河南嵩县金牛有限公司尾矿库续建建工程可行性研究 2 尾矿库设计
由东、西拦洪坝将马家沟上部洪水截出库外,由东、西排洪隧洞排至猪耳朵沟;由1号、2号、3号、4号、5号、6号排水洞和排水隧洞排至坝后集水池。
1、东拦洪坝以上部分
根据洪水计算结果,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=23.02 m3/s。 东拦洪坝(浆砌石拦洪坝):坝高10m(坝顶标高1045m, 坝底标高1035m),坝长40m。在坝前开一条204m长的东排洪隧洞(隧洞断面B×H×R=2×1.5×1m,隧洞进口底标高1037m,隧洞出口底标高1030m洞底纵坡i=0.0343),把水排至东侧的猪耳朵沟。
设计对该排水隧洞按孔口压力流计算,其进口进水能力为29.75m3/s,隧洞排水能力为35.06m3/s,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=3.02 m3/s,满足排洪要求。
2、西拦洪坝以上部分
根据洪水计算结果,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=17.76 m3/s。 西拦洪坝(浆砌石拦洪坝):坝高10m(坝顶标高1050m, 坝底标高1040m),坝长32m。在坝前开一条364m长的东排洪隧洞(隧洞断面B×H×R=2×1.2×1m,隧洞进口底标高1042m,隧洞出口底标高1037m洞底纵坡i=0.0137),把水排至东侧的东拦洪坝汇水区。
设计对该排水隧洞按孔口压力流计算,其进口进水能力为25.85m3/s,隧洞排水能力为29.17m3/s,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=17.76 m3/s,满足排洪要求。
3、库区部分
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(1)库区中沟排水构筑物
设计采用排水井和排水遂洞结合的排水方式。 ① 1号排水井和1号排水隧洞
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=12.46 m3/s。 在尾矿库中沟内标高960m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=3m,高24m的钢筋混凝土1号排水井(底标高960m,顶标高984m);开凿一条B×H×R=2×1,2×1.0m的平底直墙园拱顶排水隧洞,隧洞长452m(标高960m~930m),1号排水井与1号排水隧洞相连,排泄库区洪水。1号排水井按堰流进水能力14.28m3/s,排水井泄水能力为22.78m3/s。排水隧洞按孔口流进水能力为30.4m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为19.60m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
1号排水井和1号排水隧洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量Qp=0.2%=12.46m3/s,满足泄洪要求。
② 2号排水井和2号排水隧洞
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.03 m3/s。 在尾矿库中沟内标高983m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=2m,高22m的钢筋混凝土2号排水井(底标高983m,顶标高1005m);修建一条B×H×R=1.2×1,0×0.6m的平底直墙园拱顶C25钢筋混凝土2号排水隧洞,排水隧洞长272m(标高983m~960m),2号排水隧洞连接2号排水井和1号排水井,排泄库区洪水。
2号排水井按堰流进水能力26.54m3/s,排水井泄水能力为14.82m3/s。
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2号排水隧洞按孔口流进水能力为8.33m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为9.84m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
2号排水井和2号排水隧洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.03 m3/s,满足泄洪要求。
③ 3号排水井和3号排水隧洞
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.03 m3/s。 在尾矿库中沟内标高1004m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=2m,高22m的钢筋混凝土3号排水井(底标高1004m,顶标高1026m);修建一条B×H×R=1.2×1,0×0.6m的平底直墙园拱顶钢筋混凝土排水洞,排水洞长213m(标高1004m~983m),3号排水隧洞连接3号排水井和2号排水井,排泄库区洪水。3号排水井按堰流进水能力43.07m3/s,排水井泄水能力为17.41m3/s。3号排水隧洞按孔口流进水能力为9.78m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为9.84m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
3号排水井和3号排水隧洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.03 m3/s,满足泄洪要求。 (2)库区东沟排水构筑物:
设计采用排水井和排水洞结合的排水方式。
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量Qp=0.2%=4.20m3/s。 在尾矿库东沟内标高1004m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=2m,高22m的钢筋混凝土4号排水井(底标高1004m,顶标高1026m);修建一条B×H×R=1.2×1,0×0.6m的平底直墙园拱顶
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钢筋混凝土4号排水遂洞,排水遂洞长239m(标高1004m~983m),4号排水遂洞连接4号排水井和2号排水遂洞,排泄库区洪水。
4号排水井按堰流进水能力17.32m3/s,排水井泄水能力为12.85m3/s。
4号排水遂洞按孔口流进水能力为7.22m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为9.84m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
4号排水井和4号排水遂洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=4.20 m3/s,满足泄洪要求。 (3)库区西沟排水构筑物:
设计采用排水井和排水洞结合的排水方式。 ① 5号排水井和5号排水遂洞
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.15 m3/s
在尾矿库西沟内标高983m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=2m,高22m的钢筋混凝土5号排水井(底标高983m,顶标高1005m);修建一条B×H×R=1.2×1,0×0.6m的平底直墙园拱顶钢筋混凝土5号排水遂洞,排水遂洞长194m(标高983m~960m),5号排水遂洞连接5号排水井和1号排水井,排泄库区洪水。
5号排水井按堰流进水能力17.32m3/s,排水井泄水能力为12.85m3/s。
5号排水遂洞按孔口流进水能力为7.22m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为9.84m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
② 5号排水井和5号排水遂洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量
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qP=0.2%=7.15 m3/s,满足泄洪要求。 ③ 6号排水井和6号排水遂洞
根据洪水计算,其设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.15 m3/s
在尾矿库西沟内标高1004m处(位置见可908-尾-2图),修建一座内径D=2m,高22m的钢筋混凝土6号排水井(底标高1004m,顶标高1026m);修建一条B×H×R=1.2×1,0×0.6m的平底直墙园拱顶钢筋混凝土6号排水遂洞,排水洞长147m(标高1004m~983m),6号排水遂洞连接6号排水井和5号排水井,排泄库区洪水。
6号排水井按堰流进水能力23.32m3/s,排水井泄水能力为14.20m3/s。
6号排水遂洞按孔口流进水能力为7.98m3/s,按明渠均匀流计算排水能力为9.84m3/s(排水坡度为i=0.05时)。
6号排水井和6号排水遂洞排水能力,大于设计下泄洪峰流量qP=0.2%=7.15 m3/s,满足泄洪要求。
水力计算公式: 孔口流:Q=mA2gh 堰流:Q=m·B2gH1.5 明渠均匀流Q=CARi 2.6库区防渗
为了防止尾矿库中的水渗入地下,库区和初期坝下均采用土工膜(二布一膜150g/0.75/150g)全防渗。同时在尾矿库初期坝后,再修
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