孙黎明,蔡 红,严 俊,李维朝,肖建章

(中国水利水电科学研究院 岩土工程研究所,北京 100048)

0 引 言

尾矿库通常由筑坝拦截谷口或围地形成,用以堆存尾矿或其他工业废渣。中国有数量巨大的尾矿库,早年低标准修筑或者疏于管理的一些尾矿库存在溃坝风险,一旦失事,将对人民生命和财产安全产生重大威胁,造成重大事故[1-4]。巴西Brumadinho尾矿库和中国襄汾尾矿库失事都造成了巨大的人员财产损失,因此需要研究尾矿库溃坝相关抢险和救灾技术,特别是在溃决后,需快速获取溃决前后的地形数据、尾矿坝、尾矿库等建立现状地形模型,用于快速评估灾情,为抢险救灾提供信息化支撑[5]。

在尾矿库溃决后,首先需要获取溃决前后的尾矿库内地形数据,其中以尾矿坝溃前和溃后的三维几何模型及溃后下游影响区地形为重点,为尾矿坝的数值模拟分析提供几何模型基础。结合GIS(地理信息系统)空间分析技术,可以快速计算溃决的体积、区域面积、损失程度和生境等信息。开展尾矿库溃坝前后模型重建相关的专业研究[6-8],有助于在灾情发生的第一时间快速恢复相关三维几何模型,为虚拟仿真和数值计算提供计算模型基础。过去针对尾矿库相关的分析计算研究,主要是利用卫星、无人机、GNSS(全球定位系统)测量等手段进行数据感知,可以在尾矿坝溃后第一时间获取DEM(数字地形模型)、DOM(数字正射影像)等数据,构建地形模型和尾矿坝体三维几何模型,并基于GIS平台,实现尾矿库溃决过程的精准化虚拟仿真,然而这些只是针对常规矿区溃后的地形模型和尾矿库地形构建方案。……