贵州省XX锰业公司尾渣库三期工程可行性研究报告（初步设计说明） .doc

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1、云云阳阳锰锰业业有有限限责责任任公公司司 尾尾渣渣库库（ （三三期期工工程程） ） 初初步步设设计计（ （代代可可行行性性研研究究） ）说说明明书书 云阳锰业有限责任公司 二一二年八月 目目 录录 1.综合说明.2 1.1 工程概况2 1.2 水文、气象.2 1.3 工程地质2 1.4 工程任务及规模2 1.5 工程总体布置及建筑物2 1.6 施工组织设计2 1.7 环境保护2 1.8 尾渣库的安全管理2 1.9 节能设计2 1.10 劳动安全、卫生、职业病防治与消防.2 1.11 工程投资概算2 1.12 结论2 1.13 工程特性表2 2.水文.2 2.1 流域概况2 2.2 气象2 2.

2、3 水文站及资料情况2 2.4 洪水2 2.5 地表水2 2.6 地下水2 2.7 设计洪水计算2 2.8 库容计算2 3.工程地质.2 3.1 绪言2 3.2 勘察工作简述2 3.3 区域地质概况2 3.4 尾渣库库区工程地质条件2 3.5 坝址工程地质条件2 3.6 天然建筑材料2 3.7 结论和建议2 4.工程任务及规模.2 4.1 工程建设的必要性2 4.2 工程任务及工程规模2 5.工程总体布置及建筑物.2 5.1 设计依据2 5.2 工程总体布置2 5.3 渗流计算2 5.4 稳定性分析2 5.5 调洪演算2 5.6 建筑物结构设计2 5.7 尾渣库观测2 5.8输送系统 .2 5

3、.9 尾渣库通讯及照明系统2 5.10 工程量表2 6.施工组织设计.2 6.1 施工条件2 6.2 施工导流2 6.3 料场的选择与开采2 6.4 主体工程施工2 6.5 施工交通运输2 6.6 施工总布置2 6.7 施工总进度2 7.环境保护.2 7.1 渗漏液2 7.2废水重复利用率 .2 7.3 清污分流2 7.4 植被、水土保持.2 7.5 环境监测2 8.尾渣库安全管理.2 8.1 尾渣库安全要求2 8.2 安全管理工作2 8.3 应急救援预案2 8.4 安全管理机构2 9.节能设计.2 9.1 设计依据2 9.2 工程节能设计2 9.3 结论2 10.劳动安全、卫生、职业病防治与

4、消防2 10.1 设计依据2 10.2 劳动安全2 10.3 工业卫生2 10.4 职业病防治2 10.5 消防2 11.工程投资概算.2 11.1 投资概算编制原则和依据2 11.2 基础单价的计算标准2 11.3 主要工程及材料2 11.4 工程投资概算表2 12.结论和建议.2 12.1 结论2 12.2 建议2 1 1.综综合合说说明明 1.1工程概况工程概况 印江土家族苗族自治县云阳锰业有限责任公司(以下简称云阳锰业 有限公司)位于铜仁市印江县天堂镇，厂区位于天堂镇东北 800m处，车 家河甘金桥电站水库西面，厂区距印江县城30km，距铜仁大兴机场 132km，距重庆秀山火车站70k

5、m，印秀公路从厂区以南 20m的地方通过, 交通较为方便。 该公司主要从事锰矿选冶，采用低硅电解金属锰，年产量10000t，年 产生锰渣约为 70000t，约 46700m3废渣。 云阳锰业有限公司生产的电解锰的锰尾渣具有一定的污染性，废渣 中含有多种矿物质，矿渣渗滤液PH值远不符合国家允许排放标准值，如 果任意堆放会污染环境。由于云阳锰业有限公司对尾渣综合利用项目尚 未启动，所以电解金属锰废渣需建设专用渣库妥善堆存。云阳锰业有限 公司在厂区北部距离200m的山沟中建有的尾渣库为主要矿渣堆放区，渣 场下游 100m 处为车家河一级电站甘金桥水电站库区，渣场区域地表水 最终流入甘金桥电站水库，甘

6、金桥电站水库所在的车家河是乌江右岸的 一级支流，主流从核桃坪发源地经印江县板溪、天堂、胡家坝、坨寨穿过 沿河小溪、墨子湾、蛟坝、白果树，于沙沱渡口处汇入乌江，全长 80.7km，总流域面积 647km3。为保持渣场区域生态环境和车家河不受此 渣场污染，在此修建坝体对渣场进行工程处理是有必要的。 本次渣库工程为三期工程，在二期土坝下游修建浆砌石重力坝体， 扩大渣库容量20万m3，满足未来企业6.7年的排放需要。 2 2012 年 5 月，我公司受云阳锰业有限公司委托，对云阳锰业有限公 司尾渣库三期工程进行初步设计。我公司接受委托后，通过对该公司尾 渣库的基本情况进行踏勘。根据合同约定的委托内容,

7、根据云阳锰业有限 公司提供的资料和参数编制了印江土家族苗族自治县云阳锰业有限责 任公司尾渣库（三期工程）初步设计（代可行性研究）报告。在初步设计过 程中我公司得到了各级安全生产监督管理部门及云阳锰业有限公司的大 力支持和帮助，在此一并致谢！ 1.2水文水文、气象、气象 1、流域概况 云阳锰业有限公司位于印江县天堂镇，厂区位于天堂镇东北 800m 处，车家河甘金桥电站水库西面。该尾渣库坝址以上流域总面积为 0.488km2，设计中将该尾渣库整个集水流域分为3个区，分别进行排洪。1 号区为库区，集水面积 0.029km2，河长 0.17km，河道比降为 10；2 号 区为左岸排水区，集水面积 0.

8、397 km2，河长 1.15km，河道比降为 223；3 号区为右岸排水区，集水面积 0062km2，河长 0.69km，河道比 降为 154。该工程排洪方案是将洪水引入下游的车家河内。 2、气象 该区属中亚热带温暖湿润的季风气候，冬无严寒，夏无酷暑。多年平 均气温 16.9，最冷月1月平均气温 5.6，最热月7月平均气温 27.3， 极端最高气温 39.9，极端最低气温-9。平均无霜期 290.2 天，平均 日照时数 1288.4h，年平均相对湿度 78%，平均风速 0.9m/s，多年平均 降水量为 1068.0mm，日降水量大于 10mm 的天数为 32.9 天，大于 25.0mm 的天

9、数 10.6天，大于 50.0mm 的天数 2.9天。 3 3、水文站及资料情况 该工程集雨面积较小，工程所处设计流域内无实测水文、降水资料， 邻近地区的印江气象站国家基本气象台，该站具有 19592009 共 51年 实测降水系列资料，该资料已被贵州省气象局整编。本次设计阶段，选择 资料年限长，观测精度高，资料可靠性较好的印江气象站作暴雨洪水计 算参证站。 4、洪水 根据印江气象站 19592009 年共 51 年实测最大一日降水系列资料， 进行频率分析计算， 小时1H =45mm，CV=0.40，CS=3.5CV； 小时24H =94.64mm ，CV=0.43，CS=3.5CV。由于该尾

10、渣库总集水面积 0.488km2（10km2），按 “年最大 1h 暴雨成峰，年最大 24h 暴雨成量”原则进行计算。根据以上分 析，并结合贵州省水文水资源局的有关等值线图，选取该工程流域中心 处设计流域暴雨统计参数为：选取 小时1H =45mm，CV=0.40，CS=3.5CV； 小时24H =95mm ，CV=0.48，CS=3.5CV。 根据尾渣库布置，该尾渣库集水流域分为 3个区进行排洪。即 1 区 为尾渣为库周截洪沟以内的集水区；2区为山脊与左岸截洪沟山体坡面集 水区；3区为山脊与右岸截洪沟山体坡面集水区。根据贵州省水文总站贵 州省特小流域暴雨洪水计算标准中所述的公式计算分别计算各分

11、区的 洪峰流量和洪水总量。 5、库容计算 三期工程库容计算在 1:1000 地形图上画出大坝位置，按大坝设计 外坝坡度画出大坝外坡面线，然后量出各等高线和相应坝高所围面积， 以相邻两等高线面积平均乘以高距即得二等高线之间的容积，将各层容 4 积累加即得不同坝高及最终坝高程时的总库容，该渣库三期工程最终堆 积高积为 585.0m，总库容 41.3 万 m3, 库容除去已堆放的 7 万 m3锰渣， 剩下 34.3 万 m3。 1.3工程地工程地质质 1、区域地质概况 库区地处武陵山脉之北西侧的斜坡地带，地形总体为北西高南东低， 以溶蚀剥蚀地貌为主。地形主要为缓坡，局部为陡坡和平台，尾矿坝前 缘为小

12、溪沟， 由西向东汇入车家河。区内出露地层有第四系、奥陶系下 统红花园和大湾组。该区地质构造简单，仅有一条由南倾的张性正断层 沿沟谷通过，走向7085，倾向南东，倾角 6575。地层倾向南东 100120，岩层倾角 1623。坝址区浅部节理裂隙较发育，左坝肩的 岩体相对完整，而右坝肩的岩体的完整性相对较差，特别在断层两侧。坝 区的节理裂隙主要发育有 2 组，呈“X”发育。据调查及收集资料，该区无 强地震发生，该区地震动峰值加速度为 0.05g，地震动反应谱特征周期为 0.35s，相应地震基本烈度为度。 2、尾渣库库区和坝址工程地质条件 库区地处武陵山脉之北西侧的斜坡地带，地形总体为北西高南东低，

13、 以溶蚀剥蚀地貌为主。地形主要为缓坡，局部为陡坡和平台，尾矿坝前 缘为小溪沟，由西向东汇入车家河。 区内出露地层有第四系、奥陶系下 统红花园和大湾组。该区地质构造简单，仅有一条走向 7085，倾向的 张性正断层从场地北边缘通过，倾角 6575。地层倾向南东 100120， 岩层倾角 1623。坝址区浅部节理裂隙较发育，左坝肩的岩体相对完 整，而右坝肩的岩体的完整性相对较差，特别在断层两侧。坝区的节理裂 5 隙主要发育有 2 组，呈“X”发育。 3、天然建筑材料 1）砂石料：石料场位于坝址附近的左岸坡，大于堆渣顶 10m以上 高程开采，水平距离应在离坝址 50m 以上，就地取材。开采岩层为奥 陶

14、系下统红花园组（O1h）灰岩、生物灰岩，有效储量 10 万 m3，质量及 数量均满足设计要求。工程区无天然砂料利用，只能采用人工机制砂 料。 2）土料：土料场位于天堂镇附近的印江至天堂的公路旁，为风化残 坡积为褐黄色红粘，土层厚 2.05.0 m，料场有效储量 35 万m3满 足土工膜垫层土料储量要求。砂质含量低，土质较好，地形平坦，运输 距离约 5km，运输方便。 1.4工程任工程任务务及及规规模模 1、自然经济状况及工程建设的必要性 云阳锰业有限公司尾渣库位于云阳锰业有限公司电解锰厂厂区北部 距离 200 米的山沟中，渣库下游 100m 处为车家河一级电站甘金桥水 电站库区，该尾渣库坝址以

15、上流域总面积为0.488km2。 云阳锰业有限公司坐落于中国“锰三角”旁印江土家族苗族自治 县天堂镇，总建筑面积 5.4万m2，是印江县的主要矿产加工业之一，其主 要产品为电解锰、锰制品加工与销售，随着公司规模逐渐壮大，也带动了 当地经济的发展，同时也为印江县的财政收入作出巨大的贡献。 电解锰的锰尾渣具有一定的污染性，废渣中含有多种矿物质，矿 渣渗滤液PH值远不符合国家允许排放标准值，如果任意堆放会污染环 境。由于云阳锰业有限公司对尾渣 6 综合利用项目尚未启动，所以电解金属锰废渣需建设专用渣库妥善堆 存。云阳锰业有限公司在厂区北部距离 200m的山沟中建有的尾渣库 为主要矿渣堆放区，渣场下游

16、 100m 处为车家河一级电站甘金桥水电 站库区，渣场区域地表水最终流入甘金桥电站水库，甘金桥电站水库 所在的车家河是乌江右岸的一级支流，主流从核桃坪发源地经印江县 板溪、天堂、胡家坝、坨寨穿过沿河小溪、墨子湾、蛟坝、白果树，于沙 沱渡口处汇入乌江。为保持渣场区域生态环境和车家河不受此渣场污 染，在此修建坝体对渣场进行工程处理是有必要的。 2、工程任务及工程规模 该工程主要任务是建库堆放云阳锰业有限公司排向锰渣库的所有锰 渣。以免造成水土流失，避免地质灾害(滑坡、泥石流)的发生，保证堆场 内的水不向临近流域渗漏，保护下游水源不受渣场污染，保障国家及人 民生命财产的安全，为云阳锰业有限公司提供一

17、个安全的堆放锰矿渣的 场所。 云阳锰业有限公司尾渣库三期工程总库容41.3万m3,初期坝高 14.2m ，堆积坝高 23m， 总坝高 37.2m，下游主要防护对象为河流水源，根据 尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005)中4.1、4.2条及5.4.2条规定和该工 程防护对象重要性确定：该工程等别为四等，其主要建筑物(大坝、防渗及 排水系统)为4级，次要建筑物(后期坝坡面排水沟和库区排水沟)为5级。 尾渣库初期防洪标准为50年一遇洪水标准，中后期防洪标准为100年一遇 洪水标准。 云阳锰业有限公司尾渣库的三期工程主要建筑物包括：初期坝、后期 堆积坝、尾渣库排洪系统、库内渗水系统、库内雨水回收

18、系统、库内防渗 7 系统、观测系统、输送系统、尾渣库通讯及照明系统。 1.5工程工程总总体布置及建筑物体布置及建筑物 1、初期坝、堆积坝 初期坝为浆砌石重力坝，坝轴线长 49.00m。初期坝高 14.2m（基础埋 深 6.8m 为 C15 砼毛石混凝土），底部设置防滑凸榫（宽 5m,深 2m）。其初 期坝顶宽 5.5m，内坡比为 1:0.15，外坡比为 1:0.8。初期坝顶高程 562.0m，坝顶宽 5.5m，坝底最大宽度 22.51m，坝顶长 49.0m,坝底长 32.93m。 后期堆积坝采用上游式筑坝方式，最终坝顶高程 585.0m，堆积坝高 23.0m，尾渣库最大坝高 37.20m,总库

19、容 41.3 万 m3。下游坝坡为 1:3，堆 积坝在高程 567m、572m、577m、582m 设置 3m 宽的马道，马道内侧设 排水沟，在堆积子坝在高程 567m、572m、577m、582m 排水沟顶内侧设 排渗盲管，后期堆积坝下游面采用 70cm 厚的均质粘土覆盖，粘土覆盖 表面采用草皮网格护坡。堆积坝下游坝坡埋设 100mmPVC 排渗管，长 L=16m,上下层距h=6m，水平间距L=20m，管内端钻梅花孔，孔径 30mm，孔距 100mm，钻孔段长 3m，包滤布。坝址采用 M10 水泥砂浆 砌 MU30 毛石浆砌石重力坝坝体，基底为 C15 砼毛石混凝土结构，垂直 方向上的渗漏液

20、，可以通过 HDPE 雨水导管排出，至集污沟，或在浆砌石 坝体上设置 100mmHDPE 雨水导排管，在进口处加设反滤包，收集到污 水处理池处理。 2、坝面排水系统 在初期坝面设置横向排水沟 0.20.3m，将初期坝面雨水通过水平引 出管引入集污沟内。随着后期坝的施工而进行，沿着坡面纵向每隔 30m 8 设置一条 0.40.4m 的纵向排水沟，将坝坡面的水排向库外。 3、尾渣库排洪系统 分为尾渣库四周山体截洪沟和库内排洪系统组成。山体截洪沟整体 沿用尾渣库二期工程的山体截洪沟，使库区外的水不进入尾渣库内。采 用排洪沟将库周面积集水排向下游，排向初期坝下游的甘金桥库内。由 于三期库外排洪系统和二

21、期库外排洪系统负责的排水情况一致，只对排 洪沟进行局部改线就可以满足排洪要求。左岸截洪沟比降为 1/25，断面 为1.351.35m，截洪沟共长481m，其中改线长35m。截洪沟外侧墙为M7.5 浆砌块石，顶宽0.4m，外侧墙边坡为1:0.3，内侧墙为M7.5浆砌块石，顶宽 0.4m，墙为直墙，渠道内壁采用 M10水泥砂浆抹面。右岸截洪沟比降为 1/25，断面为 0.60.8m，截洪沟共长 376m，其中改线长119m。 截洪沟 内、外侧墙为 M7.5 浆砌块石，顶宽0.4m，墙为直墙，渠道内壁采用 M10 水泥砂浆抹面。库内排水系统布置于库底，由排水斜槽和排水涵管 组成。排水斜槽库内布置两个

22、，即 1排水斜槽和 2排水斜槽。由于三 期库外排洪系统和二期库内排洪系统负责的排水情况一致，只对库内排 洪沟进行延伸就可以满足排洪要求。1排水斜槽长43.8m，其中延伸段 长10.0m，排水斜槽顶部高程为586.0m，底部高程为561.55m，底部与排水 涵管相连。2排水斜槽长49.60m，其中延伸段长6.0m，排水斜槽顶部高 程为586.40m，底部高程为555.95m，底部与排水涵管相连。1、2排水 斜槽内壁断都面为 1.01.0m。排水涵管长182.3m，其中延伸段长35.5m， 采用1100 的砼预制管，排水涵管比降为1/50，出口接污水处理池。 4、库内雨水回收系统 排水斜槽和排水涵

23、管主要排放截洪沟以内积水面积的雨水和库内渗 9 水，排水涵管出口接污水处理池，其长24.5m，宽12m，池顶高程为 547.0m，池底高程为 543.0m，池深 4.0m。污水处理池容积为 1030m3。 为保证池内的废水不外泄，从渗滤液收集池到厂区，设置回送渣浆泵 2 台，一开一备，最大流量为 186m3/h，最大扬程为 91.2m，渣浆泵型号为 150 主 YTZ-700，在特殊工况时期，两台泵须同时开启，可将来水全部 抽到电解锰厂的冷却水池。 5、库内防渗系统 本次扩容建设的尾渣库采用水平防渗方案，库内铺设复合土工膜， 因此尾渣库采取了防渗措施。本次库内防渗复合土工膜铺设范围在二期 工程

24、基础上向外铺设，铺设高程高于堆放锰渣1m。 6、尾渣库观测 主要对尾渣库初期坝体位移、后期堆积坝位移、堆积体内浸润线进 行观测，地面水位观测和地下水位观测，观测重点放在坝体，其目的为 尾矿坝稳定提供可靠的基础数据，有利于指导尾渣库管理。 7、输送系统 锰渣采用干法排放方式送到锰渣尾渣库的输送方案，采用厂内自 备汽车利用原有道路运输。 8、尾渣库通讯及照明系统 渣库值班室利用已有的设施，内设调度电话一部，并与电解锰厂总 机相连，坝区和库区安装投光距离 400m 的投光灯。 1.6施工施工组织设计组织设计 该工程不需要进行专门的施工导流设计，但在雨天施工需进行基坑排 水。基坑排水为临时性排水，采用

25、潜水泵抽排，排水需布置排水系统，基 10 坑开挖过程中常将排水平沟布置在基坑中部，随基坑开挖工作的进展， 逐渐加深排水平沟和支沟，集水井布置在建筑物轮廓线外侧。填筑坝体 时的排水系统，布置在基坑的四周，距坡脚不小于 50cm。 该工程的总工期计划为 6 个月，施工总工日为 150 工日。 1.7环环境保境保护护 该工程堆筑锰矿渣，其中含有害物质，在雨季时会形成林溶液流走下 游，为了防止污染保护环境林溶液全部回收使用，要求电解锰厂用水的 重复利用率达到 90%，该工程完成后，尾渣库的回收率为 100%。 尾渣库周边设置截洪沟，把截洪沟以上的天然降水隔离在截洪沟里， 从截洪沟排出。库内汇聚的洪水属

26、于污染水，污染水从排水系统排除流 到渗漏液收集池，作为污染水集中回收及防尘使用，从而把库区的污水 清污分离开来。 基建与生产过程中，包括修路、运输、堆放等宜尽量减少对周围地貌 扰动，避免造成水土流失。在矿渣干燥堆筑后，经常洒水保证尾尘不会飞 扬造成环境污染。当尾渣库堆满矿渣停止使用后，在其表面覆盖 0.7m 厚 的覆土层，在上种草或灌木，做好环保和水土保持工作。 1.8尾渣尾渣库库的安全管理的安全管理 该尾渣库三期工程施工工作及运行后的安全管理工作由云阳锰业 有限公司负责，负责制定和落实安全管理细则和应急救援预案，管理机 构按需要的劳动定员为：尾渣库管理负责人 2 人，水泵工 2 人，尾渣工

27、3 人，总计 7 人。 1.9节节能能设计设计 该工程的主要建设内容为初期坝、后期堆积坝、尾渣库排洪系统、 11 库内渗水系统、库内雨水回收系统、库内防渗系统、观测系统、输送系统、 尾渣库通讯及照明系统等，根据工程的分布情况，可从建筑节能和工程 管理节能考虑节能降耗。 1.10劳动劳动安全、安全、卫卫生、生、职业职业病防治与消防病防治与消防 该工程安全与工业卫生设计，遵照国家的法律、法规和相关的规范、 标准，贯彻执行“安全为了生产，生产必须安全”的原则和“安全第一、预 防为主、综合治理”的安全方针。为使本项目建设符合劳动安全与工业 卫生要求，提高工程建设人员和运行人员的安全卫生意识，自觉防范生

28、 产经营活动中的安全卫生风险，加强安全生产监督管理，防止和减少生 产安全事故，保障人民群众生命和财产安全。 为全面贯彻落实中华人民共和国职业病防治法，切实维护职工身 体健康的合法权益，应加强电解锰厂职业病防治工作，电解锰厂应提高 企业自身职业病防治意识和管理水平，以预防、控制矿山尘肺病及其他 职业病的发生，切实保护劳动者的安全健康。 消防应贯彻执行“预防为主、防消结合”的原则，在严格遵循有关防 火规范和规定的基础上，依托厂区，做好工程的防火安全设计。由于库 区周围有一定的植被覆盖，在干燥季节，对进场的人员和车辆应进行烟 火管制。同时在库区内机械上配置灭火器材，以扑灭机械故障引起的小 型火灾并防

29、止其漫延。在抽水泵房等电器较多的构筑物中设一定数量的 干粉灭火器和二氧化碳灭火器。 1.11工程投工程投资资概算概算 编制办法及费用标准按水利部水总（2002）116 号文颁发的水利工程 设计概（估）算编制规定，设计概算采用 2011 年第四季度价格水平进行 12 编制。该工程概算总造价为 539.65 万元，其中：建筑工程为 375.22 万元； 临时工程为 6.0 万元；其他费为 52.10 万；建设征地及水保环保投资 63.0 万元。工程预备费为 43.33 万元。 1.12结论结论 该工程采用浆砌石重力坝，作为挡渣坝的初期坝，采用上游式筑坝 方式，安全技术角度看可行，经济效益角度看较好

30、，所以宜及时开展建设。 1.13工程特性表工程特性表 表表 1-13-1 工程特性表工程特性表 序 号 及 名 称单位数 量备 注 一、水文 1、坝址以上集雨面积km20.488 2、初期防洪标准及流量m3/s14.92P=2%，全部洪峰 3、中后期防洪标准及流 量 m3/s17.02 P=0.1%，全部洪 峰 二、尾渣库 总库容万 m341.3 三、工程永久占地 1、工程永久占地 亩 18三期工程 四、主要建筑物 浆砌石重力坝 1.1 初期坝坝型 浆砌石重力坝 1.2 初期坝顶高程m562坝高 14.2m 1.3 最终坝顶高程m585最终坝高 37.2m 13 1.4 初期坝顶长度m49 1

31、.5 初期坝顶宽度m5.5 初期坝内坡比1:0.15 初期坝外坡比1:0.8 1.8 堆积坝坡比1:3 2、截水沟、溢流沟 2.1 左支截洪沟（改线）m30利用二期工程 2.2 右支截洪沟（改线）m119利用二期工程 2.3 排洪斜槽（延伸）m16利用二期工程 2.4 拱形排洪管（延伸）m35利用二期工程 5 施工总工期月6 六 经济指标 1 静态总投资万元539.65 14 2.水文水文 2.1流域概况流域概况 云阳锰业有限公司位于印江县天堂镇，厂区位于天堂镇东北 800m 处，车家河甘金桥电站水库西面。该尾渣库坝址以上流域总面积为 0.488km2，设计中将该尾渣库整个集水流域分为 3 个

32、区，分别进行排洪， 1号区为库区，集水面积 0.029km2，河长 0.17km，河道比降为 10；2号 区为左岸排水区，集水面积 0.397 km2，河长 1.15km，河道比降为 223；3号区为右岸排水区，集水面积 0.062km2，河长 0.69km，河道比 降为 154。该工程排洪方案是将洪水引入下游的车家河内。 2.2气象气象 该区属中亚热带温暖湿润的季风气候，冬无严寒，夏无酷暑。据印江 气象站多年观测资料统计，多年平均气温 16.9，最冷月 1 月平均气温 5.6，最热 月 7 月平均气温 27.3，极端最高气温 39.9（1971 年 7 月 27日），极端最低气 温-9（19

33、77年 1月 30日）。平均无霜期290.2天， 平均日照时数 1288.4h，占可日照时数的 29%，以夏季多、冬季少。年平 均相对湿度 78%，平均风速 0.9m/s，以 NE风居多。多年平均降水量为 1068.0mm，日降水量大于 10mm 的天数为 32.9天，大于 25.0mm 的天 数 10.6 天，大于 50.0mm 的天数 2.9 天。 2.3水文站及水文站及资资料情况料情况 1、参证站的选择 该工程集雨面积较小，工程所处设计流域内无实测水文、降水资料， 邻近地区印江气象站属国家基本气象台，1956年 9 月 25 日建站，同年 15 11月日开始作记录，1959年 1月1日起

34、作正式纪录。管事时制及时次为： 每日北京时02、08、14、20 时进行定时观测，气候观测几天气观测统一进 行，采用自记仪器。从 1986年3月1日起，配备Z80 型传真机，开展气 象传真业务。该站有 1957年至 2009年共 51 年的降雨观测资料，实测 最大一日降雨量 165 mm（1998年 8月 27日）。具有 1959-2009 共 51年 实测降水系列资料，该资料已被贵州省气象局 整编。因此，本次设计阶 段，选择资料年限长，观测精度高，资料可靠性较好的印江气象站作暴雨 洪水计算参证站。 2、参证站资料评价 1）可靠性：印江气象站属国家基本站，采用自记结合人工观测方法， 汛期进行四

35、段制、八段制观测，枯季采用二段制观测。降水观测均按规范 要求进行，且每年都进行资料合理性和综合性检查，资料整编的精度较 高，降水资料可靠。 2）一致性：印江气象站建站至今，测站位置未作位置的调整。所处流 域内气候条件及下垫面条件基本稳定，实测资料是在一致条件下产生的， 因此，资料系列具有一致性。该气象站资料整编均按规范要求进行。经复 核，测站基本资料可靠，整编成果基本合理，资料精度能满足本阶段设计 要求，可直接采用该站整编刊印成果。 3）代表性：从印江气象站不同资料系列的年最大一日降水量资料统 计比较，19591983 年、19591993 年和 19592009 年三个系列最 大日降水统计参

36、数基本一致，成果见表 2-3-1。 16 表表 2-3-1 印江气象站降水量印江气象站降水量资资料料长长短系列短系列统计统计分析成果表分析成果表 从成果表可以看出，长短系列的统计参数基本一致。从长系列看，丰 水年为17 年，平水年为 17 年，枯水年为 17 年，丰、平、枯年份比例恰 当，且系列中有 连续丰、平、枯年份，资料系列的代表性较好。从印江气 象站不同系列的年最大 一日降水统计比较，1959-1983 年、1959-1993 年、1959-2009 年三个时段系列降 水统计参数基本一致，该站资料系列 能够比较完整地反映了水文规律的周期性，所有资料均经气象局整编， 资料精度较高，可靠性、

37、代表性、一致性较好。 2.4洪水洪水 1、暴雨洪水特性 工程所在设计河流域地处贵州省东北部，暴雨相对较大，最大 24h 暴雨均值在 90mm 以上，其主要天气系统多为冷锋低槽型和两高切变类， 暴雨区的主轴方向多与山脉走向一致，其特点为历时短，强度大。据印江 气象站年最大一日降水量资料统计，其实测最大一日降雨量 165 mm（1998 年 8 月 27 日）。工程所在设计河流属典型的山区雨源性河流， 洪水均由暴雨所致，具有陡涨陡落、峰量集中、涨峰历时短等山区性河流 的特点。流域水汽主要来源于孟加拉湾，59 月份为雨季，据印江气象 站 1959 年2009 年共 51 年的资料分析，最大 1 日降

38、水量多发生在 17 58 月份，占 84.08%，尤以 6 月份居多，占 31.82%。见表 2-4-1。 表表 2-4-1 印江气象站印江气象站历历年出年出现现暴雨机率暴雨机率统计统计表表 月份45678910 合计 发生次数 1712763144 （%）4.5418.1831.8218.1815.96.824.54100 该尾渣库坝址以上总集水面积为 0.488km2，洪水汇流时间短，洪量 较为集中。受暴雨特性及流域特性的影响，洪水具陡涨陡落、高峰量集中 及洪水历时短的洪水特性。 2.5地表水地表水 区内发育的主要河流为车家河，库区内出口标高为 495m ,为当地最 低侵蚀基准面。 2.6

39、地下水地下水 1、地下水的补给、迳流、排泄条件 库区在区域上地下水迳流区，总体位于地表局部分水岭地带，堆放 之矿渣基本不含水，大气降水是地下水唯一的补给源，加之拟建库区设 计矿渣最高堆积标高之上已修筑拦水沟，所以区内大气降水对地下水补 给甚微，根据施工钻孔实际观测，其水位埋置深度位于拟建坝址区最低 点 7.5m 以下，水位标高 535.04m。 2、地下水腐蚀性评价 1）环境条件：建筑场地属类环境，属中亚热带湿润区，建筑场地位 置高，附近无工厂，不存在工业废水污染的岩层或土层，大气中无酸雨及 其它有害气体，建筑场地附近无建筑材料被腐蚀的历史。 2）建筑场地中，上覆耕植土不含地下水，红粘土含少量

40、孔隙上层滞 18 水，具相对隔水作用。根据调查粘土层不含地下水，下部泥质灰岩含岩溶 水，属潜水，拟建场地地势较高，地下水由南西向北东迳流，向断层破碎 带或地势较低处排泄，地下水的补给来源主要为大气降水补给。 由于坝基地段地势相对较低，受地下水影响，泥质灰岩为相对透水 层，地下水对拟建尾矿坝基础构成影响较小，电解锰厂场污水按国家环 保标准排放并作隔水垫层防渗透处理，建筑场地附近不存在工业废水污 染的岩层或土层，大气中无酸雨及其它有害气体，场地水质好，对裸露钢 筋及钢筋混凝土结构无腐蚀性。 3）据锰矿尾渣渗滤液的水样测试结果，尾渣渗滤液污水对钢筋混凝 土结构具强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具中等

41、腐蚀性，建议据相 关规范作好防腐蚀措施。尾渣浸出液的主要有害元素指标及含量为： Pb=0.201mg/l，Mn=271.48 mg/l，S=1320 mg/l，As=0.00 mg/l，属有害元素， 对环境及地下水污染大，故尾渣浸出液须经污水收集处理，最终达标后 排放。 2.7设计设计洪水洪水计计算算 1、设计洪水标准 根据尾矿库安全技术规程（AQ2006-2005)中 4.1、4.2 条及 5.4.2 条 规定和该工程防护对象重要性确定：该工程等别为四等，其主要建筑物 (大坝、防渗及排水系统)为 4 级，次要建筑物(后期坝坡面排水沟和库区 排水沟)为 5 级。尾渣库初期防洪标准为 50 年一

42、遇洪水标准（P=2%），中 后期防洪标准为 100 年一遇洪水标准（P=1%）。 2、设计暴雨 根据印江气象站 19592009 年共 51 年实测最大一日降水系列资 19 料，进行频率分析计算（见印江气象站最大一日降水频率曲线图），其暴 雨统计参数为=45mm，CV=0.40，CS=3.5CV；=94.64mm 小时1H小时24H ，CV=0.43，CS=3.5CV，由于该尾渣库总集水面积 0.488km2（10km2）， 按“年最大 1h 暴雨成峰，年最大 24h 暴雨成量”原则进行计算。根据以 上分析，并结合贵州省水文水资源局的有关等值线图，选取该工程流域 中心处设计流域暴雨统计参数为：

43、 H 1 小时 =45mm，CV=0.43，CS=3.5CV ； H 24 小时 =95mm ,CV=0.45，CS=3.5CV。设计暴雨成果见表 2-7-1。 表表 2-7-1 设计设计流域流域24小小时时、 、1小小时设计时设计暴雨暴雨计计算成果表算成果表 设计暴雨(mm)均值 (mm) CVCS/Cv P=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=5% 24 小时暴雨950.453.5265239213194179 1 小时暴雨450.433.512110998.189.682.8 21 22 3、流域参数 根据尾渣库布置，尾渣库集水流域分为 3 个区进行排洪。即1区为 尾渣库为库周截洪

44、沟以内的集水区；2 区为山脊与左岸截洪沟山体坡面 集水区；3区为山脊与右岸截洪沟山体坡面集水区。尾渣库集水流域分区 见图 2-7-2。 图图 2-7-2尾渣尾渣库库集水流域分区集水流域分区图图 采用 1：1000 地形图量算渣库坝址及各分区的流域特征参数，流域 参数成果表见表2-7-2。 表表 2-7-2 流域参数成果表流域参数成果表 项 目流域面积(km2) L(km)J 1 号区（库内） 0.0290.170.01 2 号区（左岸）0.3971.150.223 3 号区（右岸）0.0620.670.154 23 3 4、洪峰流量 洪峰流量计算应用贵州省水文总站贵州省特小流域暴雨洪水计算 标

45、准中所述的公式计算。流域内地貌形态为山区间山丘，少量岩溶，植 被一般，因此产汇流分区定为2 区（黔东北部分地区，暴雨衰减指数 n3=0.80，n3 为区。 修订公式 Qmp=0.481r10.571f0.223J0.149F0.89C1Sp1.143（F 1.300 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 12.949 (m) 相对于墙趾点，Ey 的力臂 Zx = 20.857 (m) 相对于墙趾点，Ex 的力臂 Zy = 5.286 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 11961.771(kN-m) 抗倾覆力矩= 90332.375(kN-m) 倾覆验算

46、满足: K0 = 7.552 1.500 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力 = 6430.654(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =78370.602(kN-m) 基础底面宽度 B = 21.650 (m) 偏心距 e = -1.362(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 12.187(m) 基底压应力: 趾部=184.909 踵部=409.147(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 409.147 / 184.909 = 2.213 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-1.362 1.300 (二) 倾覆验算

47、 安全系数最不利为：组合 1(一般情况) 抗倾覆力矩 = 90332.375(kN-M),倾覆力矩 = 11961.771(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 7.552 1.500 (三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合 1(一般情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-1.362 1.300 (二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 12.949 (m) 相对于墙趾点，Ey 的力臂 Zx = 20.875 (m) 相对于墙趾点，Ex 的力臂 Zy = 5.164 (m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩= 13045.436(kN-

48、m) 抗倾覆力矩= 92517.500(kN-m) 倾覆验算满足: K0 = 7.092 1.500 (三) 地基应力及偏心距验算 基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 74 作用于基础底的总竖向力 = 6534.546(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩 =79472.063(kN-m) 基础底面宽度 B = 21.650 (m) 偏心距 e = -1.337(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离 Zn = 12.162(m) 基底压应力: 趾部=190.004 踵部=413.649(kPa) 最大应力与最小应力之比 = 413.649 / 190.004 = 2.177 作用于基底的合

49、力偏心距验算满足: e=-1.337 1.300 (二) 倾覆验算 安全系数最不利为：组合 1(一般情况) 抗倾覆力矩 = 92517.500(kN-M),倾覆力矩 = 13045.436(kN-m)。 倾覆验算满足: K0 = 7.092 1.500 (三) 地基验算 作用于基底的合力偏心距验算最不利为：组合 1(一般情况) 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-1.337 1.30, 倾覆验算1.50。满足规范要求，所以该工程设计建筑物是安全的。 4、排水构筑物 排水构筑物包括：库边截洪沟、库内排洪斜槽、排洪管、坡面排水沟、 集污沟等。 1）截洪沟设计 根据该工程库区地形情况，截洪沟继续使用原二期尾渣库周边修建 截洪沟，使库区外的水不进入尾渣库内。采用排洪沟将库周面积集水排 向下游，排向初期坝下游的甘金桥库内。根据布置，左岸截洪沟，排 2区 洪水，右岸截洪沟,排 3区洪水，各部分洪水计算成果见表 5-6-1。 77 表表 5-6-1 各分区各分区设计设计洪峰流量成果表洪峰流量成果表 各设计频率洪峰流量（m3/s） 分区名称 集水面积 （km