【文章內(nèi)容簡介】 筑壩材料取 自 附近的采石場 ， 后期堆高 18m， 總庫容 萬m3， 庫容利用系數(shù)為 ， 有效庫容 萬 m3。 初期壩 結(jié)構(gòu) 初期壩壩型為內(nèi)坡反濾透水碾壓 堆 石壩，壩高 （ 含清基 ），壩頂長 52m， 壩頂寬 ,內(nèi)坡 1： ，外坡 1： ，壩頂標(biāo)高 2074m，內(nèi)坡 設(shè)透水反濾層厚 ， 內(nèi)外坡均設(shè)置塊石護(hù)坡，厚 ， 詳見附圖3。 初期壩下坡殘積層耕植土、碎石、塊石全部清除，壩基坐落 在 強(qiáng)風(fēng)化頁巖 ,設(shè)計清基深度 。 初期壩材料為 取自 庫區(qū) 附近的采石場 。 設(shè)計施工參數(shù) :初步確定干重 17 度γ d=，施工前，壩 體 填筑料做碾壓試驗 ,取樣做擊實試驗及剪切試驗，并根據(jù)實驗結(jié)果對設(shè)計取值參數(shù)進(jìn)行驗證。 尾礦壩體技術(shù)要求 本壩體設(shè)計主要結(jié)合實地地形，根據(jù)工程勘察報告可知，持力層選強(qiáng)風(fēng)化頁巖 （其承載力 350kpa） ，設(shè)計清基深度 。 筑壩 材 料要求：其軟化系 數(shù) ＞ ，容重 ＞ ，石料長短之比不大于 ，抗壓強(qiáng)度大于 10Mpa。 壩體技術(shù)要求：壩體 碾壓 前應(yīng)清除料場地內(nèi)的表土層和雜質(zhì)，確保填料的 新鮮、干凈 ， 場地整潔，碾壓前做碾壓試驗，確定碾壓厚度、密度、孔隙率、遍數(shù)及碾壓機(jī)械。本設(shè)計碾壓厚度小于 3m。 積 壩 （ 1）尾礦堆積壩為上游式堆壩，堆壩高 18m，尾礦堆積坡 1： 。尾礦總庫容 萬 m3,有效庫容 萬 m3，服務(wù)年限 年。 （ 2）堆積壩筑壩方式采用水力沖積法 —— 壩頂分散放礦。初期壩上放礦主管 D100，長 52m，主管 接 DN50 mm 支管 5 根及 5 個 DN50 礦漿閘閥，支管用 D=50mm 橡膠夾布壓力膠管接到初期壩內(nèi)坡腳開始放礦。 （ 3）尾礦堆壩從初期壩頂 2074m 高程開始堆壩 ,按 1: 的外坡比進(jìn)行子壩壘筑，子壩尺寸為壩頂寬 ，壩高 ，子壩內(nèi)外坡比均為1： ，子壩壘筑最終標(biāo)高為 2092m，堆壩高 18m，共計 9 級子壩 ，詳見附圖 4。 18 （ 4）堆壩放礦主管放置在子壩頂上，主管為 DN100 的 PE 管，隨尾礦壩的上升而抬高。主管上每間距 設(shè)置一根支管，支管為 DN50 的PE 管，支管上接 DN50 橡膠管，每 2 根支管為一 個工作組，每 3 個工作組為一放礦區(qū)域，每一放礦區(qū)域分為干燥區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、沖積區(qū)三區(qū)。放礦時干燥區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)、沖積區(qū)三區(qū)交替輪流放礦，隨著堆壩高度的上升，堆壩放礦區(qū)域可作適當(dāng)加寬，無論在何種情況下均保證尾礦粗顆粒沉積壩前，細(xì)顆粒排向庫尾，不允許礦泥沉積，不出現(xiàn)粗、細(xì)尾礦顆粒夾層，以免形成軟弱的滑動面，威脅堆壩體的穩(wěn)定安全。 （ 5）挖取離壩軸線 40m 范圍內(nèi)的尾砂作為堆筑子壩的材料進(jìn)行堆壩，嚴(yán)禁在子壩附近挖坑取土堆筑子壩。 （ 6）堆壩過程中，嚴(yán)格控制灘面長度，正常運(yùn)行期間尾礦庫干灘最小保持 100m 以上 ,汛期前，雨季期間 應(yīng)將庫內(nèi)蓄水排干，最高洪水位期間最小干灘長大于 50m，同時庫內(nèi)最小安全超高不小于 ，若庫內(nèi)存水位大于設(shè)計要求，應(yīng)及時撤掉 蓋板 ，增加排水 斜槽 的下泄能力，將庫內(nèi)集水排泄至庫下游降低庫水位，確保尾礦庫安全運(yùn)行。在堆壩過程中堆壩外坡應(yīng)及時修筑壩面排水溝排泄壩面雨水，以防雨水沖刷壩面，同時在堆壩外坡壩面上種草，防止水土流失。 （ 7）堆壩體內(nèi)排滲設(shè)施 為降低浸潤線，滿足抗震構(gòu)造要求，在尾礦堆積體中從標(biāo)高 2076m開始每升高 4m 設(shè)置一層排滲盲溝， 共設(shè)置了 4 層排滲盲溝。排滲設(shè)施由水平方向的縱、橫盲溝及豎向盲溝組成。橫 向盲溝平行于壩軸線，距離 19 堆壩外坡 40m 設(shè)置橫向盲溝一條與縱向盲溝相連?？v向盲溝水平垂直于橫向盲溝，每間隔 10m 設(shè)置一條，以 i＝ 的坡度延伸至堆壩外坡，縱向盲溝與橫向盲溝交匯點設(shè)置豎向盲溝?？v、橫向排滲盲溝由土工布包裹碎石構(gòu)成，橫向盲溝與縱向排滲盲溝相連， 寬 ， 將滲水排入壩上排水溝，盲溝內(nèi)設(shè)軟式透水管φ 100mm，將壩體內(nèi)滲透水導(dǎo)出壩外，過壩面及岸坡排水溝排向庫下游，降低堆壩體內(nèi)浸潤線。 上述堆壩排滲盲溝，在實際使用中效果明顯 。 排洪構(gòu)筑物 排洪構(gòu)筑物方案 尾礦庫匯雨面積為 ， 排水 設(shè)計方案采用庫外截洪溝截污分流， 庫內(nèi)排水斜槽 、井、排水管 道 結(jié)合的方式 排洪到下游，排水斜槽延伸到庫尾， 總 長 L=946m，排水管道 （ D=）與排水斜槽相連， 總長 163m。排水斜槽與排水管道交匯處設(shè)置 接合井 （ D=） 。 水文氣象 XX 縣位于 XX 省 中 部， 屬滇中高原東南部， 距離昆明市 58km 處，縣政府駐金山鎮(zhèn)， 地跨東經(jīng) 101176。 38’ 一 102176。 35’ 、北緯 24176。 51’ 一 25176。3’ 之間。 總面積 3536km2,境內(nèi)重山疊嶂，河谷縱橫，海拔 13002754m，年平均氣溫 ，年平均 降水量 930mm，境內(nèi)盛產(chǎn)水稻， 玉米，小麥，蠶豆，豌豆，烤煙，油菜籽等農(nóng)作物，尾礦庫區(qū)域 地 處滇中高原中部，屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候。年均溫 ℃ ， 最高 ℃，最低 ℃；多 20 年 年均降水量 ，降雨 80%集中在每年的 610 月。干、雨季分明；年蒸發(fā)量 15002100mm，最強(qiáng)在 35 月。 水文計算 水文計算采用《 XX 省暴雨洪水圖表實用手冊 》選取參數(shù)計算洪峰流量和洪水總量。 （ 1）流域參數(shù) 全區(qū)匯雨面積 ，匯流長度 ，平均坡降 10%。全區(qū)分匯水 1 區(qū)（庫內(nèi)區(qū)域） 、 匯 水 2 區(qū)（ 庫外區(qū)域 ）， 表 25 各區(qū)流域系數(shù) 匯水面積 F(m3) 匯水長度 L(km) 平均坡度 J 匯水 1區(qū) 匯水 2區(qū) 全區(qū) （ 2）降雨參數(shù) 該地區(qū)降雨參數(shù)選取《 XX 省暴雨洪水圖表實用手冊 》查得，見表 26。 表 26 降雨參數(shù)表 H1（ mm） CV1 H6(mm) CV6 H24(mm) CV24 35 55 70 (3)洪峰流 量計算 尾礦庫匯雨面積屬特小流域匯流時間短，降雨歷時采用 24 小時，故設(shè)計采用推求公式計算洪峰流量，采用推理計算公式： FSQ n??2 7 ? 式中： Q—— 洪峰流量（ m3/s）； 21 ψ —— 洪峰徑流系數(shù)； S—— 暴雨雨力（ mm/h） 。 τ —— 流域匯流時間（ h）； n—— 暴雨衰減系數(shù)； F—— 匯雨面積（ km2）。 洪峰流量計算見表 27； 表 27 各區(qū)洪峰流量計算表 F L J P（ %） h1 h6 h24 匯水 1區(qū) 2 0 2 0 匯水 2區(qū) 3 0 3 0 全區(qū) 5 0 5 0 m KP H24P= n2 SP=H24p24n1 /msp1/4 τ o 匯水 1區(qū) 4 4 匯水 2區(qū) 5 5 全區(qū) 5 5 τ0n2 μ=9 ψ =*μ /Sτ 0n2 τ Qm′(m3/S) m′ θ 匯水 1 22 區(qū) 5 1 匯水 2區(qū) 6 1 全區(qū) 1 7 各區(qū)洪峰流量見表 28 表 28 各區(qū)洪峰流量計算成果表 P（ %） Q 匯水 1區(qū) 1 匯水 2區(qū) 1 全區(qū) 1 (4)洪水總量計算 庫內(nèi)設(shè)計洪水總量采用下式推求： WP= 式中： WP—— 設(shè)計洪水總量（萬 m3） 。 HTP—— 歷時為 T 的設(shè)計暴雨（ mm） 。 F—— 匯雨面積 。 α —— 徑流系數(shù)。 計算結(jié)果見表 29 表 29 各區(qū)洪水總量計算成果表 23 P（ %） WP 匯水 1區(qū) 1 匯水 2區(qū) 1 全區(qū) 1 排洪構(gòu)筑物 排水斜槽 ①調(diào)洪庫容計算 經(jīng)在 1： 1000 地形圖上 計算，最小安全超高 ，尾礦堆筑灘頂標(biāo)高2092m，初期調(diào)洪水深 H 調(diào) =，調(diào)洪庫容 Vt= 萬 m3。后期 調(diào) 洪水深 H 調(diào)=，調(diào)洪庫容 Vt= 萬 m3。 ②下泄流量計算 下泄流量計算公式采用高切林公式： )1pWV tp ?? （下泄 式中： Q 下泄 —— 下泄洪水流量（ m3/s） ； QP—— 設(shè)計洪水流量（ m3/s） ； Vt—— 調(diào)洪庫容（萬 m3）； Wp—— 設(shè)計洪水總量（萬 m3）。 計算結(jié)果： 24 初期調(diào)洪： Q 下 1%=。 Q 下 %=。 后期調(diào)洪： Q 下 1%=。 Q 下 %=。 為了降低庫區(qū)水位，快速排出洪水，提高尾礦庫的安全，排水斜槽設(shè)置按滿足 24 小時全流域匯水量的排泄，設(shè)計選用平板嵌入斜槽，計算排水斜槽采用明渠 無 壓力計算，排水斜 槽 現(xiàn)場澆筑而成 ，厚 300mm，蓋板厚 500mm，采用 鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)，排水斜槽地基基礎(chǔ)承載大于 160t/m2,計算采用明渠矩形斷面，計算公式如下： 流量公式： Q=ω V 流速公式： IRCV ?? 曼寧公式： 式中： Q—— 流量（ m3/s） ω —— 過水?dāng)嗝婷娣e（ m2） V—— 流速（ m/s） R—— 水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值）（ m） I—— 水力坡度 C—— 流速系數(shù)（謝才系數(shù)） n—— 溝壁粗糙系 數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選?。轰佋O(shè)坡度 %12%，設(shè)計坡度按 10%， 粗率 n=，計算斷面為明渠矩形斷面，寬 ，深 ，經(jīng)計算可得： 611 RnC ?? 25 當(dāng)水位深 ， 斷面特性值為：斷面積 A=，濕周長 X=，水力半徑 R=，計算得 C= V=Q =其斜槽排泄流量為 ，大于庫內(nèi)正常排泄要求，故設(shè)置排水斜槽斷面 ，滿足減輕庫區(qū)洪水壓力，排水斜槽總長 946m，延伸到庫尾。 排水管 排水管道設(shè)置按滿足 24 小 時全流域匯水量的排泄，經(jīng)計算 24 小時70mm（正常）全流域洪峰流量 ，洪水量為 萬 m3。設(shè)計選用管道為 D= 的圓形管道，在鋪設(shè)坡度 10%時，管道的通過流量按以下公式計算： 流量公式： Q=ω V 流速公式： IRCV ?? 曼寧公式： 式中： Q—— 流量（ m3/s） ω —— 過水?dāng)嗝婷娣e（ m2） V—— 流速（ m/s） R—— 水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值）（ m） I—— 水力坡度 C—— 流速系數(shù)（謝才系數(shù)） 611 RnC ?? 26 n—— 溝壁粗糙系數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選?。涸O(shè)計坡度按 10%， 粗率 n=，計算斷面為圓形斷面，直徑 D=，經(jīng)計算可得： 當(dāng)水位深 ， 斷面特性值為：斷面積 ω =，濕周長 X=，水力半徑 R=，計算得 C= V=Q =排水管道排泄流量為 ，大于庫內(nèi)正常排泄要求，滿足規(guī)范要求， 滿足減輕庫區(qū)洪水壓力，排水管道總長 163m。 在排水管道出口設(shè)置集污池 (B L H =10 20 3m),采用漿砌石結(jié)構(gòu)，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的作用。 截 洪 溝 根據(jù)環(huán)保規(guī)范要求，為減少進(jìn)庫水量，達(dá)到清污分流，庫區(qū)周邊設(shè)置截 洪 溝，庫區(qū) 周圍 設(shè)置截 洪 溝（ B H= ），坡度 12%,全長2635m，按匯水 2 區(qū)百年一遇洪峰流量設(shè)置，結(jié)構(gòu)采用 水泥砂漿漿砌塊石，厚 250mm。 截 洪 溝水力計算： 計算公式： 流量公式： Q=ω V 27 流速公式： IRCV ?? 曼寧公式： 式中： Q—— 流量（ m3/s） ω —— 過水?dāng)嗝婷娣e（ m2） V—— 流速（ m/s） R—— 水力半徑（過水?dāng)嗝婷娣e與濕周的比值）（ m） I—— 水力坡度 C—— 流速系數(shù)（謝才系數(shù)） n—— 溝壁粗糙系數(shù)（據(jù)材料而定） 參數(shù)選?。浩露劝?12%， 粗率 n=，計算斷面為明渠矩形斷面，寬 ，深 ，經(jīng)計算可得： 當(dāng)水位深 ， 斷面特性值為：斷面積 A=，濕周長 X=，水力半徑 R=，計算得 C=