栗西尾矿坝地震反应分析和稳定性评价

【目的】对尾矿库进行加高后其在地震荷载作用下的动力反应进行分析,为对栗西尾矿坝的加高设计提供参考。【方法】基于实际钻孔勘探的成果,在确定了各分区-尾矿砂和初期坝堆石体模型的渗透系数、物理力学指标及加高方案下的浸润面分布条件下,采用等价粘弹性模型的三维有效应力有限元法,对栗西尾矿坝加高以后的坝体进行了地震永久残余变形、液化分析和边坡稳定分析,求得残余变形、孔压水平分布场和边坡安全系数。【结果】在地震作用下,尾矿坝坝内在靠近水边的沉积滩液化区,由于其藏埋较浅加之高孔隙水压力梯度的存在,将导致沉积滩表面出现裂缝喷冒现象。【结论】在加高方案设计中应设排渗设施,以降低地下水位,提高尾矿坝边坡稳定性。     

土石坝浸润线至下游坝坡最小距离的确定

土石坝的浸润线位置在坝工建设以及堤岸建设中过去一直重视不够,事实上比较重要：第一,它能为稳定计算和布置观测设备提依据;第二,它能判断浸润线以下的饱和土料有无被冰冻的可能,从而验证排水设备型式、尺寸的合理性。但是土石坝的浸润线位置以往只是由渗流计算的浸润线方程通过绘图法绘制,工作量大,也没直观性。本文采用数学中点到直线的距离公式,可非常方便、准确地确定出该最小距离及其位置,尤其是土石坝在防洪工程方面     

土石坝浸润线至下游坝坡最小距离的确定

土石坝的浸润线位置在坝工建设以及堤岸建设中过去一直重视不够,事实上比较重要：第一,它能为稳定计算和布置观测设备提供依据;第二,它能判断浸润线以下的饱和土料有无被冰冻的可能,从而验证排水设备型式、尺寸的合理性。但是土石坝的浸润线位置以往只是由渗流计算的浸润线方程通过绘图法绘制,工作量大,也没直观性。本文采用数学中点到直线的距离公式,可非常方便、准确地确定出该最小距离及其位置,尤其是土石堤坝在防洪工程方面,它的适用性更为显著。     

铜尾矿对水溶液中磷的吸附与解吸

为研究铜尾矿作为吸附剂对水溶液中磷的吸附与解吸,从铜陵尾矿库采取尾矿样本,以其作为吸附材料对KH2PO4配制的水溶液进行吸附,用比色法测定磷的平衡浓度,然后计算平衡吸附量和解吸量.结果表明,Langmuir和Freundlich等温吸附方程能够较好地描述铜尾矿对水溶液中磷的吸附过程;尾矿废弃物对水溶液中磷酸根的吸附量与尾矿样本中游离氧化铁、晶质氧化铁、有机络合铁含量以及烧失量呈极显著正相关,而与pH呈极显著负相关;各种植物群落下A层尾矿对磷的吸附量低于C层,尾矿对水溶液中磷的平均最大吸附量超过0.85 mg·g-1,铜官山老尾矿库白茅群落下硬盘层对水溶液中磷的平均最大吸附量达到8.66 mg·g-1,被铜尾矿吸附的磷的平均解吸率低于5%.     

城市剩余污泥在铁矿尾矿库生态修复中的试验

针对陕西省略阳县铁尾矿库废弃地的复垦,以城市剩余污泥作为改良剂,选用4种短期生长叶类植物进行35 d盆栽试验,研究植物在以尾矿和剩余污泥按4种不同质量配比所得的盆栽基质中的生长情况。盆栽基质是以尾矿与剩余污泥按质量100∶0、80∶20、60∶40、50∶50混合而成,分别标记为T_(100)、T_(80)、T_(60)、T_(50),T_0为正常土壤对照。结果表明,尾矿与剩余污泥比例为60∶40的土壤改良组植物在发芽率、地面以上部分株高和鲜质量方面最高;在同一改良土壤组中,茼蒿生长高度、发芽率、地上鲜质量最高;植物地上茎叶中重金属含量随剩余污泥在混合基质中比例的升高而增长,同一土壤改良组中茼蒿茎叶重金属含量最高。     

土壤重金属污染背景下的任豆修复试验

为寻找适合矿业尾矿坝人工生态恢复的植物,以广西南丹长坡矿堆存50a之久的尾矿坝为背景,通过盆栽模拟,运用室内土培和水培两种试验方法,研究了不同矿土比例(尾矿样与泥土比例分别为5∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶5)以及不同浓度(0、2.5、5、10、25、50、100、150、200、250mg·L-1)Pb2+、Cu2+、Zn2+在任豆苗体内的吸收、积累和分布的动态变化规律。结果表明,任豆对Pb、Cu、Zn都具有一定的吸收能力,任豆幼苗可以在一定的重金属胁迫环境下存活,任豆对重金属Pb的耐性最大,在高浓度下依然可以存活。任豆对不同类型的重金属的吸收及转运能力存在较大差异,从任豆对Pb、Cu、Zn的转运能力来看,任豆并非这3种重金属的超累积植物。试验表明,任豆在矿业尾矿坝的人工生态恢复(植物修复)中有一定的应用价值,但能否大规模采用任豆作为尾矿坝的生态修复物种,尚需进一步研究验证。     

工程实践中水面线的计算方法

水面线是水力学的重要研究内容,水面线在水利工程,水文预报及水库管理中起着重要的作用。本文通过对水面线理论上进行定性的分析,得出了应用理论公式计算水面的可行性的结论。这一结论为以后直接应用公式计算水面线提供了依据,可以使水面线得到快速求解。     

宽窄相间复式河道水面线分析

水面线是水力学研究的重要组成部分,其在水利工程、水文预报及水库管理中占有重要地位。棱柱体明渠水面线的研究目前已较成熟,而对于非棱柱体明渠复式河道的水面线相关研究较少。首先从棱柱体明渠水面线分析角度入手,通过对棱柱体明渠水面线计算公式的分析,提出变宽度明渠水面线研究要点,进而从水沙作用的角度出发,定性分析由于河道冲刷或淤积而发生的水面线变化,最终得出变宽度复式河道水面线在动床工况下的水面线计算公式。     

酸化铜尾矿基质改良剂的筛选研究

金属尾矿库复垦和生态修复的关键之一是尾矿基质的改良。以安徽铜陵某典型铜尾矿库酸化尾砂为研究对象,利用大麦根伸长毒性试验,结合重金属有效态提取,筛选酸化铜尾矿基质改良剂及其组合。在施加1.9%牛粪厩肥的基础上,随着尾砂pH中和至近中性,有效态重金属(NaNO3提取态)含量及非专性吸附态As([NH4)2SO4提取态]浓度逐渐降低,但专性吸附态As(NH4H2PO4提取态)含量却持续增加;大麦根长度随Ca(OH)2施加量先增加后减少,在Ca(OH)2施加量为0.9%、pH为5.3时,大麦根最长,即尾砂对大麦根的毒性最低。结果表明专性吸附态As是植物生长主要限制因子。在施加1%Ca(OH)2和1.9%牛粪的基础上,改良剂凹凸棒石、膨润土、沸石和磷矿粉对尾砂pH和大麦根长无显著影响。施加1%Ca(OH)2和1.9%的牛粪是供试酸化铜尾矿较为理想的改良剂组合。     

水利工程中控制土坝渗漏的具体措施

正水库是水利产业的重要措施,在众多水库事故中,因为土坝渗漏造成的事故占比例较多。1.土坝渗漏表现形式土坝病险问题主要是各种原因引起的渗漏问题,常表现在以下方面:1.1地质条件差,往往认为土坝对基础要求不高,因而忽视工程与水文地质条件及其基础的防渗处理,造成基础漏水。1.2土坝建成蓄水后,由于选取土料物理力学指标不当,致使浸润线常高于设计的浸润线水位,导致渗流从坝的下游坡面溢出,使下游坡失稳。     

金矿尾矿废水及废渣浸出液的理化特征及生物毒性效应

为了研究金矿矿区农田周边堆存的废渣浸出液及矿区农田灌溉用水的理化特征及生物毒性效应,通过对黔西南"水银洞"金矿进行现场调查并对农田周边大量堆放的矿区基岩、尾矿废渣、尾矿区库底泥及进入农田灌溉水渠的尾矿库废水、外排废水等样品及金矿上游地表水进行全面采集和理化分析,并进行发光细菌急性生物毒性测定.结果表明:所有矿区样品浸出液及水体中的Cd均超出地表水质量Ⅲ类限值和农田灌溉水质标准,矿区上游地表水和下游废水中CN-含量超出地表水质量Ⅲ类限值.生物毒性数据表明,上述样品浸出液及水体的生物毒性从高至低为:下游外排废水＞尾矿库废水＞底泥浸出液＞尾矿废渣浸出液＞矿区基岩浸出液＞矿区上游地表水.说明,该金矿开采过程中大量产生和堆放的基岩、尾矿废渣、尾矿库底泥被地表水和雨水淋溶或浸泡后其浸出液将对周边农田土壤产生危害;进入农田灌溉水渠的尾矿库废水、外排废水具有较强的生物毒性,其排放会给下游的农业生态环境和水生生态环境及人畜健康造成一定危害,金矿带来的环境污染应引起重视.     

尾矿库,福兮祸兮?(上)——访石家庄铁道大学土木工程学院张力霆教授

<正>2008年9月,山西省临汾市襄汾县新塔矿业有限公司尾矿库发生特别重大溃坝事故。这个尾矿库总库容约30万立方米,坝高50米。溃坝造成尾砂流失量20万立方米,沿途带出大量泥沙,流经长度达2千米,过泥面积30.2公顷。事故造成254人死亡,34人受伤。发生事故的主要原因是:企业违法违规生产和建库,隐患排查治理走过场,安全整改指令不落实,当地政府及有关部门监督管理不     

浅析排水设备在小型均质土坝中的作用

结合天水市麦积区李家坪治沟骨干工程设计,在计算坝体稳定时,曾对下游是否设置排水设备进行坝坡稳定分析,结果表明,是否设置排水设备直接影响坝体浸润线的走向及升降,浸润线则关系到最危险滑弧。因此,排水设备可影响均质土坝在同一坝坡比时的稳定。     

不同尾矿库沙棘生长状况研究

通过对承德铜矿、铁矿、银矿3种尾矿库栽植的沙棘生长状况进行研究发现,沙棘对土壤的要求不严格,不覆土成活率可达到60％,覆土可以达到95％以上。3种尾矿沙都严重缺氮,沙棘本身具有固氮作用,能增加尾矿沙中氮的含量。种植在覆土铜矿、铁矿、银矿尾矿沙上的沙棘,株高年均增长量、地径年均增长量以及根长年均增长量铁矿最大,铜矿次之,银矿最小。因此,沙棘是尾矿库绿化的优良先锋树种。     

浸润线高度对垂直潜流湿地处理效果的影响研究

针对污染物浓度较高的猪场沼液,开展了不同浸润线高度下垂直潜流湿地处理效果的对比研究。试验结果表明:湿地浸润线可改变湿地填料层中的溶解氧分布和水力流态,从而造成了3种类型湿地系统对猪场沼液处理效果的差异;在不同水力负荷下,中浸润线垂直潜流湿地(VSSF-M)对猪场沼液中各项污染物的去除效果均好于低浸润线垂直潜流湿地(VSSF-L)和高浸润线垂直潜流湿地(VSSF-H);中浸润线垂直潜流湿地利用溶解氧梯度在填料层内实现了好氧区、缺氧区和厌氧区的共存,从而使硝化作用与反硝化作用在同一系统内完成,提高了系统的脱氮能力;中浸润线垂直潜流湿地系统还可适当增大系统的水力停留时间(HRT),并可优化水力流态,从而进一步改善湿地系统的净化效果。因此,结合处理效果和出水水质的稳定性,中浸润线垂直潜流湿地对浓度较高的猪场沼液具有较高的去除效率。     

薄心墙坝除险加固设计渗流稳定分析

病险薄心墙坝渗流稳定问题已逐渐引起工程设计人员的重视,为对某薄心墙病险坝进行除险加固设计,文章采用岩土分析软件GEO-STUDIO中SEEP/W和SLOPE/W模块分析,对除险加固设计方案采用有限元法进行二维模拟,得到不同计算工况下浸润线位置、单宽渗流量和最危险滑动面,为大坝渗流稳定提供依据,为类似工程加固设计提供参考。     

土工织物在西和青羊峡尾矿坝中的应用

随着我国工业化生产的飞速发展和低碳生态环保工作的不断加强,工业废水、废料处理方法和储存转化措施也得到了长足进展,追求生产效率的最大化首先要树立人文环保理念,在生态效益和生产效益上找到最佳结合点。土工织物在近年来被广泛用于各项工程坝体护岸尤其是尾矿坝的防渗中,以其独具的防护和反滤特点为广大技术人员认知并采用,在生产过程中发挥了越来越大的工业作用。本文通过对砂砾石反滤层和土工织物反滤层在青羊峡尾矿坝中设计方案的实际对比,找出运用砂砾石和土工织物这两种不同材料,在经济、技术、施工和造价比方面存在的差异,最终得出哪一种材料在青羊峡尾矿坝工程应用中更具备相对优势。     

包钢尾矿坝土壤重金属污染诊断

通过对包钢尾矿坝5个样点的土壤进行调查取样,根据国家土壤环境质量标准(GB15618-1995),并采用单项污染指数法、综合污染指数法对该区的土壤重金属(Cu、Zn、Cd、Pb、As)含量进行评价。结果表明,依据土壤污染二级标准,尾矿坝土壤中的铜、铅、镉、锌、砷大部分在污染水平之下,都未发生污染。一级标准评价结果为铜、铅、砷都属无污染,锌为轻度污染(P锌>1),镉为中度污染(2西面>中心>东面>北面。     

铜陵铜尾矿废弃地细菌多样性研究

[目的]探讨铜尾矿废弃地微生物多样性的变化。[方法]采集铜陵杨山冲和铜官山2尾矿库不同自然层裸地和植物群落以及不同植物发育阶段和土样类型的样本,采用PCR-DGGE技术研究2尾矿库废弃地不同自然生态恢复阶段的细菌多样性以及优势植物根系对细菌多样性的影响。[结果]铜陵铜尾矿废弃地发育过程中,不同恢复阶段的细菌多样性无明显变化;同一植物群落下A-层较C-层表现较高的细菌多样性,这与土壤有机质及氮磷等养分含量的变化相一致;杨山冲尾矿库白茅和结缕草根际的细菌多样性高于非根际的,而木贼的则相反;白茅和木贼成株的根际细菌多样性均高于幼苗,结缕草成株根际的细菌多样性较幼苗降低。[结论]铜尾矿废弃地细菌的多样性同时受养分积累状况和植被类型的影响。     

稀土尾矿库渗漏水污染对花背蟾蜍胚后发育的毒性作用

[目的]明确稀土尾矿库渗漏水污染对花背蟾蜍(Strauchbufo raddei)胚后发育的毒性作用,为稀土尾矿区两栖类动物的保护提供科学依据.[方法]以内蒙古某尾矿库南侧由渗漏水形成的受污染水域湿地(简称尾矿库湿地)为研究样地、相对未受污染的黄河自然保护区小白河湿地(简称小白河湿地)为对照样地,通过观测分析花背蟾蜍的野外生态学指标、生理生化指标和遗传毒性指标,探究稀土尾矿库渗漏水对花背蟾蜍胚后发育的毒性效应.[结果]尾矿库湿地花背蟾蜍的总数、种群密度、性别比例和抱对率均明显少于小白河湿地花背蟾蜍,但产卵量极显著高于小白河湿地(P<0.01,下同);尾矿库湿地的蝌蚪发育相对滞后于小白河湿地蝌蚪,但其体格整体上大于小白河湿地蝌蚪.尾矿库湿地蝌蚪肝胰脏中的总抗氧化能力(T-AOC)呈先下降再上升的变化趋势,于III期达最小值;而丙二醛(MDA)含量的变化趋势恰好相反,于III期达最大值.尾矿库湿地各发育期蝌蚪血细胞DNA损伤程度均极显著高于小白河湿地蝌蚪,且血红细胞核异常率明显高于小白河湿地蝌蚪.[结论]尾矿库渗漏水污染通过影响花背蟾蜍的抱对率来降低蝌蚪种群密度,而对其胚后发育的主要影响机理是导致蝌蚪的组织氧化损伤和血细胞DNA损伤.