尾矿坝加高对重金属Cu^(2+)迁移影响的数值模拟研究

为研究尾矿坝加高对Cu^(2+)在尾矿库中迁移的影响,以歪头山尾矿库为例,采用GeoStudio软件进行数值模拟,建立不同坝高的尾矿库模型,获得了不同坝高下的孔隙水压力等势图、重金属浓度分布等势图和粒子迁移路径图。结果表明:当尾矿坝加高时,相同位置的孔隙水压力增大;在尾矿库相同深度,尾矿坝加高会增大Cu^(2+)浓度和污染物迁移距离;经过相同时间的迁移,同一深度处,尾矿坝加高会使重金属污染物的质量浓度增大;尾矿坝加高会增大污染物颗粒的迁移距离和平均迁移速度。

考虑弱化效应的加高扩容尾矿坝地震可靠度分析及风险评价

地震荷载下的坝体稳定性及溃坝风险始终是岩土工程界的研究重点之一。引入弱化系数考虑地震对尾矿坝筑坝材料的弱化效应,采用极限平衡拟静力法与光滑粒子流体动力学方法结合进行尾矿坝地震可靠度分析及风险评价。利用极限平衡拟静力法与蒙特卡罗方法寻求可能的失效样本,进而采用自主研发的SPH(smoothed particle hydrodynamics)程序模拟失效样本下尾矿坝失稳过程以及最终堆积状态,引入临界位移值确定滑动面积以评估尾矿坝的失效后果。应用本文方法对云南省斑毛沟加高扩容尾矿坝的稳定性及风险进行了评价,算例分析表明:随尾矿坝扩容高度的上升,旧坝的稳定性基本保持不变,而新坝的稳定性持续降低,扩容高度完成后,尾矿坝最小安全系数与规范要求值接近,需要重点关注其稳定性。可靠度分析结果表明:当尾矿坝筑坝材料变异系数为0.1时,其相应的失效概率为1%,该失效概率值的变异系数约为0.3。不考虑地震作用对筑坝材料的弱化效应,扩容尾矿坝的失稳风险为309.17 m^(2),考虑弱化效应后,随弱化系数减小,扩容尾矿坝的失稳风险增大。随着弱化系数的减小,临界位移值对失稳风险的影响逐渐减弱,弱化系数大于0.5时,临界位移值对扩容尾矿坝的失稳风险影响显著。