作者:高长安 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2015/3/16 10:48:37
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我国尾矿库溃坝模型试验研究达到国际领先水平

 

科学网3月15日讯(记者 高长安 通讯员 张建新)记者今天从石家庄铁道大学获悉,由该大学教授张力霆主持的“尾矿库安全分析与灾变防控关键技术研究及应用”项目成果,近日通过中国工程院王浩院士和杜彦良院士等国内知名专家组成的鉴定委员会的成果鉴定。该研究成果整体达到国际先进水平,在尾矿库溃坝模型试验研究方面达到国际领先水平。

据了解,迄今为止,世界上正在使用的各类尾矿库超过2万座,而我国就有1.2万多座,其中不乏危库和病库。尾矿库一旦溃坝会形成大规模的尾矿泥石流。尾矿泥石流具有高势能、流速快的特点,对下游破坏力极强,可摧毁房屋村庄树木,破坏各种公共交通设施,尤其是严重危害下游居民的生命安全。由于尾矿泥石流是由粒径较小的尾矿砂组成,并且尾矿库所处山区地形较陡,它所形成的泥石流比一般砂石泥石流流动距离更远,破坏力更强。

针对尾矿库安全日益严峻的形势,张力霆教授带领团队十年来深入尾矿库安全工程第一线,结合大量实际工程在尾矿库渗流稳定性分析、尾矿库坝体动力稳定性分析、尾矿库坝体溃决及泥石流演进方面进行了深入的研究,为生产单位、设计单位和政府主管部门解决了大量的工程难题,积累了尾矿库灾变防控成套关键技术。

该研究成果针对我国北方尾矿库特点,自主研发了可用于复杂地形尾矿库三维溃坝模型试验综合模拟系统,建立了尾矿库模型试验相似准则,通过模型试验揭示了尾矿库溃坝机理和尾矿库溃坝泥石流演进规律。提出了尾矿库渗流场三维数值模型构建方法和关键技术,工程实际应用表明最大相对误差小于6.8%。开发了适用我国北方尾矿库动力稳定综合分析系统,提出了尾矿砂液化判别准则、永久变形计算方法和基于“液化区范围和永久变形”相结合的安全判别标准,揭示了地震过程中液化区的空间演化规律。

据悉,该研究成果目前已应用于我国100多座尾矿库,为指导尾矿设施防灾减灾工作提供了科学依据。

 
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