1前言 迄今為止，世界上正在使用的各類尾礦庫(kù)超過(guò)2萬(wàn)座[1]，我國(guó)目前建有幾千座尾礦庫(kù),星羅棋布于礦區(qū)溝壑山谷之中,數(shù)量多、分布廣,庫(kù)容規(guī)模相差很大。初步統(tǒng)計(jì),具有一定規(guī)模的尾礦庫(kù)約1500座[2]。尾礦庫(kù)一旦潰壩會(huì)形成大規(guī)模的尾礦泥石流。尾礦泥石流具有高勢(shì)能、流速快的特點(diǎn)，對(duì)下游破壞力極強(qiáng)，可摧毀房屋村莊樹(shù)木，破壞各種公共交通設(shè)施，尤其是嚴(yán)重危害下游居民的生命安全[2]。由于尾礦泥石流是由粒徑較小的尾礦砂組成，并且尾礦庫(kù)所處山區(qū)地形較陡，它所形成的泥石流比一般砂石泥石流流動(dòng)距離更遠(yuǎn)，破壞力更強(qiáng)[3]。 目前尾礦庫(kù)潰壩泥石流演進(jìn)沒(méi)有一個(gè)成熟可用的數(shù)學(xué)模型對(duì)尾礦庫(kù)潰壩進(jìn)行模擬分析，針對(duì)尾礦庫(kù)安全日益嚴(yán)峻的形勢(shì)，本文借鑒成熟的泥石流演進(jìn)研究成果及經(jīng)驗(yàn)公式(公式1—公式8 [4][5] [6])，利用工作中常用的工具軟件，采用數(shù)值模擬法對(duì)兩種比較常見(jiàn)的尾礦庫(kù)潰壩泥石流(下游為平直型山溝和串珠型山溝等多種情況)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，提出了一種尾礦庫(kù)潰壩泥石流的下游淹沒(méi)區(qū)域的簡(jiǎn)單計(jì)算方法，并在福建某尾礦庫(kù)得到實(shí)際驗(yàn)證。本文研究成果對(duì)指導(dǎo)礦山企業(yè)對(duì)尾礦庫(kù)下游安全區(qū)域劃分及日常管理具有重要意義。 2平直型山溝淹沒(méi)區(qū)域的計(jì)算 以尾礦庫(kù)初期壩壩址處為計(jì)算參考點(diǎn)，沿尾礦庫(kù)所在山溝每隔50—200m(設(shè)置距離根據(jù)溝谷的寬度變化及彎曲程度，平直型溝谷設(shè)置間距大，串珠狀溝谷設(shè)置間距小)設(shè)置一條垂直于溝底的剖面。在計(jì)算過(guò)程中，溝谷的溝底坡度，溝谷植被如無(wú)明顯變化，一般認(rèn)為溝底坡度、粗糙率不變。借助泥石流計(jì)算領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)公式，可連續(xù)計(jì)算得到尾礦庫(kù)潰壩時(shí)潰口的平均寬度、尾礦庫(kù)壩址處潰壩洪水最大流量、壩址處潰壩泥石流流量、不同計(jì)算斷面處的最大泥石流流量。求得尾礦庫(kù)下游潰壩泥石流淹沒(méi)區(qū)域的關(guān)鍵是求得潰壩泥石流的泥深(水力半徑R)，在潰壩泥石流經(jīng)過(guò)的某一斷面上存在關(guān)系式：過(guò)流斷面面積(S)=流經(jīng)此斷面的流量(Qml)÷此斷面泥石流流速(Uc)，各斷面的流量可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得。 Uc是水力半徑R的函數(shù)(見(jiàn)公式7)，而各斷面不同水力半徑下的潰壩泥石流過(guò)流面積可列表計(jì)算(見(jiàn)表3)，然后根據(jù)S=Qml÷Uc，列表計(jì)算出水力半徑R(泥深)的值。 在計(jì)算過(guò)程中，主要用到的工具軟件為Auto CAD和office軟件中的Excel