本實用新型涉及礦山開采技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種尾礦庫上游截排洪裝置。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的截排洪方法是在尾礦庫的上游修筑攔洪壩，將上游流域設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)及以下的洪水全部攔截，并通過導(dǎo)排洪隧洞排走。該方法的缺點是攔洪壩筑壩工程量大，導(dǎo)排洪隧洞的斷面大，投資高，安全風(fēng)險大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型至少在一定程度上解決了相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型提出了一種尾礦庫上游截排洪裝置，所述尾礦庫上游截排洪裝置可以減少工程量，節(jié)省投資，提高安全性，同時能夠清污分流，具有保護(hù)環(huán)境和水資源的作用。

根據(jù)本實用新型的尾礦庫上游截排洪裝置，包括：攔洪壩，所述攔洪壩設(shè)在所述尾礦庫的上游側(cè)，所述攔洪壩的上游側(cè)形成有攔洪庫；尾礦壩，所述尾礦壩設(shè)在尾礦庫的下游側(cè)，所述尾礦壩的下游側(cè)形成有排水區(qū)；導(dǎo)排洪隧洞，所述導(dǎo)排洪隧洞具有導(dǎo)排進(jìn)口和導(dǎo)排出口，所述導(dǎo)排進(jìn)口與所述攔洪庫連通，所述導(dǎo)排出口與所述排水區(qū)連通；溢流設(shè)施，所述溢流設(shè)施具有溢流進(jìn)口和溢流出口，所述溢流進(jìn)口與所述攔洪庫連通，所述溢流出口與所述尾礦庫連通，所述溢流進(jìn)口的底標(biāo)高等于所述攔洪庫的溢流預(yù)定水位的標(biāo)高。

根據(jù)本實用新型的尾礦庫上游截排洪裝置不僅使攔洪壩筑壩工程量減小，導(dǎo)排洪隧洞斷面減小，降低了攔洪壩筑壩工程量和導(dǎo)排洪隧洞工程量，節(jié)省了投資，提高了安全性，同時又起到了清污分流的作用，保護(hù)了環(huán)境和水資源。

另外，根據(jù)本實用新型的尾礦庫上游截排洪裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實用新型的一些實施例，尾礦庫上游截排洪裝置還包括：庫內(nèi)排洪設(shè)施，所述庫內(nèi)排洪設(shè)施具有排洪進(jìn)口和排洪出口，所述排洪進(jìn)口與所述尾礦庫連通，所述排洪出口與所述排水區(qū)連通。

根據(jù)本實用新型的一些實施例，所述溢流出口鄰近所述攔洪壩設(shè)置，所述排洪進(jìn)口鄰近所述尾礦壩設(shè)置。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪裝置的原理圖。

附圖標(biāo)記：

攔洪壩1；導(dǎo)排洪隧洞2；導(dǎo)排進(jìn)口21；導(dǎo)排出口22；溢流設(shè)施3；溢流進(jìn)口31；溢流出口32；尾礦壩4；尾礦庫5；上游流域6；庫內(nèi)排洪設(shè)施7；排洪進(jìn)口71；排洪出口72；排水區(qū)8；攔洪庫9；日常地表徑流量曲線a，洪水過程線b，導(dǎo)排洪隧洞泄洪能力曲線c，導(dǎo)排走的水量V1，溢流到尾礦庫的水量V2。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪方法和裝置，其中，尾礦壩4指的是上游法、中線法、下游法和一次建壩等筑壩方式尾礦壩的總稱。

根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪方法為：在尾礦庫的上游側(cè)設(shè)置攔洪壩1、導(dǎo)排洪隧洞2和溢流設(shè)施3，以將尾礦庫5上游流域6的全部日常地表徑流和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的大部分洪水被攔洪壩1攔截并經(jīng)導(dǎo)排洪隧洞2排走，并將洪水峰值時段超過截排洪能力的小部分洪水經(jīng)溢流設(shè)施3溢流到尾礦庫5，利用所述尾礦庫的調(diào)洪庫容調(diào)蓄實現(xiàn)對上游流域洪水的消峰。

這里，“大部分洪水”可以理解為超過洪水總量一半以上的洪水，“小部分洪水”可以理解為洪水總量一半以下的洪水，大部分洪水與小部分洪水之和大體等于洪水總量?！霸O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)”對本領(lǐng)域技術(shù)人員是可知的，在此不再詳述。

根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪方法只將尾礦庫5上游流域6的全部日常地表徑流和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的大部分洪水?dāng)r截，并經(jīng)導(dǎo)排洪隧洞2排走，洪水峰值時段超過截排洪能力的小部分洪水經(jīng)溢流設(shè)施3溢流到尾礦庫5，利用尾礦庫的調(diào)洪庫容消化處理，從而對上游流域的洪水起到“消峰”的作用。本實用新型不僅攔洪壩筑壩工程量小，導(dǎo)排洪隧洞斷面小，投資省，安全性高，又起到了清污分流的作用，保護(hù)了環(huán)境和水資源。

進(jìn)一步地，尾礦庫上游截排洪方法還設(shè)置庫內(nèi)排洪設(shè)施7，所述溢流設(shè)施3溢流到所述尾礦庫5中的洪水經(jīng)所述尾礦庫5調(diào)蓄并由所述庫內(nèi)排洪設(shè)施7排出，在進(jìn)行洪水計算和調(diào)洪演算時，所述尾礦庫5的調(diào)洪庫容和所述庫內(nèi)排洪設(shè)施7應(yīng)考慮所述溢流設(shè)施3的溢流水量，從而實現(xiàn)利用尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7將小部分洪水消化處理掉，防排洪效果好，安全性進(jìn)一步提高。

可以理解的是，根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪方法中的攔洪壩1、導(dǎo)排洪隧洞2和溢流設(shè)施3不僅限于圖1中所示的結(jié)構(gòu)，只要滿足相應(yīng)功能的結(jié)構(gòu)均可。下面以圖1和圖2為例，對根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪方法以及尾礦庫上游截排洪裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1和2所示，根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪裝置包括尾礦壩4、攔洪壩1、導(dǎo)排洪隧洞2、溢流設(shè)施3和庫內(nèi)排洪設(shè)施7。尾礦壩4設(shè)在尾礦庫5的下游側(cè)，尾礦壩4的下游側(cè)形成有排水區(qū)8。攔洪壩1設(shè)在尾礦庫5的上游側(cè)，攔洪壩1的上游側(cè)形成有攔洪庫9。導(dǎo)排洪隧洞2具有導(dǎo)排進(jìn)口21和導(dǎo)排出口22，導(dǎo)排進(jìn)口21與攔洪庫9連通，導(dǎo)排出口22與排水區(qū)8連通。溢流設(shè)施3具有溢流進(jìn)口31和溢流出口32，溢流進(jìn)口31與攔洪庫9連通，溢流出口32與尾礦庫5連通。庫內(nèi)排洪設(shè)施7具有排洪進(jìn)口71和排洪出口72，排洪進(jìn)口71與尾礦庫5連通，排洪出口72與排水區(qū)8連通。

其中，在正常狀態(tài)下，攔洪庫9中的水可以通過導(dǎo)排洪隧洞2流向排水區(qū)8，從而實現(xiàn)攔洪庫9的排水。攔洪庫9內(nèi)設(shè)計有溢流預(yù)定水位，溢流進(jìn)口31的底標(biāo)高等于所述溢流預(yù)定水位的標(biāo)高，即溢流設(shè)施3被構(gòu)造為當(dāng)攔洪庫9中的水位達(dá)到溢流預(yù)定水位時流入。這里，標(biāo)高指的是豎直方向上的高度，溢流進(jìn)口31的底標(biāo)高指的是溢流進(jìn)口31的最低點在豎直方向上的高度。

當(dāng)出現(xiàn)洪水，使攔洪庫9中的水位高于溢流預(yù)定水位時，多出的水可以流進(jìn)溢流設(shè)施3，并通過溢流設(shè)施3流入到尾礦庫5中，尾礦庫5的調(diào)洪庫容相對較大，溢流到尾礦庫5的水量相對較少，不會使尾礦庫5內(nèi)的水位上升較高，從而不會影響尾礦庫5的安全，溢流入尾礦庫中的水通過庫內(nèi)排洪設(shè)施7逐漸排到排水區(qū)8，實現(xiàn)了在出現(xiàn)大洪水時可以同時利用攔洪壩1與導(dǎo)排洪隧洞2的截排洪能力和尾礦庫5的調(diào)洪能力進(jìn)行防排洪，防排洪能力大大增強，避免了攔洪壩1和尾礦壩4被洪水沖垮。這樣,既充分利用了尾礦庫5的調(diào)洪庫容，減少了攔洪壩1和導(dǎo)排洪隧洞2的截排洪壓力,又達(dá)到了清污分流的效果，保護(hù)了環(huán)境和水資源。

溢流預(yù)定水位可以根據(jù)洪水計算和調(diào)洪演算的具體情況進(jìn)行靈活設(shè)置。例如，在本實用新型的一些實施例中，攔洪壩1只將尾礦庫5上游流域6的全部日常地表徑流和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的大部分洪水?dāng)r截，并經(jīng)導(dǎo)排洪隧洞2排走。洪水峰值時段超過截排洪能力的小部分洪水V2可以經(jīng)溢流設(shè)施3溢流到尾礦庫5，利用尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7消化處理掉，尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7對上游流域6的洪水起到消峰的作用。其中，尾礦庫5在進(jìn)行洪水計算和調(diào)洪演算時，尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7應(yīng)考慮溢流設(shè)施3的溢流水量。

具體而言，上游流域6匯集形成的日常地表徑流(見日常地表徑流曲線a)，經(jīng)攔洪壩1攔截，通過導(dǎo)排洪隧洞2排走，這部分水量可用日常地表徑流量曲線a與時間坐標(biāo)軸之間的面積表示，即圖2中曲線a下方的雙斜線所示區(qū)域，其中，Q表示流量，t表示時間。

發(fā)生降雨時，上游流域6匯集形成洪水(見洪水過程線b)，攔洪壩1將設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及以下的大部分洪水?dāng)r截并經(jīng)導(dǎo)排洪隧洞2排走，這部分水量可用導(dǎo)排洪隧洞泄洪能力曲線c與日常地表徑流量曲線a之間的面積表示。以上這兩部分水量之和為導(dǎo)排洪隧洞2導(dǎo)排走的水量V1，即圖2中雙斜線所示區(qū)域。

洪水峰值時段超過導(dǎo)排洪隧洞泄洪能力的小部分洪水V2經(jīng)溢流設(shè)施3溢流到尾礦庫5，利用尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7消化處理。尾礦庫5的調(diào)洪庫容和排洪設(shè)施對上游流域6的洪水起到“消峰”的作用。尾礦庫5在進(jìn)行洪水計算和調(diào)洪演算時，尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7應(yīng)考慮溢流設(shè)施3的溢流水量。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪裝置可以只將尾礦庫5上游流域6的全部日常地表徑流和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)下的大部分洪水?dāng)r截，并經(jīng)導(dǎo)排洪隧洞2排走，洪水峰值時段超過截排洪能力的小部分洪水經(jīng)溢流設(shè)施3溢流到尾礦庫5，利用尾礦庫5的調(diào)洪庫容和庫內(nèi)排洪設(shè)施7消化處理，從而對上游流域6的洪水起到“消峰”的作用，防排洪能力強，使攔洪壩1的筑壩工程量減小，導(dǎo)排洪隧洞的截面積比相關(guān)技術(shù)中導(dǎo)排洪隧道端面的截面積小，降低了攔洪壩1筑壩工程量和導(dǎo)排洪隧洞的工程量，節(jié)省了投資，同時又起到清污分流的作用，保護(hù)了環(huán)境和水資源。

溢流設(shè)施3可以是溢洪道、溢流壩段、涵管，甚至可以是隧洞。例如，在圖2所示的實施例中，溢流設(shè)施3是溢洪道。

排水區(qū)8可以是位于尾礦壩4下游側(cè)的溝谷、河道，也可以是尾礦庫5所在山溝鄰近的溝谷、河道。例如，在圖2所示的實施例中，排水區(qū)8是位于尾礦壩4下游側(cè)的溝谷。

導(dǎo)排洪隧洞2、溢流設(shè)施3和庫內(nèi)排洪設(shè)施7可以位于攔洪壩1和尾礦庫5的兩側(cè)，也可以位于攔洪壩1和尾礦庫5的同一側(cè)，具體布置應(yīng)在滿足相應(yīng)功能的前提下，由地形地質(zhì)條件、投資費用和運行管理等方面確定。導(dǎo)排洪隧洞2和庫內(nèi)排洪設(shè)施7還可以合并成一個排洪設(shè)施，既能導(dǎo)排攔洪壩1攔截的上游洪水，又能排尾礦庫5的庫內(nèi)洪水。例如，在圖2所示的實施例中，導(dǎo)排洪隧洞2、溢流設(shè)施3和庫內(nèi)排洪設(shè)施7位于攔洪壩1和尾礦庫5的兩側(cè)。

根據(jù)本實用新型實施例的尾礦庫上游截排洪裝置的其它構(gòu)成以及方法的其它操作等對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是可以理解并且容易實現(xiàn)的，在此不再詳細(xì)描述。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“實施例”、“具體實施例”、“示例”或“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。