基于蒙特卡罗法的扩建尾矿库稳定性分析

为分析尾矿坝新建库区和原始库区的稳定性,以某扩建尾矿坝为案例,考虑到土体的离散性和随机性,采用蒙特卡罗方法对扩建后的尾矿坝库区的静、动态稳定性进行了分析。结果表明:蒙特卡罗法以计算得到的呈正态分布的材料参数代替固定值,较Newmark法和瑞典圆弧法得到的安全系数偏大;不同波形的地震波对尾矿库的位移影响不同,当新建库区滩面堆积到原库区初始坝顶时,El Centro波作用下的总位移最大值为4.90 cm,Taft波作用下的总位移最大值为2.20 cm;将蒙特卡罗法与瑞典圆弧法和有限元强度折减法相结合预测新建尾矿坝库区的稳定性是可行的。同时,在实际过程中,应注意地震检测和预警工作。

基于随机降雨模拟的灌区塘坝蓄水方案优化

结合南方丘陵灌区塘坝分布广、数量多、群体容量大的特点,建立库塘水资源系统优化调控模型。以漳河灌区的子灌区——杨树垱水库灌区为研究实例,应用蒙特卡洛法模拟出长序列的旬降雨,采用正交试验法选出每个模拟年份的最优塘坝控制运行方案,并对控制运行规律进行统计分析,得到不同典型年下塘坝的控制运行规则:在平水年时5月底、6月上旬末、6月下旬末、7月上旬末预留30%,6月中旬末预留10%,7月中旬末预留20%,其他各旬可全部用完;在偏枯水年时5月底预留10%,6月上旬末、6月下旬末预留20%,6月中旬末、7月上旬末、7月中旬末预留30%,其他各旬可全部用完;在特枯水年时5月底、7月中旬末预留10%,6月上旬末、6月中旬末预留30%,6月下旬末、7月上旬末、7月下旬末预留20%,其他各旬可全部用完。比较塘坝在不控制运行与优化控制运行下保证基本产量的概率,结果表明:在平水年时,相对产量在0.6以上的概率提高了2.38%;在偏枯水年时,相对产量在0.6以上的概率提高了8.80%;在特枯水年时,相对产量在0.6以上的概率提高了11.29%。研究从定量分析的角度,以单位面积产量最大为目标,提出塘坝的控制运行规则,对指导水库、塘坝的联合运行,提高灌区的灌溉效益具有重要意义。

基于Monte-Carlo法的尾矿库坝坡稳定可靠度分析

以南方某铀尾矿库坝坡为研究对象,在考虑坝体岩土参数不确定性和滑动面空间变异性基础上,采用GeoStudio软件的Slope模块,对坝坡敏感性及稳定可靠度进行了分析,得出坝体土的内摩擦角是影响坝坡稳定性的主要因素;利用Monte-Carlo法分析了坝坡稳定可靠度,并与定值分析法计算结果进行了对比。结果表明:定值分析法与Monte-Carlo法得到的坝体安全系数相同,坝坡在正常工况下失稳风险率仅为0.20%;在非常工况下坝坡失稳风险率为13.10%,坝坡稳定可靠性明显降低。相比定值分析法,Monte-Carlo法评价结论更加全面和直观,可为尾矿库坝坡治理方案优化和安全性评价提供参考。