【正文】 查《手冊》基本參數(shù)并進行計算，可得到設計流域不同歷時的暴雨量，其結(jié)果見表 42。采用行業(yè)《規(guī)范》 、國家《標準》的上限進行設防為宜。表 31 方沙溝尾礦庫庫容計算表 高程（m）面積（m 2）高差（m）庫容（m 3）累積庫容（m 3）有效庫容（m 3）備注882 0892 6303 10 107140 107140 42856902 15125 10 213580 320720 128288912 27591 10 336145 656865 262746 初期壩頂920 39638 8 326328 983193 507492928 41944 8 359212 1342405 776901936 47859 8 404744 1747149 1080459944 53327 8 459008 2206157 1424715952 61425 8 542988 2749145 1831956960 74322 8 642776 3391921 2314038967 86372 7 646821 4038742 2799154 最終壩頂2）尾礦庫的服務年限按照洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司選礦廠日處理礦石 、年生產(chǎn) 300d、尾礦產(chǎn)率為 80％、尾礦堆積干容重為 ，年入庫的尾礦量為 萬 m3。* 下游截滲、溢流壩尾礦壩下游的截滲、溢流壩既是排洪建筑物的組成部分，也是截滲、回水建筑物；在初期壩的建設中應一同實施。（3）排洪系統(tǒng)排洪系統(tǒng)包括庫區(qū)泄水塔、排洪主支隧洞以及兩岸截排洪溝等設施。按照《尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程》 AQ 20222022 和《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》ZBJ 190 的規(guī)定，考慮到投礦成本及我省尾礦庫的管理經(jīng)驗等因素，方沙溝尾礦庫的運行方式選擇為均勻放礦、上游式尾礦筑壩的方法堆存尾礦。（4） 、截滲、溢流壩根據(jù)方沙溝的地形資料，尾礦庫控制的匯水面積為 、溝道比降為%，下泄的洪水流量大、流速急，動能較大，必須進行消能處理；以保護下游溝道免受沖刷破壞。 尾礦庫的布置（1） 、初期壩為了充分利用方沙溝的地形資源，同時考慮到溝道底坡坡度的大小，以及壩下游設置消能、截滲、回水等設施的需求，將初期壩布置在溝口以內(nèi)、溝谷由寬變窄的地段；以便減小初期壩的堆筑工程量。在石料的開采中，必須根據(jù)地勘部門建議的穩(wěn)定邊坡進行開采，防止諸如滑坡、坍塌等次生災害的產(chǎn)生。綜上所述，庫區(qū)不會產(chǎn)生滲漏破壞。綜上所述，庫區(qū)工程地質(zhì)條件良好，適宜建庫。（2）庫區(qū)地貌屬南秦嶺褶鄒帶與揚子地臺過渡帶的低中山侵蝕地貌區(qū)，庫區(qū)下游溝谷呈“U”字型，中、上游溝谷呈“V ”字型，整體呈葫蘆形，溝底縱向坡度為3176?！?3176。6～7 條/m，切穿深度～ ，為主要節(jié)理；第二組：傾向 101176。該層巖石較為完整。泄水塔位置基巖的埋深相對較淺，巖石較完整，承載力高，工程地質(zhì)條件良好，適宜建筑。*、兩壩肩巖體較完整、堅硬，結(jié)構(gòu)面與坡面為較穩(wěn)定、穩(wěn)定組合。10 條/m，延伸一般小于 ；次要一組的傾向190176。 尾礦庫主要建筑物工程地質(zhì) 庫區(qū)構(gòu)筑物地基巖土工程地質(zhì)根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、井探的結(jié)果，擬建的初期壩壩肩部位出露基巖主要為片麻狀花崗巖，巖石堅硬、完整。沿坡面滲流排泄的形式排泄。處理措施：為了確保尾礦庫運行期間的安全，尾礦庫施工時可將方量為。根據(jù)實測，滑坡體較陡，坡度約為 65176。～22176。傾角 64176。D、 ④層輝長巖（ν 212）④層輝長巖（ν 212）于尾礦庫上游出露范圍較大，其它部位多以脈體形式產(chǎn)出，在勘探深度范圍內(nèi)主要為中等風化輝石閃長巖層（ν 212） ；呈灰黑色，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。該層結(jié)構(gòu)松散，透水性強。主要分布于初期壩的附近。4～5 條/m，為次要節(jié)理。6～7 條/m，為主要節(jié)理；② 傾向 260176?！?8176。其工程地質(zhì)特征分別簡述如下：A、早元古代侵入巖* 細粒輝長巖（ν 212）細粒輝長巖（ν 212）主要分布于方沙溝的上游，尾礦庫庫區(qū)以外；為灰黑色輝11 / 110長巖（ν 212） ，礦物成分以輝石和斜長石為主，含少量絹云母、綠泥石、綠簾石、鈦磁鐵礦等，具粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。以上?？辈炱陂g（于 2022 年 11 月 16 日）測得的流量為。年平均氣溫 ℃，七月份最熱，平均氣溫℃；一月份最冷，平均氣溫 ℃。 設計的原則和范圍 設計原則按照尾礦庫設計的有關(guān)《規(guī)范》 、 《標準》和企業(yè)提供的有關(guān)資料，結(jié)合現(xiàn)場踏勘的實際情況，在確保尾礦庫安全的前提下充分利用溝道內(nèi)的地形和筑壩材料；在滿足生產(chǎn)需要的同時，以盡量節(jié)省投資為原則。 地理位置及交通洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司方沙溝尾礦庫位于漢中市洋縣縣城以東的桑溪鎮(zhèn)李家莊4 / 110村，場地中心地理坐標大致為：東經(jīng) 107176。5） 壩下消能、回水設施在初期壩的下游設有壩頂溢流式截滲壩，形成壩下游的滲水收集池、并起到下泄洪水消力塘的作用。在庫區(qū)共布置有三座泄水塔，一、三號泄水塔內(nèi)直徑均為 ，二號內(nèi)直徑為。初期壩的上、下游坡面均采用干砌塊石護坡。按照《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》ZBJl—90 和國家標準《防洪標準》GB5020194 中關(guān)于尾礦庫等級劃分的規(guī)定，方沙溝尾礦庫屬于 Ⅲ等尾礦庫工程。2） 尾礦庫的洪水設防標準方沙溝尾礦庫洪水設防標準選取了《規(guī)范》 、 《標準》的上限；初期洪水設防標準為 100 年一遇，中、后期洪水設防標準為 500 年一遇。2） 后期堆積壩后期堆積壩采用上游法、利用脫水、沉淀的尾礦堆積而成；后期堆積高度為；最終堆積壩頂高程為 ；最終壩頂寬度為 。一號、二號泄水塔分別通過一號、二號支隧洞與主隧洞相連，三號泄水塔直接布置在主隧洞的進口處，通過泄水塔下部的豎井與主隧洞相連。與此同時，溢流壩頂高程所形的成容積可作為壩下回水池使用。58′″，北緯 33176。充分體現(xiàn)工程與環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，適應可持續(xù)發(fā)展的原則。極端最高氣溫 ℃，℃；無霜期 238 天。 地形地貌方沙溝尾礦庫地處秦嶺南坡，海拔高程一般在 ～ 之間，上游為10 / 110低中山地貌；中、下游為中低山地貌。方沙溝河床寬一般為 ～.，初期壩位置的溝谷呈“U ”字型，寬約，地形陡峻，植被發(fā)育。巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，貫穿性較好，延伸長度 , 且多呈閉合狀，巖體節(jié)理大致可分為二組：①傾向 335176。2～3 條/m，為次要節(jié)理?！?70176。B、 第四系（Q 4）第四系坡積物及沖洪積層坡積物零星分布于方沙溝兩側(cè)的山坡地帶，其周圍均有巖體出露，分布地帶地形相對低洼平緩。* ①2 層碎石層（Q 4al+pl） ，雜色，以碎石為主，次為塊石，塊石、碎石巖性為片麻狀花崗巖、輝長巖，碎石呈次棱角狀，粒徑 為主，個別超過12 / 110，土質(zhì)不均，級配較差，結(jié)構(gòu)松散，透水性強。C、 ③層片麻狀片麻狀花崗巖層（ν 216）根據(jù)③層片麻狀片麻狀花崗巖層（ν 216）的風化程度、和物理力學性質(zhì)的差異，可劃分為二個亞層，分述如下：* ③ 1 強風化片麻狀花崗巖（ν 216） ，灰白色，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為斜長石、輝石，次為黑云母等。～72176。傾角 60176。高 ，滑坡體為片麻狀花崗巖碎石，滑床巖體巖性為強風化片麻狀花崗巖；前緣延伸至方沙溝溝底。清除下來的強風化麻狀花崗巖可用于初期壩軸線下游上部的相對干燥區(qū)，但風化石料中的草皮、樹根、垃圾或其他廢料等需清理干凈，不得上壩。溝道中水流量隨季節(jié)變化較明顯，地質(zhì)勘察期間流量一般為 ～。溝底壩基部位第四系沉積層巖性主要為粉質(zhì)粘土夾碎石，碎石厚度大致為 ～；其下為強風化基巖?！?00176。兩側(cè)山體雄厚，兩壩肩是穩(wěn)定的。3） 、隧洞工程地質(zhì)根據(jù)《洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司李家莊尾礦庫接續(xù)工程巖土工程勘察報告》 ，結(jié)合本次工程地質(zhì)與水文地質(zhì)測繪，排洪隧洞出、入口及附近出露的地層有二種：元古代侵入片麻狀花崗巖（γ 216）及第四系（Q）碎石夾粉土層，其巖土物理力學性質(zhì)建議值見表 21。該層在排洪主隧洞的入口、三號、一號排洪支隧洞出口處出露?！?34176。4～5 條/m，切穿深度，為次要節(jié)理。5176。2） 、庫區(qū)滲漏性評價庫區(qū)內(nèi)巖層主要分為兩個巖性段，早元古代侵入輝長巖及片麻狀花崗巖。 筑壩材料選擇的筑壩采石場位于庫區(qū)的尾部、兩條支溝的交匯處。19 / 110第三章 尾礦庫的運行方式及工程等級 尾礦庫庫址確定尾礦庫庫址選擇應遵守下列原則：1）不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)的上游；2）不宜位于大居民區(qū)及廠區(qū)最大頻率風向的上風側(cè)；3）不遷或少遷村莊；4）不宜位于全國和省重點保護名勝古跡的上游；5）應避開地質(zhì)構(gòu)造復雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴重的區(qū)域；6）不宜位于有開采價值的礦床上面；7）匯水面積小，有足夠的庫容和初、終期庫長。（2） 、后期堆積壩后期堆積壩位于初期壩以上，從初期壩壩頂開始，按照 1： 的邊坡、高差每隔 設置一級 寬的馬道向上游堆筑。按照保護下游水質(zhì)、防止尾礦下泄污染、保護環(huán)境的目的出發(fā)，在尾礦壩的下游設置截滲、回水設施是非常必要的；將透過壩體、壩基以及繞壩滲漏的滲瀝液再一次進行攔蓄、收集，然后送回選廠重復使用或者經(jīng)過處理達標排放。（2）尾礦壩* 初期壩考慮到當?shù)氐膸r石儲量大、抗壓強度高、軟化系數(shù)一般均大于 ，設計初期壩采用碾壓透水堆石壩。其中：* 庫區(qū)泄水塔庫區(qū)泄水塔必須由專業(yè)的施工、監(jiān)理隊伍承建，并預制塔身的蓋板；在尾礦庫運23 / 110行過程中，由運行單位隨著灘面的升高、逐步進行封蓋。* 馬道排水溝及觀測設施對初期壩壩體的觀測設施、庫區(qū)的基準樁、最終壩頂標示樁以及馬道排水溝均應由初期壩的施工隊伍一同完成，一同竣工驗收。方沙溝尾礦庫建成后，可形成的總有效庫容為 萬 m3，按照 理規(guī)模，該尾礦庫可以為選廠服務 年。因此，方沙溝尾礦庫的初期設計洪水采用 100 年一遇；中、后期采用 500 年一遇洪水進行設防。表 4—2 設計流域不同歷時暴雨量成果表 t (小時)p=%項目 1/6 1/3 1 3Ht 　 Cvt 　 Ktp 　 Ht 面 　 t (小時)p=%項目 1/6 1/3 1 3Ht Cvt Ktp Ht 面 按照《手冊》中的暴雨雨型，對設計流域的暴雨進行時程分配，分配結(jié)果見表 43。圖 41 參數(shù)取值曲線圖計算參數(shù)的選擇及洪水計算結(jié)果見表 41 所示：表 41 參數(shù)選擇 設計頻率 P(%) 經(jīng)驗參數(shù) Cp 指數(shù) n 洪峰流量 (m3/s) y = (x) 01020304050600 100 200 300 400 500 600 700頻 率 PCp28 / 110 推理公式法“推理公式法”是由暴雨間接推求設計洪水的一種方法：由于設計流域面積很小，暴雨按 3 小時進行控制，不考慮點面折減系數(shù)和流域形狀改變系數(shù)?？紤]到方沙溝尾礦庫的壩高較高，且位于國家重點工程“南水北調(diào)”工程的水源涵養(yǎng)地范圍。方沙溝尾礦庫的庫容計算及計算結(jié)果見表 31《方沙溝尾礦庫庫容計算表》所示。兩岸截排洪溝必須建設在兩岸岸坡上，不允許坐落在尾礦渣上。在各級子壩的修筑中，應特別注意兩岸岸坡強透水層、有機質(zhì)層的清除，以免跑渾、漏砂現(xiàn)象的產(chǎn)生。 尾礦庫主要設施的運行方式（1）尾礦堆存方式按照地質(zhì)勘探的結(jié)果和《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB 183062022）的劃分，方沙溝尾礦庫庫址區(qū)的地震設防烈度為 Ⅵ度。不僅減少了主、支隧洞的數(shù)量和長度，也得到了排洪隧洞軸線為直線的布置方案。通過對周邊的實地考察，選廠及礦山周圍沒有更為合適的溝道可以利用，經(jīng)過與建設單位的充分協(xié)商、研究，最終將庫址選擇在方沙溝溝道內(nèi)。開采該地段的新鮮巖石，同時也可以滿足其它部位對建筑石材的需求。初期壩處巖層主要節(jié)理走向與溝谷走向近于垂直，貫通性差，庫區(qū)水不會沿裂隙產(chǎn)生繞壩滲漏。（5）庫區(qū)溝谷內(nèi)下游基巖埋深較淺，中、上游基巖大多出露，基巖巖性為強、中風化的片麻狀花崗巖，均可作為壩基持力層。區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)全新活動斷裂。傾角 62176?！?1176。主要礦物成分為石英、長石；次為絹云母等，巖石原始組織結(jié)構(gòu)清楚，偶見有風化痕跡。中風化的片麻狀花崗巖的承載力特征值為 ，層位穩(wěn)定，巖層頂面分布穩(wěn)定，可作為泄水塔的地基持力層。左右，基巖結(jié)構(gòu)面節(jié)理產(chǎn)狀同上，主要一組節(jié)理傾向與右壩肩相反，傾角較坡面陡，屬穩(wěn)定的組合形式?！?7176。 地震動參數(shù)根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》該地區(qū)地震基本烈度為 6 度，地震動峰值加速為 ，根據(jù)《中國地震動反譜特征周期區(qū)劃圖》 ，地震動反應普特征周期為15 / 110。兩側(cè)山坡孔隙含水層較薄，厚度一般小于 ，受降雨影響明顯，雨季賦存少量地下水。該滑坡為小型淺層滑坡，現(xiàn)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。據(jù)當?shù)卮迕窠榻B，該滑坡已形成十年有余，今年滑坡的下段仍有局部滑動。* 第三組：傾向 18176?！?27176。該層巖石較為完整，多以柱狀、長柱狀產(chǎn)出，進尺較慢。塊石、碎石巖性為全、強風化片麻狀花崗巖，錘擊易碎，粒徑 ，最大偶見 以上，該層整體厚度較薄，在 之間，主要分布在方沙溝左側(cè)的滑坡體內(nèi)。該層厚度 ?！?7176?！?2176。傾角 54176。 庫區(qū)地質(zhì)條件