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UDC:单位代码：10078

华北水利水电大学硕士学位论文

某尾矿库坝体三维渗流分析

THREE-DIMENSIONALSEEPAGEANALYSISOFTHE

TAILINGSDAM

研究生姓名：李亚楠

指导教师：孙东坡

专业名称：水利工程

所在学院：水利大学

2013年5月

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摘要

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某尾矿库坝体三维渗流分析

摘要

尾矿坝的安全运行直接关系着下游人民的生命财产安全和库区周边生态环境。随着尾矿坝的数量越来越多，坝体堆积的越来越高，对尾矿库坝体稳定性的分析就显得尤为

重要，尾矿库渗流场的特性对坝体的稳定起重要作用，所以，很有必要对多级坝库区的

渗流场进行系统分析，并评估排排水系统的作用。

本文通过综合分析库区地形条件、水文地质条件及水文地质勘测资料，构建反映岩体水文地质结构特征及工程渗控措施的三维整体有限元模型，合理确定渗流分析的初始条件、边界条件及计算参数。利用子结构对排水管进行精细模拟，采用3D有限元模拟

方法，对某尾矿库进行了不同排渗条件的渗流场分析。分析表明：

在不考虑任何防渗排水设施的情况下，各期填筑中自由面在尾矿堆积坝表面均有溢出，并且浸润线基本上都是贴近坡表分布，对尾矿坝的稳定性将造成不利影响，易造成渗透破坏，故应设置相应的坡面排水以及坝体排水措施，以降低自由面和渗透坡降以满

足渗透稳定性的要求。

在设置坝体坡表排水管后，各期填筑中自由面均有不同程度的降低，并且浸润线基本贴着排水管分布；渗透坡降在三期填筑中也有所降低，因此坝体排水管措施对尾矿坝

坡表层渗流有较好的排水作用。

在设置坝体坡表排水管+排水盲沟后，自由面在初期堆石坝中迅速降低，并且渗透

坡降明显下降，说明排水管+排水盲沟联合防渗体系起到了很好的防渗排水效果。

通过库区区渗流分析，随着尾矿库多级坝填筑高度的增加，库区渗透坡度也在增加，综合排渗系统具有较好的排渗效果。为了满足多级坝坝体稳定要求，排渗系统的设计要

与多级坝填筑高度相适应。

关键词：尾矿库，坝体，渗流分析，ANSYS

华北水利水电大学硕士学位论文

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ABSTRACT

III

THREE-DIMENSIONALSEEPAGEANALYSISOFTHE

TAILINGSDAM

ABSTRACT

Tailingsdamistheimportantpartofmine.thesecurityoftailingsdamhasimportant

relationshipwiththepeopleindownstreamandenvironmentaroundthemine.Asthe

developmentoftheindustry,moreandmoretailingshasbeenbuilt,theheightofthedambecamehigherandhigher.S