ICS 27.140 P 55 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 5181 2020 尾矿库溃 坝泥石流 数值模拟 技术规程 2020-03-25 发布 2020-04-25 实施 河 北 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB13/T 5181 2020 I 前 言 本标准 按照GB/T 1.1-2009 给出的 规则 起草。本标准 由河 北省 水利 厅提 出并归 口。本标准 起草 单位：石 家庄 铁道大 学、河北 铜源 矿山 工程设 计有 限责 任公 司、河北省 水利 工程 局、河北省 水利 科学 研究 院、石家庄 市滹滏 工程 有 限公 司、中 冶沈 勘秦 皇岛 工程 设计研 究总 院有 限 公 司。本标准 主要 起草 人：张力 霆、张 少雄、齐 清兰、王 树、滕 志国、朱 永涛、高 翔、李 平、盖明 亮、王惠 卿、陈 晓东、张 荣伟、王晶 晶、周玎、郎 俊彪、李刚、马 文君、薛 媛、任锦朝、刘 建辉、韩 超、史秋波、刘 雅帆、李 光兆、王君、何 小军、周 辉、贾玉霞、孔 庆慧、杨 月天、李阔、齐 荣浩、崔 丽分、霍志久、王 超。DB13/T 5181 2020 1 尾 矿库溃 坝泥石流 数值模 拟技术规 程 1 范围 本标准 规定 了尾 矿库 溃 坝 泥石流 数值 模 拟 的基 础理 论、研 究内 容、成果 分析 与报告 编写 等内容。本标准 适用 于山 谷型、傍 山型、截 河型 和平 地型 等 尾矿库 溃坝 泥石 流的 数值 模拟，并 可供 土石 坝、贮灰场 等类 似工 程溃 坝泥 石流数 值模 拟参 考。2 规范性 引用 文件 下列标 准对 于本 标准 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日期的 引用 文件 标准，仅 注日期 的版 本适 用 于本标准。凡 是不 注日 期的 引用文 件，其最 新版 本（包括所 有的 修改 单）适用 于本 标 准。DB13/T 2514 尾矿 库溃 坝 模型试 验技 术规 程 3 术语和 定义 DB13/T 2514 界 定的 和下 列 术语、定义 适用 于本 文件。3.1 尾矿库 溃坝 泥石 流数 值模 拟 numerical simulation of debris flow in dambreak of tailings pond 以重力 为主 要动 力因 素，研究尾 矿坝 体由 于各 种因 素发生 溃决 形成 泥石 流运 动的数 值模拟。3.2 淹没范 围 inundated aera 尾矿库 溃坝 泥石 流所 覆盖 的范围。3.3 淹没厚 度 inundated thickness 尾矿库 溃 坝 泥石 流的 堆积 厚度。3.4 演进流 速 evolution veolocity 尾矿库 溃坝 泥石 流演 进过 程中的 速度。3.5 冲击力 impact force 尾矿库 溃坝 泥石 流冲 击在 固体边 壁时 的作 用力。DB13/T 5181 2020 2 3.6 泥石流 防控 措施 protection and control measure for debris flow 能够避 免或 减缓 溃坝 泥石 流对保 护区 域侵 害的 各种 型式的 措施。4 资料准 备 4.1 进行溃 坝泥 石流 数值 模拟 时应收 集设 计、施工 相关 资料，重点 包括：a)尾矿库 等别；b)初期坝 设计 资料；c)堆积坝 设计 资料；d)排水系 统（包括 排洪 系统 和排渗 系统）；e)调洪演 算；f)其他。4.2 进行 溃 坝泥 石流 数值 模 拟 时应收 集地 形资 料，包括：a)尾 矿库 库区 地形 图，比例不 小于1:2000；b)尾 矿库 周边 区域 地形 图，比 例不 小于1:2000；c)尾 矿库 库区 及周 边相 关设施 布置 图，比例 不小 于1:2000；d)其 他。4.3 进行溃 坝 泥 石流 数值 模拟 时应收 集地 质资 料，包括：a)尾 矿库 区域 地质 资料；b)尾 矿库 库区 工程 地质 资料；c)坝 址处 岩土 的物 理力 学指标；d)其 他。4.4 应收集 尾矿 库所 处区 域水 文、气 象资 料（洪水、降 雨、降 雪、风速、气 温和 冻土深 度等）。4.5 应收集 尾矿 料物 理力 学特 性资料（密 度、密实 度、粒径级 配、渗透 系数、抗 剪强度 指标 等）。4.6 应收集 尾矿 库下 游相 关城 镇及重 要设 施的 地理 与分 布位置 等资 料。4.7 认真分 析、整理 所收 集的 资料，必要 时进 行项 目现 场复核 工作。5 溃坝泥 石流 数值 模拟 5.1 模拟方 法 5.1.1 溃坝泥 石流 宜采 用粘 性宾 汉流体 进行 模拟。5.1.2 数值模 拟应 采用 三维 模型，以反 映真 实的 地形 和泥 石流运 动。5.1.3 模型求 解方 法宜 采用 有限 差分法、有 限体 积法、有 限元法 等计 算方 法。5.2 网格划 分和 边界 条件 DB13/T 5181 2020 3 5.2.1 计算网 格可 采用 结构 网格 和非结 构网 格，应 覆盖 所研 究区域，并 统筹考 虑模 拟精 度和计 算 效 率。5.2.2 计算网 格应 能反 应尾 矿库 特征和 地形 变化 情况，对 重点区 域网 格应 适当 加密。5.2.3 必要时 应进 行网 格敏 感性 分析。5.2.4 采用粘 性宾 汉流 体理 论计 算溃坝，初 始条 件应 给定 溃坝区 域，下游 边界 条件 应给定 自 由 出 流。5.3 计算方 案 5.3.1 根据坝 体设 计资 料和 洪水 设计资 料，分析 可能 出现 的溃坝 模式。5.3.2 根据坝 体材 料性 质，可采 用瞬时 全溃 或逐 步溃 决方 式进行 计算。5.3.3 根据尾 矿库 实际 情况，可 选取不 同堆 积标 高进 行溃 坝模拟。5.3.4 对溃坝 泥石 流防 控措 施方 案合理 性进 行验 证。5.4 成果分 析 5.4.1 应对各 种工 况的 数值 模拟 进行成 果分 析。5.4.2 应对计 算成 果进 行可 靠性 和合理 性分 析，必要 时 与 模型试 验进 行对 比验 证。5.4.3 计算结 果应 包括 下列 内容：a)泥石流 的演 进过 程；b)特征断 面的 泥石 流变 化过 程；c)特征点 的泥 石流 变化 过程；d)防控措 施对 泥石 流的 防控 效果。6 报告编 写 6.1 数值模 拟应 提交 纸质 研究 报告和 相关 电子 文档 等成 果。6.2 报告主 要内 容应 包括：a)工 程概 况；b)研 究目 的、研究 内容 及任务；c)技 术路 线和 方法；d)模 拟方 案设 计；e)模 型建 立与 验证；f)成 果分 析；g)结 论与 建议。6.3 报告应 按规 定履 行审 查审 批程序。_