尾矿库溃坝灾害风险评估体系及风险管理体系的研究

论文摘要

尾矿库溃坝灾害不但会造成尾矿大量泄露,而且溃坝砂流会淹没农田,污染环境,危害下游人们的生命财产安全。因此对尾矿库溃坝灾害进行风险评估并根据评估结果采取相应的风险管理措施是减灾防灾工程和维护尾矿库安全运行的必要手段。本文将风险评估的理论运用到尾矿库溃坝中,对溃坝灾害进行了风险评估,并根据评估的结果判断尾矿库溃坝风险的接受程度,从而探索性地总结出了尾矿库溃坝风险管理体系。在尾矿库溃坝风险评估方面,总结分析灾害风险评估方面的技术方法,并将尾矿库溃坝的理论方法应用到尾矿库溃坝风险评估体系中,建立了尾矿库溃坝风险评估体系,其内容包括资料收集、危险性评价是易损性评价和风险处理及决策四个方面。在尾矿库溃坝风险评估体系中,尾矿库溃坝风险是用风险度来衡量,风险度是由溃坝失效概率和易损度的乘积来计算。尾矿库溃坝失效概率与尾矿库坝体的稳定性评价是分不开的,作者总结了有关尾矿库稳定性方面的理论方法。尾矿库稳定性评价主要包括渗透稳定性和抗滑稳定性分析,在抗滑稳定性分析中主要介绍了传统的极限平衡法及slide和flac两种边坡数值分析方法,并对其优缺点进行了比较。在溃坝概率分析上采用了Eonte-Corlo随机模拟法,利用slide分析软件模拟了尾矿库溃坝模式,并计算了溃坝失效概率;尾矿库溃坝易损性评价也是风险评估的重要组成部分,而国内外对溃坝易损性评价分析研究几乎没有,本文采用了泥石流易损评价的有关理论和方法对尾矿库溃坝危害易损度进行了计算,介绍了溃坝砂流的数学模型和泥石流灾害影响范围的预测模型来模拟了溃坝砂流的影响范围,并根据单沟泥石流易损度的计算公式从物质、经济、社会和环境易损度方面计算了尾矿库溃坝灾害易损度。在尾矿库溃坝风险管理方面,总结了风险管理方面的理论和方法,主要包括风险控制和应急响应,并将这些内容和方法应用到尾矿库溃坝风险管理中,建立了尾矿库溃坝灾害风险管理体系。尾矿库溃坝风险管理是在尾矿库溃坝风险评估的基础上进行。通过溃坝风险评估得出溃坝的风险度,通过安全管理水平判断其风险度是否被接受,如果接受则防止风险进一步扩大,如果风险不被接受,就采取相关的技术措施降低风险,直到风险达到可接受的水平。但是有时尾矿库溃坝灾害是不可避免的,比如遭遇地震等自然灾害或者安全管理不当等人为原因。因此我们应将应急响应纳入安全管理系统,以利于灾害发生时政府及相关救援部门能快速作出反应,防治灾害的进一步扩大。将尾矿库溃坝风险评估体系和安全管理体系的理论和方法应用到银山尾矿库中,收到了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 尾矿库稳定性及溃坝砂流流动模拟的现状
• 1.2.1 尾矿库稳定性研究现状
• 1.2.2 尾矿库溃坝砂流流动模拟的现状
• 1.3 尾矿库溃坝风险评估的概况
• 1.4 尾矿库溃坝风险管理的研究情况
• 1.5 本文主要研究内容及研究思路
• 1.5.1 本文研究的技术路线
• 1.5.2 主要内容
• 2 尾矿库溃坝风险评估体系的研究
• 2.1 引言
• 2.2 风险评估的概述
• 2.2.1 风险评估的基本概念
• 2.2.2 风险评估的目的及意义
• 2.2.3 风险评估的基本内容
• 2.3 风险评估的指导思想和原则
• 2.4 尾矿库溃坝风险评估体系的内容和基本步骤
• 2.5 溃坝灾害危险性评价
• 2.6 溃坝灾害易损性评价
• 2.6.1 溃坝受灾体的类型
• 2.6.2 溃坝人员伤亡的计算
• 2.6.3 溃坝灾害受灾体价值核算
• 2.6.4 溃坝环境影响评价
• 2.6.5 受灾体受损程度的确定
• 2.7 本章小结
• 3 尾矿库稳定性分析及失效概率计算
• 3.1 引言
• 3.2 尾矿坝渗透稳定性评价
• 3.2.1 浸润线计算方法
• 3.2.2 渗透稳定性分析方法
• 3.3 尾矿坝的抗滑稳定性分析
• 3.3.1 极限平衡法
• 3.3.2 slide 简介
• 3.3.3 数值分析法
• 3.3.4 两种方法破坏模式的探讨
• 3.4 尾矿坝溃坝概率分析法
• 3.4.1 概率分析法的基本原理
• 3.4.2 Monte-Carlo 法
• 3.4.3 破坏概率标准的确定
• 3.5 本章小结
• 4 尾矿库坝体溃坝砂流影响范围的预测及易损度计算
• 4.1 引言
• 4.2 溃坝砂流的数学模型
• 4.2.1 基本方程
• 4.2.2 流变方程
• 4.2.3 定解条件
• 4.3 溃坝砂流的流量过程
• 4.3.1 泄砂总量
• 4.3.2 溃口宽度
• 4.3.3 最大泄砂量
• 4.3.4 泄砂流量过程线
• 4.4 溃坝砂流影响范围预测
• 4.5 溃坝易损度的计算
• 4.6 本章小结
• 5 尾矿库溃坝安全管理体系研究
• 5.1 引言
• 5.2 尾矿库溃坝风险管理
• 5.2.1 风险管理的概念及风险接受水平
• 5.2.2 风险管理的三个环节
• 5.2.3 矿山企业尾矿库管理的重点
• 5.3 尾矿库溃坝风险管理体系
• 5.3.1 尾矿库溃坝风险管理的基本内容
• 5.3.2 风险控制
• 5.3.3 应急预案
• 5.3.4 尾矿库溃坝风险管理体系的构建
• 5.4 本章小结
• 6 风险预评估体系在银山尾矿坝的应用
• 6.1 工程概况
• 6.1.1 尾矿库的概况
• 6.1.2 工程地质条件
• 6.1.3 尾矿库病害史及运行现状
• 6.2 银山尾矿库溃坝失效概率的计算
• 6.2.1 运行情况
• 6.2.2 计算剖面
• 6.2.3 尾矿的土性指标
• 6.2.4 溃坝概率计算及结果分析
• 6.3 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录