尾矿库浸润线的高低直接影响坝体的渗流稳定,浸润线高度控制不当,是引发坝体发生坝面出溢、沼泽化、甚至管涌,泥石流等渗流失稳事故的重要诱因。要想避免尾矿坝渗流失稳事故,则需要有效控制尾矿库坝体内的浸润线埋深。科学的分析尾矿坝体内浸润线埋深偏高的原因,并采取科学的措施控制,则成为降低坝体内浸润线埋深,预防事故的有效手段,实现源头管理,风险前移,提高本质安全。
库水位一定时,坝体横剖面上稳定渗流的自由水面线(或渗流顶面线)。从浸润线的定义,可以看出,浸润线是一抛物面。我们做所的一切工作,都围绕这个面,降低这个面,保护这个面。定义需要我们从库水位、放矿、坝体、排渗设施等三个方面着手,分析原因和采取措施。库水位外边缘到滩顶的距离,决定了浸润抛物面的上起点,该起点越长,也就是说干滩长度越长,浸润线这个抛物面越深,浸润面保护层越厚。考虑到用回水,所以不能无限的增大干滩长度,尾砂积水需要一定的澄清宽度。干滩长度的确定,需综合考虑尾砂性质(粗细、含泥量、渗流性质等),在一定的程度内也需要结合澄清水的需要。综合考虑上述因素,给定设计干滩长度。也就是在某个标高范围内,相对一定的干滩控制数值,需要我们现场工作者来遵循,保持正常运行干滩程度某个时段的相对固定,这个长度不易波动较大,使坝体内浸润面忽高忽低。受库型影响,坝轴线需要调整,因此,定义给出滩面最小干滩位置,也就是最难控制的位置,也必须保证设计的干滩长度。有的时候,尾矿库存在边沟,重点是距离滩顶较近的边沟,常规的的坝顶放矿,则可能引发边沟积水,造成滩面的局部位置干滩不足,引发坝体浸润线局部位置偏高,因此适当在边沟提前放矿,维护滩面的整体平整度,及时挤出边沟积水,则显得尤为重要。放矿,主要有两个方面对浸润线的埋深影响较大,一是放矿速度过快,增大放矿能力,即坝体上升速度过快,则尾砂中的水渗流时间不足,也可能造成浸润线偏高。另外,放矿不规则,滩面不均匀,甚至尾矿冲刷子坝,也是造成浸润线偏高的一个原因。
我们都知道,堆坝过陡,是浸润线偏高的一个重要原因。反而言之,堆坝也不是越缓越好。浸润线过缓,也会造成浸润线埋深过浅。另外,坝坡的由陡变缓或由缓变陡位置,也往往是造成浸润线偏高的重要因素,受地形条件限制,不得不边坡时,应适当留设平台,或增加强制排渗设施,如弧形排渗或辐射井等,坝体局部浸润线偏高,发生事故。尾砂越粗,越利于浸润线的降低,反之,则不利于浸润线的降低。因此我们强调粗尾砂筑坝。另外尾砂中含泥量多,不利于浸润线的下降。尾砂过细,必要时就需要增加排渗设施,透水的堆石坝,堆积坝中增加排渗,都是常用的手段。影响浸润线偏高的原因很多,这些只是一些常见的因素,希望抛砖引玉,谢谢!