China Safety Science Journal ›› 2025, Vol. 35 ›› Issue (S2): 95-102.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2025.S2.0024
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LAI Guowang1(
), WEN Jinglin2,**(
), WENG Songhua1, TANG Kai3
Received:2025-08-10
Online:2026-02-04
Published:2026-07-01
Contact:
WEN Jinglin
CLC Number:
LAI Guowang, WEN Jinglin, WENG Songhua, TANG Kai. Simulation analysis of tailings reservoir dam breaches and risk prevention and control measures[J]. China Safety Science Journal, 2025, 35(S2): 95-102.
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Table 2
Dam stability calculation results
| 坝体 | 运行 状态 | 计算方法 | 计算 系数 | 规范 要求 | 是否 符合 |
|---|---|---|---|---|---|
| 主坝 | 正常 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.360 | 1.20 | 符合 规范 对三 等库 坝体 抗滑 稳定 最小 安全 系数 要求 |
| 简化毕肖普法 | 1.379 | 1.30 | |||
| 洪水 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.342 | 1.10 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.372 | 1.20 | |||
| 特殊 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.244 | 1.05 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.264 | 1.15 | |||
| 1号 副坝 | 正常 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.418 | 1.20 | |
| 简化毕肖普法 | 1.452 | 1.30 | |||
| 洪水 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.362 | 1.10 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.426 | 1.20 | |||
| 特殊 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.346 | 1.05 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.372 | 1.15 | |||
| 2号 副坝 | 正常 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.676 | 1.20 | |
| 简化毕肖普法 | 1.870 | 1.30 | |||
| 洪水 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.535 | 1.10 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.691 | 1.20 | |||
| 特殊 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.509 | 1.05 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.685 | 1.15 | |||
| 3号 副坝 | 正常 运行 | 瑞典圆弧法 | 2.064 | 1.20 | |
| 简化毕肖普法 | 2.127 | 1.30 | |||
| 洪水 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.869 | 1.10 | ||
| 简化毕肖普法 | 2.033 | 1.20 | |||
| 特殊 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.805 | 1.05 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.865 | 1.15 | |||
| 4号 副坝 | 正常 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.813 | 1.20 | |
| 简化毕肖普法 | 2.005 | 1.30 | |||
| 洪水 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.717 | 1.10 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.913 | 1.20 | |||
| 特殊 运行 | 瑞典圆弧法 | 1.692 | 1.05 | ||
| 简化毕肖普法 | 1.871 | 1.15 |
Table 3
Dam break risk analysis
| 溃坝因素 | 发生因素 | 库区实际情况 | 可能性 |
|---|---|---|---|
| 滑坡 | 周围工程地质条件较差、岩体风化强烈,存在溶洞引起库岸滑坡、坍塌 | 根据以往工程地质勘察资料,尾矿库场地条件适宜建设尾矿库,坝体筑坝质量可靠 | 低 |
| 渗流破坏 | 水位高渗透压高,浸润线位置过高,会导致坝面或下游流出渗流水,引起管涌 | 在线监测数据表明浸润线埋深符合规范要求。新增排渗设施,尾矿库坝体出现渗流破坏的可能性低 | 低 |
| 坝坡失稳 | 边坡设置的过陡,出现局部的坍塌、隆起甚至裂缝,坝基下埋有软基或岩溶,水对坝坡冲刷、渗透等 | 经过坝体稳定性分析计算,坝体抗滑稳定性符合设计及规范要求,坝面已植草皮,设置坝面排水沟 | 低 |
| 洪水漫坝 | 排洪设施损坏,极端天气,暴雨洪水宣泄不及时,使得库内水位升高,水位漫过坝顶,冲刷下游坝坡 | 主坝坝肩设置非常溢洪道,设置库周截排洪设施,汛前进行调洪演练,确保调洪库容 | 低 |
| 地震液化 | 颗粒级配与密实度低,水位高排水差,易饱和,地震烈度高 | 尾矿库尾砂密度大,胶结好,排水通畅,所在区域地震频率及烈度底 | 低 |
Table 5
Depth and extent of mud-sand mixture from main dam breach
| 时间/s | 泥砂混合物深度及范围 |
|---|---|
| 0 | 即将发生溃决,溃口深度约14.7 m |
| 10 | 坝体左侧、右侧及中部发生溃坝,尾矿泥砂流沿堆积坝下泄,尾矿泥砂流前缘到达初期坝脚处 |
| 30 | 向下游沟谷内水塘低洼处流动,初期坝至坝前道路被淹没范围水深3~22.0 m,尾矿泥砂流前缘到达道路路堤附近;尾砂离初期坝最远距离(直线距离)约150 m |
| 60 | 尾矿泥砂流沿沟谷和两侧继续流动,主流方向为坝前沟谷,淹没深度2~6 m,离初期坝最远距离(直线距离)约600 m。沟谷左侧有1处矿坑,部分泥砂将分流到矿坑内,前缘距离尾矿轴线垂直交叉点距离约380 m,道路深度3.0~5.0 m |
| 90 | 库内水位下降至最低,库内水体基本流出库外,尾矿泥砂流沿沟谷和两侧继续流动,谷内淹没深度2.0~6.0 m,离初期坝最远距离(直线距离)约630 m。沟谷左侧矿坑内流体深度2~13.0 m,前缘距离尾矿轴线垂直距离约380 m。道路深度1~4 m |
| 120 | 库内水体已停止流动,库内尾砂已大面积裸露,泥砂运动已趋于平衡。尾矿泥砂流沿沟谷和两侧继续流动,谷内淹没深度0.5~5.0 m,前缘深度为0.5 m,离初期坝最远距离(直线距离)约650 m。沟谷左侧矿坑内流体深度2~14.0 m,前缘距离尾矿轴线垂直距离约400 m,道路深度0~2.0 m |
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