方有权要求乙方按照本合同约定的时间和质量完成调洪演算服务。

甲方可是很期待看到乙方给出的成果呢,就像等待一份精心准备的礼物一样。

2. 甲方应向乙方提供完整、准确的尾矿库相关资料。

如果资料有问题,那可就像给厨师提供了坏食材,做出来的菜肯定也不好吃啦。

所以甲方一定要认真对待这件事哦。

3. 甲方应按照本合同约定的时间和方式向乙方支付服务费用。

咱可不能让乙方白干活呀,按时付钱也是一种诚信的表现呢。

(二)乙方权利和义务。

1. 乙方有权要求甲方提供必要的资料以便开展工作。

毕竟巧妇难为无米之炊嘛,如果没有足够的资料,乙方就算有天大的本事也很难做好调洪演算呢。

2. 乙方应按照行业标准和相关规范,认真、细致地进行调洪演算服务。

乙方的专家们要拿出自己的看家本领,像超级英雄一样,把这个任务完成得又快又好。

3. 乙方应在合同约定的时间内将调洪演算报告交付给甲方。

这个报告可是甲方很急需的东西,就像孩子盼着放学一样,甲方盼着能早点拿到报告好做下一步的规划呢。

某尾矿库基于洪水计算和调洪演算分析

某尾矿库基于洪水计算和调洪演算分析

263管理及其他M anagement and other某尾矿库基于洪水计算和调洪演算分析杨明军,宋忠宝(山东欣鹏安全技术咨询有限公司,山东 济南 250100)摘 要:由于各方面的原因,尾矿库安全事故时有发生。

这其中,由于尾矿库排洪构筑物排洪能力不足,造成的事故占有一定的比例。

这就凸显了在设计时,作好洪水计算与调洪演算的重要性。

本文以某尾矿库的增容设计为例,研究并实际运用尾矿库的洪水计算与调洪演算,以期取得抛砖引玉的效果。

关键词:尾矿库;洪水计算;调洪演算;排洪系统中图分类号:TV122 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)09-0263-2收稿日期:2020-05作者简介:杨明军,男,生于1982年,山东莒县人,本科,高级工程师,研究方向:尾矿库坝体、水工构筑物技术研究、安全咨询。

作为跟矿山生产相配套的设施,同时也是矿山三大控制工程之一的尾矿库,其安全性一直受到高度重视,但是由于各方面的综合因素的影响,尾矿库安全事故在我国还时有发生,这也引起了相关方面的高度关注。

根据有关统计,在引起尾矿库安全事故的众多因素中,其中一个主要的因素是,尾矿库库内水位过高,造成了尾矿坝坝体的稳定性大大下降。

特别是,当山洪爆发的时候,尾矿库库内洪水不能及时地排出,以致于洪水漫顶,冲毁了坝体,造成溃坝事故。

所以,在设计的时候,正确地进行洪水计算与调洪演算,合理确定排洪设施规格尺寸,就显得非常重要了。

本文便以某尾矿库的增容设计为例,以此研究尾矿库洪水计算与调洪演算的实际运用及其效果。

1 工程概述该尾矿库原初期坝是碾压式透水堆石坝,其子坝一共是13级,坝体总高为50m,此次,要增容建设的尾矿库,其初期坝也是碾压式透水堆石坝。

建设地点位于原尾矿库初期坝下游约500m 处,拟建初期坝坝体总高为20m。

后期子坝采用上游式尾砂堆筑,每级子坝高为2m,子坝一共30级,坝体总高为80m。

则新增的总库容716.7万m 3,新增的有效库容则为460万m 3。

尾矿库调洪过程分析与迭代演算_吴鹏程

尾矿库调洪过程分析与迭代演算_吴鹏程

Serial No .482June .2009现 代 矿 业MORDE N M I N I N G总第482期2009年6月第6期 吴鹏程(1980-),男,重庆奉节人,工程师,243004安徽省马鞍山市。

尾矿库调洪过程分析与迭代演算吴鹏程(中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司) 郭修建(云南省电力投资有限公司) 摘 要:针对尾矿库实际调洪过程,根据水量平衡原理和迭代计算方法,编写VB 计算程序,并结合实例进行演算分析。

在VB 程序的辅助下,计算效率高,通用性强,调洪过程清晰。

关键词:尾矿库;调洪演算;水量平衡;排洪系统;优化设计中图分类号:T V697.1+3 文献标识码:B 文章编号:167426082(2009)06201162021 前 言尾矿库作为矿山的一个重要构筑物,维持着矿山的生产,同时也作为一个危险源伴随着矿山的存在。

而尾矿库的排洪系统直接关系着尾矿库的安全,如果排洪系统不能及时排出库内洪水,水位超过警戒线甚至漫坝,将直接导致尾矿库溃坝。

由于尾矿库正常生产水位不断升高,要保证尾矿在不断堆高的过程中满足排洪能力要求,调洪演算显得尤为重要。

2 来洪过程分析尾矿库来洪过程为暴雨汇集至出水口形成洪水的过程,需要根据尾矿库所在区域的水文资料和尾矿库的流域特征进行分析计算,从而得出洪峰流量、洪水总量以及洪水过程曲线。

尾矿库汇水面积一般都在10k m 2以下,大多数尾矿库汇水面积不到1km 2,属于小流域甚至特小流域。

尾矿库的设计均按尾矿库所在区域的经验公式进行计算,在水文资料缺乏的地区,可按照水利水电科学院或铁道设计院的推理公式进行计算。

为满足调洪演算的需要,除推求设计洪峰流量和洪水总量外,还应推求设计洪水过程线。

小流域的设计过程线一般是概化过程线,常用的概化过程有曲线型、五点概化型和三角形,见图1。

图1 洪水过程线示意图洪水过程是一个独立的过程,来洪流量是随时间变化的分段函数Q (t )。

3 泄流过程分析排洪系统的泄流过程即系统泄流量随库内水位(水头高度h )变化而变化的过程。

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同甲方(委托方):____________________乙方(受托方):____________________根据《中华人民共和国合同法》及其他相关法律、法规的规定,甲、乙双方在平等、自愿、公正和诚实信用的原则基础上,就甲方委托乙方进行尾矿库调洪演算工作事宜,经友好协商,达成如下协议:一、合同目的乙方接受甲方委托,对指定的尾矿库进行调洪演算分析,以评估其防洪能力及可能存在的风险,为甲方提供科学依据及改进建议。

二、工作内容1. 对尾矿库的地理位置、地形地貌、气候条件等基本情况进行调查与分析。

2. 建立尾矿库调洪演算模型,并进行模拟分析。

3. 评估尾矿库的防洪能力及可能的洪水淹没范围。

4. 提供改进建议,优化尾矿库的防洪措施及应急预案。

5. 撰写调洪演算报告,并提交甲方。

三、合同期限本合同自双方签字盖章之日起生效,至完成全部工作内容并提交最终报告之日止。

四、费用与支付方式1. 甲方需支付乙方尾矿库调洪演算服务费用,总计人民币________元。

2. 支付方式:合同签订后,甲方预付乙方服务费用的__%作为启动资金;乙方提交初步成果后,甲方支付__%;最终报告提交并经甲方确认无误后支付剩余款项。

3. 乙方在完成全部工作内容并收到全部款项后,开具正式发票。

五、双方责任与义务1. 甲方需提供尾矿库的相关资料,并对资料的真实性、完整性负责。

2. 乙方需按照合同约定完成尾矿库调洪演算工作,并保证工作质量和进度。

3. 乙方在履行合同过程中,应保护甲方的技术资料及商业秘密。

4. 甲方应按照合同约定支付服务费用。

5. 如因乙方原因未能按照合同约定完成工作,乙方应承担违约责任。

6. 若因甲方提供的资料不真实或隐瞒情况导致乙方工作失误或损失,甲方应承担相应责任。

六、保密条款1. 双方应对本合同内容及相关技术资料予以保密,未经对方许可,不得向第三方泄露。

2. 乙方在完成工作后,应销毁或归还甲方提供的所有资料。

尾矿库调洪演算合同3篇

尾矿库调洪演算合同3篇

尾矿库调洪演算合同3篇篇1尾矿库调洪演算合同文档为了保障尾矿库安全运行,有效应对洪水灾害,保护人民生命财产安全,特订立尾矿库调洪演算合同。

根据相关法律法规,经双方平等协商,达成如下协议:一、合同双方甲方:尾矿库所有权单位/经营单位(以下简称甲方)乙方:水文专家/水利工程师(以下简称乙方)二、合同内容1. 乙方负责对尾矿库的水位、流量、泄洪和调度等指标进行调查研究,并根据相关水文数据和气象资料,进行洪水演算分析;2. 乙方负责制定尾矿库调洪演算计划,并根据具体情况,对不同模型进行比对和评估,确保演算结果的准确性和可靠性;3. 乙方负责编制尾矿库调洪演算报告,详细说明演算方法、数据来源、结果分析和应对措施等内容,提供给甲方备查;4. 甲方应按照乙方的要求,提供尾矿库的相关资料和协助乙方进行调研工作,确保演算的顺利进行;5. 合同期限为一年,自双方签署之日起生效,届时可续约;6. 合同期间如有特殊情况需要变更,需双方共同协商并签署书面变更协议。

三、合同报酬1. 乙方根据合同约定完成工作后,甲方应按时支付乙方合理的报酬;2. 报酬的支付方式为每次完成一定阶段的工作后支付一定比例的款项,最终结算时需支付余款;3. 合同履行过程中如遇特殊情况,需双方协商调整报酬标准。

四、合同保密1. 合同双方对合同内容和相关资料的保密负有保密责任,不得擅自向第三方披露;2. 在合同履行过程中,如需要向第三方透露信息,需经双方协商并签署保密协议。

五、合同解决争议1. 合同双方如发生争议,应当通过友好协商进行解决;2. 若协商无果,可向有关部门申请调解,或者依法向有管辖权的法院提起诉讼解决。

六、其他条款1. 本合同一式两份,甲乙双方各执一份,具有同等法律效力;2. 本合同自双方签署之日起生效。

签订日期:年月日甲方(盖章):乙方(盖章):以上为尾矿库调洪演算合同,希望双方共同遵守合同约定,顺利完成工作。

篇2尾矿库调洪演算合同一、甲方:单位名称:地址:法定代表人:联系方式:二、乙方:单位名称:地址:法定代表人:联系方式:三、合同内容:尾矿库调洪演算是为了保障尾矿库安全、减轻洪涝灾害对周边区域的影响而进行的一项重要工作。

某尾矿库调洪演算

某尾矿库调洪演算

**铁矿尾矿库调洪演算
一、排洪设施
尾矿库采用塔—管式排洪系统,现使用?#溢流塔,塔底与排水管相连接,溢流塔采用了框架式结构,塔内直径2.5m,每块叠梁高300mm,厚100mm,排水管直墙断面尺寸为0.8×1.0m。

目前?#溢流塔和排水管质量较好,排水管出水清澈,运行效
2
最高洪水位H3=H0-h1=397.568m,调洪幅度ΔH=H3-H2=1.668m。

查尾矿库库容曲线,可知调洪幅度ΔH对应调洪库容V0=38.88万m3,而200年一遇24小时洪水流量为10.58万m3,即在目前情况下,该库调洪库容均大于24小时一次洪水流量。

因此,目前尾矿库的调洪库容满足要求。

三、泄洪能力复核
按照规范要求,只要24小时一次洪水量能在72小时内排空,该库就能满足200年一遇洪水的调洪高度要求。

下面即对一次洪水的排空时间进行计算。

根据冶金设计研究院计算压力流泄流计算:Q=u×Fx×(2gH)1/2
式中:Fx-----隧洞出口断面积,Fx=0.8 m2
u-----压力泄流的流量系数,u=0.6
g------重力g=9.8m/s2。

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同甲方(委托方):____________________乙方(受托方):____________________鉴于甲方需要对其尾矿库进行调洪演算,以评估洪水对尾矿库的影响,确保尾矿库安全,特委托乙方进行此项工作。

为明确双方权利和义务,达成如下协议:一、合同目的本合同的目的在于明确甲、乙双方在尾矿库调洪演算项目中的合作事宜,规定双方的权利和义务,确保项目顺利进行并达到预期目标。

二、工作内容乙方应按照甲方的要求,对指定的尾矿库进行调洪演算,包括但不限于:现场调研、数据收集、模型建立、洪水模拟、结果分析等。

三、工作时间和地点1. 乙方应在合同签订后XX日内完成尾矿库调洪演算工作。

2. 工作地点位于甲方的尾矿库现场。

四、费用及支付方式1. 甲方应向乙方支付尾矿库调洪演算费用,具体金额根据项目的复杂程度和工作量双方协商确定。

2. 甲方应在合同签订后XX日内支付乙方总费用的XX%作为预付款。

3. 乙方完成尾矿库调洪演算工作并提交最终报告后,甲方应在XX 日内支付剩余款项。

4. 支付方式:____________________(如:银行转账等)。

五、保密条款1. 双方应对涉及本项目的所有资料和信息进行严格保密,未经对方同意,不得向第三方泄露。

2. 保密信息的例外情况:____________________。

六、成果交付1. 乙方应在规定的时间内向甲方提交尾矿库调洪演算报告。

2. 报告内容应包括:现场调研情况、数据收集、模型建立、洪水模拟结果、结果分析以及建议措施等。

3. 报告格式:____________________(如:电子版、纸质版等)。

七、质量保证1. 乙方应确保尾矿库调洪演算工作的质量,确保报告的真实性和准确性。

2. 如因乙方工作失误导致报告质量不符合要求,乙方应承担相应责任,并免费重新进行相关工作。

八、违约责任1. 若甲方未按合同约定支付费用,乙方有权要求甲方支付逾期违约金。

关于汉中地区小流域尾矿库调洪演算

关于汉中地区小流域尾矿库调洪演算

关于汉中地区小流域尾矿库调洪演算廖云清 孟东亮 三门峡市黄金设计院有限公司1 前言尾矿库小流域调洪演算一直是尾矿工作者常忽略的一件事,本文以陕西省汉中地区为例,对小流域尾矿库的调洪演算作一研究。

2 设计洪水计算尾矿库沟道汇水面积 0.14km 2,沟道比降 15.68%,沟道长 0.454km ,设计洪水频率分别为 50 年一遇及 200 年一遇。

采用《汉中地区实用水文手册》(以下简称《手册》)介绍的“经验公式”和“推理公式法”分别进行计算。

比较“经验公式法”及 “推理公式法”的计算结果,两者计算结果相差不大,从安全的角度出发,选取较大的计算结果进行设计为宜。

因此选择“经验公式”的计算结果进行洪水设计,即初期设计洪峰流量为 5.23m 3/s ,中、后期设计洪峰流量为 7.12 m 3/s 进行设防。

3 设计洪水过程线由于尾矿库汇流面积相对较小,本次设计洪水过程线采用三角概化法。

1800PmWT Qta=0.22T ;tb=T-ta式中:T ——洪水总历时,h ;ta ——涨洪历时,h ;tb ——退洪历时,h 。

计算得:T=2.50h ,ta=0.55h ,tb=1.95h 。

其洪水过程线如下图:图1 三角概化法洪水过程线4 调洪演算由于该选矿厂生产的尾矿粒度 -100 目占 95.0%,设计采用干排放,尾矿由坝前向坝后逐层一次堆筑,堆筑坡度按i=3.0% 计算。

设计根据实际情况,采用水量平衡法对尾矿库不同高程不同排洪方式进行调洪演算,计算最终确定的最优的排洪系统为排水斜槽(B ×H=1.2×1.5m )+排水涵管(B ×H=1.2×1.5m )+消力池。

(1)水位与库容关系曲线的绘制本次计算的尾矿堆积标高为 1130.m 。

根据地形量算的不同高程的水位库容关系曲线,如下:图2 水位与库容关系曲线(2)水位与泄流量关系曲线的绘制排水斜槽的泄流工况分为三种,侧堰泄流、半压力泄流及压力泄流。

尾矿库水文水力及调洪计算

尾矿库水文水力及调洪计算
尾矿库水文水力及调洪计算
尾矿库是指矿山中用于储存矿石废渣和累积矿石废渣产物的水贮存系统,是矿产资源开采过程中必不可少的构筑物。尾矿库水文、水力及调洪计算对于尾矿库的安全运行和环境保护具有重要意义。以下是关于尾矿库水文、水力及调洪计算的详细介绍。
1.尾矿库水文计算:
尾矿库水文计算是指确定尾矿库设计洪水位的过程。水文计算中需要考虑降水、地下水补给、渗流、蒸发、蓄水等因素。通过收集和分析相关的水文数据,可以确定尾矿库在设计条件下所需的水位高度和容量。具体的水文计算方法包括统计分析法、频率分析法、水量平衡法等。
尾矿库水文、水力及调洪计算是确定尾矿库设计参数和运行方案的关键步骤。在进行水文计算时,需要收集和分析充分的水文数据,包括降水、蒸发和地下水补给等。在进行水力计算时,需要综合考虑尾矿库的水源供给和水位调节装置的效果。在进行调洪计算时,需要综合考虑尾矿库的蓄水能力和调洪设施的性能。通过水文、水力和调洪计算,可以确保尾矿库的安全运行,并减少对下游环境的负面影响。
为了进行尾矿库的水文、水力及调洪计算,需要充分了解尾矿库的设计参数、地质条件、水文数据等基本信息。同时,还需要运用相关的水文、水力和调洪计算方法及软件工具。这些计算方法和工具通常由专业的水文、水利工程师或矿业工程师进行研究和使用。在进行计算过程中,需要注意数据的精确性、参数的合理性以及模型的适用性,确保计算结果的准确性和的水源供给和排出情况,计算尾矿库的水位变化、流量、水力压力等参数。水力计算中需要考虑尾矿库的进水口、出水口、流量调节装置、溢流堰等要素。通过水力计算,可以评估尾矿库的运行安全性,确保水位稳定和排水顺利进行。
3.尾矿库调洪计算:
尾矿库调洪计算是指根据尾矿库的蓄水能力和周边地区的洪水情况,计算尾矿库的调洪能力及其对下游流域的调节效果。调洪计算中需要考虑尾矿库的溢洪道、泄流能力、洪水过程模拟等因素。通过调洪计算,可以评估尾矿库的洪水安全性,并制定合理的运行调度方案,减少洪水对下游的影响。

浅谈铜街大沟尾矿库中后期调洪演算及排洪系统洞内消能工的设计应用

浅谈铜街大沟尾矿库中后期调洪演算及排洪系统洞内消能工的设计应用

浅谈铜街大沟尾矿库中后期调洪演算及排洪系统洞内消能工的设计应用1.设计洪水1.1项目概述铜街大沟尾矿库位于文山州马关县都龙镇,库区水系属红河流域支系,沟谷、冲沟或降雨水流均汇入铜街大沟流经曼家寨大沟、南加河,在南东面进入南北河,最后在越南汇入红河。

铜街大沟为该区大气降水和地下水的排泄通道,区内降水比较丰富,侵蚀切割作用较强,枝状沟谷发育,沟谷源头接近分水岭,并出露泉水,均为下降泉,呈片状渗流及股流渗出。

经在1/2.5万地形图量算,铜街大沟尾矿库现状初期坝前控制流域面积16.57km2,主河道长7.6km,主河道平均比降为21%。

根据铜街大沟尾矿库的使用现状及后期规划,铜街大沟尾矿库中期防洪标准为200年~1000年一遇。

1.2中、后期设计洪水计算由于铜街大沟尾矿库流域内无水文气象观测资料,属无资料地区,而邻近的水文站控制流域面积与铜街大沟尾矿库控制流域面积相比均太大,故不宜由流量资料计算设计洪水。

设计铜街尾矿库的洪水计算方法选用计算结果相对准确的《云南省暴雨径流查算图表》按推求洪水过程线的方法进行计算。

其计算设计洪水结果(见下表1)及汇水过程线(见下图1)。

表1铜街尾矿库洪水计算过程表图1铜街大沟尾矿库设计洪水过程线2.尾矿库现有排洪设施排洪能力计算及新增排洪设施设置2.1尾矿库现有排洪设施排洪能力目前铜街大沟尾矿库建有一条主排洪隧洞,其施工净断面为B×H=2.4m×2.2m,顶拱中心角120°,底坡9%;库内建有四座框架式排水井,其中1#、2#排水井高21.0m,3#、4#排水井高18.0m。

排水井外径为D=3.5m,配套排水设施设计为排水隧洞,隧洞断面为B×H=2.0m×2.0m,顶拱中心角120°,排水井的配套排水隧洞与主隧洞相连。

目前排洪主隧洞的施工净断面为B×H=2.4m×2.2m,顶拱中心角120°,底坡9%,主隧洞进口标高1080.0m,主隧洞挡水坝高4.0m,由于尾矿库使用初期在1035.0m标高以下,堰高为4.0m,隧洞为自由出流,隧洞平均糙率0.02,底坡为9%,根据水力计算目前主排洪隧洞最大排泄洪水量为65.91m3/s,不能满足安全排泄库区上游16.57 km2汇水面积汇集的洪水,因此铜街大沟尾矿库必须新建排洪设施以满足尾矿库不同设防洪水频率的排洪要求,以保证尾矿库汛期安全泄洪。

尾矿库排水系统调洪演算

尾矿库排水系统调洪演算

尾矿库排水系统调洪演算调洪演算的目的是根据既定的排水系统确定所需的调洪库容及泄洪流量。

对一定的来水过程线,排水构筑物愈小,所需调洪库容就愈大,坝也就愈高。

设计中应通过几种不同尺寸的排水系统的调洪演算结果,合理地确定坝高及排水构筑物的尺寸,以便使整个工程造价最小。

一、数解法(一)对于洪水过程线可概化为三角形,且排水过程线可近似为直线的简单情况,其调洪库容和泄洪流量之间的关系可按公式(1)确定。

q=Qp(1-V t)(1)W p式中 q——所需排水构筑物的泄流量,米3/秒;Qp——设计频率P的洪峰流量,米3/秒;V t——某坝高时的调洪库容,米3;W p——频率为P的一次洪水总量,米3。

(二)对于一般情况的调洪演算,可根据来水过程线和排水构筑的泄水量与尾矿库的蓄水量关系曲线,通过水量平衡计算求出泄洪过程线,从而定出泄流量和调洪库容。

尾矿库内任一时段△t的水量平衡方程式如公式(2)如下。

1(Qs+Q z)△t-1(q s+q z) △t=V z-V s (2)22式中Q s、Q z——时段始、终尾矿库的来洪流量,米3/秒;q s、q z——时段始、终尾矿库的泄洪流量,米3/秒;V z、V s——时段始,终尾矿库的蓄洪量,米3。

令Q=1/2(Q s+Q z),将其代入公式(3),整理后得:V z +1q z△t= Q△t+(V s-1q s △t ) (3) 22求解公式(3)可列表计算,但需预先根据泄流量(q)—库水位(H)—调洪库(Vt)之间的关系绘出q-V+(1/2)q△t和q-V-(1/2)q△t输助曲线备查。

例1:某尾矿库初期坝装满时,水面面积F s=2.5公里2,陆面面积F1=1.5公里2,L0=0.81公里,E0=385公里/公里,J=0.2,N0=0.2,N s=0.08,mp=2.0,μ=1毫米/秒,S p=137.5毫米/小时,n1=0.55,n2=0.75,试求p=2%的设计洪水过程线。

例析数值方法在尾矿库调洪演算的应用

例析数值方法在尾矿库调洪演算的应用

例析数值方法在尾矿库调洪演算的应用1.前言尾矿库调洪演算的目的是根据既定的排洪系统确定所需的调洪库容及泄洪流量,对一定的来水过程线,排水构筑物愈小,所需的调洪库容就愈大,坝也就愈高。

尾矿库设计中常常需要通过几种不同尺寸排水系统的调洪演算,来合理地确定坝高及排水构筑物的尺寸,从而使尾矿库在满足使用功能的条件下达到整个工程造价最小的目的。

2.调洪演算的数学化尾矿库调洪演算的基本思路是:在已知尾矿库的标高-库容关系曲线和洪水流量过程线等前提下,针对预先制定的几种调洪方案(包括泄流条件、调洪方式、排水构筑物参数等),由该尾矿库的调洪初始水位开始依次计算,直到洪水过程结束,分别给出各时段末排洪系统的泄流量、尾矿库蓄洪量等,由这些参数最终确定尾矿库调洪库容和设计坝高。

3.计算方法及其描述从尾矿库洪水入泄关系和水量平衡方程出发,将数值计算方法应用于尾矿库调洪演算,采用拉格朗日插值法将尾矿库库容曲线及洪水入泄曲线解析化,并采用精度较高的四阶龙格-库塔法求解水量平衡微分方程与入泄关系,实现尾矿库库容的调洪演算。

3.1尾矿库入泄关系和水量平衡计算3.1.1尾矿库排洪建筑物的泄洪能力目前,通常选用排水井-涵管(或隧洞)或排水斜槽-涵管(或隧洞)作为尾矿库的排洪系统。

排洪系统的泄流能力随尾矿库内水位的变化而变化:当水位较低时,排水井(或排水斜槽)的进水能力小于排水涵管无压满流时的最大泄流能力;反之亦然。

前者以排水井(或排水斜槽)的进水能力作为排水系统的泄流量,后者以排水涵管的泄流能力作为排水系统的泄流量。

(1)排水涵管泄流能力(1)式中:为排水涵管的泄流量,m3;为过水断面,m2;为水力半径,m;为排水涵管的敷设坡度;为谢才系数。

a)排水井的泄流能力当时,(2)当时,(3)式中:为井顶溢流的泄流量,m3/s;为井顶上的水头压力,m;为排水井直径,m;为重力加速度,9.8m/s2;为井顶溢流排水井的流量系数,采用0.51;为流量系数,随的值而定。

某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价

某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价

某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价SerialNo.508August.2011现代矿业M0DERNMINING总笫508期2011年8月第8期某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价邰自安孙景敏冯煜彪陈亚杰(河南省岩石矿物测试中心)摘要介绍了某尾矿库排水系统,并对其进行了防洪能力验算.对尾矿库存在的问题进行了分析,提出了一些有针对性的安全对策.关键词尾矿库排水系统防洪水是造成尾矿库溃坝事故的主要因素,库内水位过高将极大地降低尾矿坝坝体的稳定性,特别是雨季山洪暴发时,如不能及时排出库内洪水,可能会发生洪水漫顶,冲毁坝体等事故I1].尾矿库的防洪能力主要取决于排洪构筑物的泄洪能力及其结构,通常采用理论计算的方法,评价分析防洪系统的泄洪能力.1尾矿库排洪系统概况某矿山尾矿库为山谷型尾矿库,初期坝为碾压式透水堆石坝,内坡找平层铺设土工布,坝两肩修筑有浆砌石排水沟,初期坝蓄满后,利用库内的沉积尾砂于坝前干滩上采用上游堆坝法堆筑.目前坝体总高65m,堆积库容约110万Ill.尾矿库界定为三等库.该库排洪系统采用斜槽排水井.排水涵管.排水隧洞型式,库内设排水井,1,2排水井为框架结构, 已被淹没;3井为连接井,与排水斜槽相连接.2洪水计算J该尾矿库的汇水面积较小,属于小流域洪水计算.遵循国家规范要求,洪水计算按500a一遇,即0.2%洪水频率进行计算校核.库区内洪水来源主要为自然降水和尾矿矿浆排水,根据该地区历年降水资料,按照水科院推理公式计算洪峰流量,简化推理公式,s:筹,H24:Kp,:0.278一,(2)(3)(4)(5)l,:2l二,(6)J—T'\u,式中,Q为设计频率P的洪峰流量,nl/s;S为频率为P的暴雨量,mm/h;F为坝趾以上的汇水面积, km;L为由坝趾至分水岭的主河槽长度,km;m为汇流参数;',为主河槽平均坡降;为产流历时内流域平均人渗率,mm/h;,D为最大洪峰流量计算指数,可根据n值由最大洪峰流量计算系数表查取;n 为暴雨递减指数,丁≤1时,取=n,7>1时,取=//,(,,17,可由当地水文手册查取);r为流域汇流历时,h;为模比系数;为年最大24h降雨量均值,mm,由当地水文手册查取;X,Y为计算指数,根据n:由值计算系数表查;h为历时t的主雨峰邰自安(1963一),男,所长,工程师,450012河南省郑州市金水路28号地矿大厦ll楼.136产生的迳流深,mlTl,hR=24日;24为历时24h的降雨迳流系数.先取n:n(≤1),由水文手册查出A,D,按式(2),(4),(6)确定Sm,,L值,代入式(1),求出洪峰流量q,再用式(5)计算流域汇流历时,当计算的f≤1时,Q即为所求;若>1,则取n=17,2重新计算.经查尾矿库所在地区中小流域设计暴雨洪水图集可知,该尾矿库所在地区年最大24h降雨量均值为85him.洪水总量按下式计算:=1000aHIPF.(7)该尾矿库现状坝高时汇水面积为0.18km2,沟长373m.查得A=0.512,B=1.159,C=o.638,D=0.322,水文基础数据见表1,洪水计算结果见表2.邰自安孙景敏等:某尾矿库排水系统防洪能力验算及评价2011年8月第8期表1水文基础数据尾矿库运重现期,汇水时间洪峰流量洪水总量行阶段/a//24P/h/(m/s)/7im生塑!:!竖::!:垄!兰:3调洪演算根据既定的排水系统确定所需的调洪库容及泄洪流量].尾矿库的不同坝高,在满足最小安全超高,最小干滩长度的情况下,对应的调洪库容不同, 得出相应的泄洪量,取其最大值.计算公式如下:q=Q(1一),(8)24P式中,q为排水构筑物的泄流量,ITI/s;为现状坝高时的调洪库容,1/1.该库滩面冲积坡度为1.5%,干滩长度120FI1,确定的安全超高为1.0m,调洪水深1.0m,经计算,尾矿库运行中期调洪库容为20970m,调洪后排水构筑物应泄流量按500a一遇中期为q=6.92m./s.4排水设施泄洪能力验证4.1排水斜槽排洪该库排水斜槽坡度约21%,断面1.11TI×1.5m,斜槽盖板为钢筋混凝土拱形盖板,拱高0.51TI.当斜槽上水头较低时,为自由泄流,由水位以下的斜槽侧壁和斜槽盖板上缘泄流.按自由泄流状态下斜槽一管(或隧洞)式排水系统泄流计算. 水位未超过盖板上沿最高点时:Q=Q2:0.80"m1(tan3+coq3)~/2gH.(9)水位超过盖板上沿最高点时:Q=Q+Q.(10)Q1=ml(6+0.8Hcot3)g5.(11)计算得()=7.12>6.92(m/s),即当水位未到达斜槽拱形盖板上缘时,泄洪流量即可满足库内泄洪流量要求.4.2排水涵管排洪该库排水涵管内径1.5m,坡度约12%,按特定断面形式下的明渠均匀流计算:Q=AC,(12)J2式中,A为过水断面积,:(0一sin0);R为水力半径,R=芋(1一);C为谢才系数,c:一1,为排水隧洞水力坡降.计算得排水涵管的泄洪流量:Q=15.88>6.92 (m/s),满足排洪要求.4.3排水隧洞排洪能力验证该库排水隧洞断面尺寸为1.5111×1.8m,坡度3%,隧}同泄洪能力按下式计算:Q=叫c~/雨,(13)式中,为过水断面面积,其他符号意义同前.经计算得:Q=10.84>6.92(1/1/s),满足排洪要求.5安全对策(1)在排水井内基座上部与窗口连接处实施钢筋混凝土浇筑封堵,封堵长度不小于1.5m.(2)随着堆积坝上升,原有排水涵管的承压越来越大,发生断裂,坍塌的可能性越来越大,给尾矿库正常运行带来较大安全隐患,因此,应安排专职人员每天对尾矿汇水进行观测监测,发现有跑浑跑砂现象应立即停止尾矿排放,并在排水隧洞与排水涵管的连接处进行封堵,排水涵管的封堵(隧洞岩壁加锚杆钢筋混凝土封堵)长度不应小于3m,封堵后应立即施工排水隧洞的排水系统,使之满足库内洪水泄洪流要求,并进行闭库设计.(3)排水构筑物的运行管理应高度重视,进行重点监控和维护.对排洪构筑物状况应进行经常性检查,严防水面杂物漂浮,发现诸如变形,裂缝,淤堵,损毁等问题时,及时查明原因妥善处理,确保其畅通无阻.(4)建议在排水涵管上游入口端以上设置拦渣设施,防止杂物堵塞排水涵管,影响泄流.(5)对坝肩排水沟,坝面排水沟要经常检查,维修及清理沟内杂物,防止损毁和淤堵,保证泄流畅通.6结语通过科学选取计算参数,对该尾矿库的洪水计算,调洪演算,排水设施泄洪能力等进行了验证,并与国家有关标准进行了比较,判断出该库排洪系统是安全的.参考文献[1]张明,等.尾矿手册[M].北京:冶金工业出版社.2011.[2]北京有色冶金设计研究总院.尾矿设施设计参考资料[M].北京:冶金工业出版社.1980.【3]时炜浅议尾矿库排洪系统设计[J].有色矿山,2002(5): 4346.(收稿日期201l-06.24)l37。

尾矿库水文、水力及调洪计算

尾矿库水文、水力及调洪计算

尾矿库水文、水力及调洪计算
1、尾矿库洪水计算应符合下列要求:
(1)应根据各省水文图集或有关部门建议的特小汇水面积的计算方法进行计算。

当采用全国通用的公式时,应采用当地的水文参数。

有条件时应结合现场洪水调查予以验证。

对于三等及三等以上尾矿库宜取两种以上方法计算,宜以各省水文图册推荐的计算公式为准或选取大值;
(2)库内水面面积不超过流域面积的10%时,可按全面积陆面汇流计算。

库内水面面积超过流域面积的10%时,水面和陆面面积的汇流应分别计算。

2、设计洪水的降雨历时应采用24h计算,经论证也可采用短历时计算。

3、计算调洪库容时,应按本规范第3.2.3条的规定执行。

4、尾矿库排洪构筑物型式及尺寸应根据水力计算和调洪计算确定,并应满足设计流态和防洪安全要求。

对特别复杂的排洪系统,宜进行水工模型试验验证。

5、排洪构筑物的设计最大流速不应大于构筑物材料的容许流速。

6、调洪计算应采用水量平衡法按下式计算:
式中:Q s、Q z——时段始、终尾矿库的来洪流量(m3/s);
q s、q z——时段始、终尾矿库的泄洪流量(m3/s);
V s、V z——时段始、终尾矿库的蓄洪量(m3);△t——该时段的时间(h)。

7、尾矿库的一次洪水排出时间应小于72h。

8、尾矿库不得采用机械排洪。

尾矿库调洪演算

尾矿库调洪演算

尾矿库调洪演算**铁矿尾矿库调洪演算一、排洪设施尾矿库采用塔—管式排洪系统,现使用?#溢流塔,塔底与排水管相连接,溢流塔采用了框架式结构,塔内直径2.5m,每块叠梁高300mm,厚100mm,排水管直墙断面尺寸为0.8×1.0m。

目前?#溢流塔和排水管质量较好,排水管出水清澈,运行效果良好。

二、调洪库容计算*尾矿库属四等尾矿库,依规定:(1)沉积滩的最小安全超高h=0.5m;(2)最小干滩长度应L=50m;(3)最小干滩长度不应小于坝体高度(坝高L1=59m)。

因为尾矿沉积滩的平均坡度α=1.5%,L1×α=0.732m>h,所以我尾矿库需要最小安全超高h1=---m。

尾矿库现状:(1)沉积滩顶标高H=398.3m;(2)水面标高H1=395.7m;(3)2#溢流塔叠梁上沿标高H2=395.9m。

最高洪水位H3= H- h1=397.568m, 调洪幅度ΔH= H3- H2=1.668m。

查尾矿库库容曲线,可知调洪幅度ΔH对应调洪库容V=38.88万m3,而200年一遇24小时洪水流量为10.58万m3,即在目前情况下,该库调洪库容均大于24小时一次洪水流量。

因此,目前尾矿库的调洪库容满足要求。

三、泄洪能力复核按照规范要求,只要24小时一次洪水量能在72小时内排空,该库就能满足200年一遇洪水的调洪高度要求。

下面即对一次洪水的排空时间进行计算。

根据冶金设计研究院计算压力流泄流计算:Q=u×Fx×(2gH)1/2式中:Fx-----隧洞出口断面积,Fx=0.8 m2u-----压力泄流的流量系数,u=0.6g------重力g=9.8m/s2H----库水位与隧洞出口断面中心之间高差,单位米,H=45.0m。

Q=0.6×0.8×(2×9.8×45)1/2=16.04m3/s。

洪水总量泄洪时间为:10.58×10000÷16.04÷3600=1.83小时计算结果表明,排空200年一遇24小时一次洪水总量需1.83小时,即实际排洪时间远小于72小时。

浅谈尾矿库洪水计算和调洪演算时的技术措施

浅谈尾矿库洪水计算和调洪演算时的技术措施

浅谈尾矿库洪水计算和调洪演算时的技术措施1引言尾矿库是筑坝拦截谷口或围地构成的、用以贮存金属非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。

金属与非金属矿山是工业生产的高危行业,其事故发生起数和死亡人数在全国工业安全生产领域占较大的比重。

尾矿库是金属与非金属矿山安全生产的重要环节,也是该领域的重大危险源之一,作为具有高势能的人造泥石流危险源,其一旦失事,将会给下游人民生命财产造成巨大损失,给当地环境造成严重污染,给当地的经济发展和社会稳定也带来严重的负面影响。

2尾矿库排洪构筑物的主要型式尾矿库设置排洪系统的作用有二:一是为了及时排除库内的洪水;二是兼作回收库内尾矿澄清水用。

尾矿库必须设置排洪设施,并满足排洪要求。

尾矿库的排洪方式,应根据地形、地质条件、洪水总量、调洪能力、回水方式、操作条件与使用年限等因素,并经过技术比较确定。

对于一次性建坝的尾矿库,可以在坝顶一端的山坡上开挖溢洪道排洪,其形式与水库的溢洪道类似。

对于非一次性建坝的尾矿库,排洪系统应靠尾矿库一侧山坡进行布置。

选线应力求短直,基础置于坚实岩基上,尽量避开断层、破碎带、滑坡带及软弱岩层。

尾矿库库内排洪构筑物通常由进水构筑物和输水构筑物两部分组成。

进水构筑物的基本型式有排水井、排水斜槽、溢洪道以及山坡截洪沟等。

排水井是常用的进水构筑物,有框架式、窗口式、井圈叠装式及砌块式等型式;排水斜槽既是进水构筑物,又是输水构筑物;溢洪道常用于一次性建库的排洪进水构筑物,为减少过水深度,常采用宽浅式溢洪道;山坡截洪沟也是进水构筑物兼作输水构筑物,沿全部沟长均可进水。

在較陡山坡处的截洪沟易遭暴雨冲毁,可靠性差,管理维护工作量大。

尾矿库输水构筑物的基本型式有排水管、斜槽、隧洞、山坡截洪沟等。

排水管是常用的输水构筑物,一般埋设在库内最底部,因承受荷载较大,一般采用钢筋混凝土结构;排水斜槽的盖板采用钢筋混凝土板,槽身有钢筋混凝土和浆砌块石两种;隧洞需由专门凿岩机械施工,故净空尺寸较大。

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同甲方(委托方):姓名:______联系地址:______联系电话:______乙方(受托方):名称:______联系地址:______联系电话:______一、服务内容。

1. 乙方负责对甲方指定的尾矿库进行调洪演算。

这可不是个简单的事儿呢,就像是给尾矿库的洪水管理做一次超级详细的规划。

乙方要根据尾矿库的实际情况,包括但不限于库容量、入库流量、排水设施等因素,运用专业的知识和计算方法,算出在不同洪水情况下尾矿库的水位变化、洪水总量等重要数据哦。

二、服务要求。

1. 准确性。

乙方提供的调洪演算结果得准准确确的。

这就好比我们做菜,盐放多放少都不行,数据要是差一点,可能就会对尾矿库的安全管理产生很大的影响呢。

所以呀,乙方得打起十二分的精神,用最靠谱的方法和最严谨的态度来做这个演算。

2. 时效性。

乙方要在双方约定的时间内完成调洪演算。

咱们可不能拖拖拉拉的,就像赶火车一样,错过了时间可就不好啦。

从合同签订后的______个工作日内,乙方就得把演算结果交到甲方手里。

三、服务费用及支付方式。

1. 服务费用。

甲方需要向乙方支付的服务费用为人民币______元整。

这个价格可是双方经过友好协商定下来的,就像买卖东西讨价还价后达成的一个都能接受的结果。

2. 支付方式。

甲方将分两次支付服务费用。

合同签订后的______个工作日内,甲方先支付总费用的______%,也就是人民币______元整作为预付款。

等乙方完成调洪演算并提交符合要求的结果后,甲方在______个工作日内支付剩余的______%,即人民币______元整。

四、双方的权利和义务。

甲方权利和义务:1. 甲方有权要求乙方按照合同约定的内容和要求提供调洪演算服务。

要是乙方哪里做的不好,甲方就可以像个小监督员一样指出来哦。

2. 甲方有义务向乙方提供尾矿库相关的基础资料,这些资料可都是乙方进行演算的重要依据呢。

要是资料不全或者不准确,就像盖房子没有打好地基一样,会影响整个演算结果的。

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同

尾矿库调洪演算合同甲方(委托方):姓名/公司名称:______________________联系地址:______________________联系电话:______________________乙方(受托方):姓名/公司名称:______________________联系地址:______________________联系电话:______________________一、项目概述。

甲方拥有一座尾矿库,为了确保尾矿库在洪水期的安全运行,需要对尾矿库进行调洪演算。

甲方特委托乙方承担此项调洪演算工作。

二、服务内容。

1. 乙方应收集尾矿库的相关基础资料,包括但不限于尾矿库的库容曲线、泄洪设施的尺寸与泄洪能力、尾矿堆积情况等。

这就好比我们要了解一个人的基本信息一样,只有把这些基础的东西都摸清楚了,才能进行后面的演算呢。

2. 根据收集到的资料,采用合适的调洪演算方法,计算尾矿库在不同洪水频率下的水位变化、泄洪流量等关键参数。

这一步可不容易哦,就像解一道复杂的数学题,要考虑好多因素呢。

3. 向甲方提供详细的调洪演算报告,报告内容应包括演算的依据、方法、过程、结果以及相应的结论和建议。

这份报告就是整个工作的成果啦,要让甲方能看得懂,知道该怎么根据结果去采取措施保证尾矿库的安全。

三、服务期限。

乙方应在合同签订后的______个工作日内开始工作,并在______个工作日内完成调洪演算工作并向甲方提交报告。

不过呢,如果遇到一些特殊情况,比如说资料收集不顺利或者演算过程中发现新的问题需要进一步研究,这个时间可以适当延长,但乙方要及时通知甲方哦,咱们得互相理解嘛。

四、费用及支付方式。

在合同签订后的______个工作日内,甲方向乙方支付服务费用的______%,即人民币______元(大写______元整),作为预付款。

这就像是给乙方的一个定金,让乙方可以放心地开始工作啦。

在乙方提交满足要求的调洪演算报告后的______个工作日内,甲方向乙方支付剩余的服务费用,即人民币______元(大写______元整)。

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尾矿库排水系统调洪演算调洪演算的目的是根据既定的排水系统确定所需的调洪库容及泄洪流量。

对一定的来水过程线,排水构筑物愈小,所需调洪库容就愈大,坝也就愈高。

设计中应通过几种不同尺寸的排水系统的调洪演算结果,合理地确定坝高及排水构筑物的尺寸,以便使整个工程造价最小。

一、数解法(一)对于洪水过程线可概化为三角形,且排水过程线可近似为直线的简单情况,其调洪库容和泄洪流量之间的关系可按公式(1)确定。

q=Qp(1-V t)(1)W p式中 q——所需排水构筑物的泄流量,米3/秒;Qp——设计频率P的洪峰流量,米3/秒;V t——某坝高时的调洪库容,米3;W p——频率为P的一次洪水总量,米3。

(二)对于一般情况的调洪演算,可根据来水过程线和排水构筑的泄水量与尾矿库的蓄水量关系曲线,通过水量平衡计算求出泄洪过程线,从而定出泄流量和调洪库容。

尾矿库内任一时段△t的水量平衡方程式如公式(2)如下。

1(Qs+Q z)△t-1(q s+q z) △t=V z-V s (2)22式中Q s、Q z——时段始、终尾矿库的来洪流量,米3/秒;q s、q z——时段始、终尾矿库的泄洪流量,米3/秒;V z、V s——时段始,终尾矿库的蓄洪量,米3。

令Q=1/2(Q s+Q z),将其代入公式(3),整理后得:V z +1q z△t= Q△t+(V s-1q s △t ) (3) 22求解公式(3)可列表计算,但需预先根据泄流量(q)—库水位(H)—调洪库(Vt)之间的关系绘出q-V+(1/2)q△t和q-V-(1/2)q△t输助曲线备查。

例1:某尾矿库初期坝装满时,水面面积F s=2.5公里2,陆面面积F1=1.5公里2,L0=0.81公里,E0=385公里/公里,J=0.2,N0=0.2,N s=0.08,mp=2.0,μ=1毫米/秒,S p=137.5毫米/小时,n1=0.55,n2=0.75,试求p=2%的设计洪水过程线。

解:取△t=1小时,设计雨量H24p按时程分配计算如表1。

13 18 2.06 279.5 4 4.014 19 2.09 283.5 4 4.015 20 2.115 287.5 3.5 3.516 21 2.142 291 4 4.017 22 2.166 295 3 3.018 23 2.191 301.5 3.5 3.519 24 2.215 305 3.5 3.5按表2中公式,忽略地下汇流,则:取等流时面积块数n i=1v=mJ1/3Q1/4=3.73×0.21/3×Q1/4=2.18Q1/4计算与绘制坡面汇流及河槽汇流辅助曲线如图1所示。

坡面汇流、河槽汇流及水面降水的计算如表3所示。

根据表中末栏的计算数据绘制的洪水过程如图2所示。

表2 汇流辅助曲线计算公式图1 坡面汇流与河槽汇流辅助曲线1-坡面汇流;2-河槽汇流表3 P=2%设计洪水计算历时(小时)时段雨量HR(毫米)μ坡面汇流(毫米)河槽汇流(米2/秒)水面降水Qs=KsHR(米3/秒)Qg=Qi+Qs(米3/秒)I -Qi-1M i Q i BμI=k L Q i-Qi-1M i Q i0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 3.5 1 2.5 1.25 1.25 1.25 0.5 0.21 0.11 0.11 0.11 0.09 2.43 2.522 3.5 1 2.5 2.5 2.0 3.25 1.5 0.63 0.42 0.33 0.44 0.36 2.43 2.793 3.0 1 2.0 2.25 0.75 4.0 2.0 0.83 0.73 0.37 0.81 0.66 2.08 2.744 4.0 1 3.0 2.5 0.5 4.5 2.3 0.96 0.90 0.24 1.05 0.85 2.78 3.635 3.5 1 2.5 2.75 0.45 4.95 2.7 1.13 1.05 0.20 1.25 1.07 2.43 3.506 4.0 1 3.0 2.75 0.05 5.0 2.7 1.13 1.13 0.06 1.31 1.12 2.78 3.907 4.0 1 3.0 3.0 0.3 5.3 2.9 1.21 1.17 0.05 1.36 1.16 2.78 3.948 4.5 1 3.5 3.25 0.35 5.65 3.1 1.29 1.25 0.09 1.45 1.24 3.13 4.379 4.0 1 3.0 3.25 0.15 5.8 3.3 1.37 1.33 0.09 1.54 1.31 2.78 4.0810 5.0 1 4.0 3.5 0.20 6.0 3.4 1.42 1.40 0.09 1.63 1.39 3.48 4.8711 4.5 1 3.5 3.75 0.35 6.35 3.7 1.54 1.48 0.09 1.72 1.47 3.13 4.6012 5.5 1 4.5 4.0 0.30 6.65 4.0 1.67 1.61 0.14 1.86 1.59 3.82 5.4113 5.5 1 4.5 4.5 0.50 7.15 4.3 1.79 1.73 0.14 2.00 1.71 3.82 5.5314 6.0 1 5.0 4.75 0.45 7.6 4.7 1.96 1.88 0.17 2.17 1.85 4.17 6.0215 7.25 1 6.25 5.63 0.93 8.54 5.5 2.29 2.13 0.28 2.45 2.09 5.04 7.1316 9.0 1 8.0 7.13 1.63 10.16 6.9 2.88 2.59 0.50 2.95 2.52 6.25 8.7717 12.5 1 11.5 9.75 2.85 13. 01 9.8 4.09 2.49 -0.03 2.92 2.49 8.68 11.1718 21.75 1 20.75 16.13 6.33 19.34 18.0 7.50 5.80 3.31 6.23 5.10 15.10 20.2019 137.5 1 136.5 78.63 0.63 79.94 94.0 39.15 23.33 18.23 24.46 24.50 95.50 120.0020 21.75 1 20.75 78.63 -15.37 64.60 73.0 30.40 34.78 10.28 34.74 36.80 15.10 51.9021 12.5 1 11.5 16.13 -56.87 7.73 4.8 2.00 16.20 -20.60 14.14 13.00 8.68 21.6822 9.0 1 8.0 9.75 4.95 12.68 9.5 3.96 2.98 -10.02 4.12 3.51 6.25 9.7623 7.25 1 6.25 7.13 -2.37 10.31 7.05 2.94 3.45 -0.06 4.06 3.46 5.04 8.5024 6.0 1 5.0 5.63 -1.42 8.89 5.8 2.42 2.68 -0.78 3.28 2.80 4.17 6.9725 -6.80 2.09 0.8 1 0.33 1.38 -1.42 1.86 1.59 0 1.5926 -1.8 0.29 0.11 1 0.05 0.19 -1.40 0.46 0.39 0 0.3927 -0.29 0 0 0.18 0 0.03 -0.30 0.10 0.09 0 0.0928 -0.09 0.01 0.01 0 0.0129 -0.01 0 0 0 030注:(1)坡面汇流流量换算系数,水面降雨流量换算系数;(2)水面降雨的流量过程线是台阶形的,而陆面出流过程线是折线形的(图2)。

两者同时程直接相加的结果是洪峰前的流量少算了一些,洪峰后则多算了一些,但总的流量不变。

若用直接相加的出流过程进行调洪计算,会得出偏安全的结果,因此最好是用陆面出流时段的平均流量与水面降水流量Q S同时程相加,即用(+Q S)△t进行调洪计算。

图2 P=2%设计洪水过程线1-河槽汇流;2-水面降水;3-陆面与水面汇合出流过程线例2:某尾矿库按澄清距离的要求确定最低水位为400.00米,按地形图求得尾矿库的调洪库容如图3所示。

试按(例1)的来水过程线和泄流量与库水位关系曲线,用数解法进行调洪演算。

图3 尾矿库调洪库容曲线解:将求得的不同库水位时的泄流量及相应的调洪库容于表4的1、2、3栏,取△t=360秒计算V+ q△t和V- q△t列于5、6栏。

根据计算结果绘出辅助曲线如图4所示。

图4 q-V± q△t曲线表4 辅助曲线计算H q Vq△t V+ q△t V- q△t 400 0 0 0 0 0401 13.6 43800 24500 68300 19300402 21.9 95300 39400 134700 55900403 26.8 154600 48300 202900 106300404 31.4 221700 56500 278200 165200405 34.7 296500 62500 359000 234000406 38.2 380000 68800 448800 311200407 41.3 500000 74400 574400 425600408 44.3 665000 79800 744800 585200 其次按公式(3)列表进行调洪演算。

将例1求得的洪水过程线Q-t数据列于表5的1、2栏,取△t=3600秒计算△t列于4栏。

其余各栏计算如下:表5 尾矿库的调洪演算t Q(米3/秒)(米3/秒)Q△t(米3)V+ q△tq(米3/秒)V- q△t0 0 1.265 0 0 0 01 2.53 2.63 4560 4560 0.91 12802 2.73 2.705 9480 10760 2.15 30103 2.68 3.18 9750 12760 2.55 35604 3.68 3.58 11400 14960 2.99 41805 3.48 3.68 12900 17080 3.42 47606 3.88 3.905 13240 18000 3.60 50307 3.93 4.13 14050 19080 3.82 53208 4.33 4.23 14850 20170 4.03 56509 4.13 4.505 15200 20850 4.17 585010 4.88 4.73 16220 22070 4.41 622011 4.58 5.025 17000 23220 4.64 652012 5.47 5.47 18100 24620 4.92 692013 5.47 5.77 19700 26620 5.32 747014 6.07 6.58 20790 28260 5.65 791015 7.09 7.745 23620 31530 6.31 883016 8.40 9.77 27800 36630 7.33 1023017 11.13 15.82 35100 45330 9.07 1268018 20.50 60.25 57000 69680 13.50 2108019 120.0 87.05 217000 238080 29.5 13198020 54.1 36.89 314000 445980 38.3 30808021 19.68 14.52 132900 440980 38.1 30398022 9.35 8.92 52300 356280 35.0 23028023 8.49 7.68 32100 262380 30.5 15258024 6.87 4.21 27600 180180 26.0 8848025 1.55 0.97 15100 101580 18.0 3678026 0.4 0.2 3490 40270 8.05 1127027 0 720 11990 2.4 334028 0 3340 0.67 93029 930 0.19 25030 250 0.05 7031 70 0.01 3432 34 0.01 033 0 00~1时段始点(时序t=0)△t=0,∵△t=0,qo=O,Vo=0,Vo±q0△t=0 0~1时段终点(时序t=1),按公式(3):V1+q1△t=△t+(V0- q0△t)=△t=4560米3查辅助曲线得q1=0.91米3/秒及V1-q1△t=1280米3/秒,将这些数据填入表中时序1的5、6、7栏,这些数据也即1~2时段始点的数据:1~2时段终点(时序t=2):V2+q2△t=△t+(V1-q1△t)=9480+1280=10760米3,查辅助曲线得q2=2.15米3/秒及V2-q2△t=3010米3,将这些数据填入表中时序2的、5、6、7栏,这些数据也即时段2~3始点的数据……,以不同些计算至Vx+q x△t=0为止。

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