摘要
为查明地形条件和坝体几何特征对矿渣型堵塞坝漫顶溃坝过程和机理的影响，本文以陕西潼关小秦岭金矿区北沟、南沟和大西岔沟为研究区。采用文献查阅、野外调查、水槽试验和理论分析等方法探究了不同沟床坡度、不同坝高和不同背水坡坡度条件下矿渣型堵塞坝的漫顶溃坝过程和机理。得到了以下主要结论： （1）背水坡坡度较陡时（No.1~10组试验）矿渣型堵塞坝的溃口下切过程可划分为3个阶段，分别是：（Ⅰ）溃口贯通阶段，（Ⅱ）溯源侵蚀阶段和（Ⅲ）溃口下切阶段；背水坡坡度较缓时（No.11和12组试验）矿渣型堵塞坝的溃口下切过程可划分为5个阶段，分别是：（Ⅰ）溃口贯通阶段，（Ⅱ）溯源侵蚀阶段，（Ⅲ）溃口下切阶段，（Ⅳ）二次溯源侵蚀阶段和（Ⅴ）二次溃口下切阶段。 （2）随沟床坡度的增加矿渣型堵塞坝的溃坝历时以沟床坡度12°为转折点先缩短后延长；坝高越低溃坝历时越短；背水坡坡度越缓溃坝历时越长。根据坝体高度（Hc1和Hc2）和背水坡总坡度（θC1和θC2）可将矿渣型堵塞坝漫顶溃坝过程中溃口下切过程的演化模式简化为A、B1、B2和B3等四种类型。 （3）不同沟床坡度、不同坝高和不同背水坡坡度条件下矿渣型堵塞坝溃口展宽的过程均可大致划分为3个阶段，分别是：（Ⅰ）溃口贯通阶段、（Ⅱ）突变阶段和（Ⅲ）稳定边坡形成阶段。溃口贯通阶段沿水流方向的溃口宽度基本相等；突变阶段溃口顶部形态在背水坡呈“S”型，在坝顶呈“U”型，在迎水坡呈“弧”型，沿水流方向的溃口宽度频繁产生突变，且突变的位置多位于迎、背水坡坡顶附近；稳定边坡形成阶段沿水流方向的溃口边坡几乎不存在失稳现象。 （4）沟床坡度、坝高和背水坡坡度的改变并不会影响矿渣型堵塞坝溃坝洪水流量的整体变化规律，在整个溃坝过程中其均先增后减。但沟床坡度、坝高和背水坡坡度的改变会对矿渣型堵塞坝的溃坝洪水峰值流量和峰值流量出现的时间产生影响。沟床坡度越陡溃坝洪水峰值流量越小，峰值流量出现的时间以沟床坡度12°为转折点先提前后推迟；坝高越低溃坝洪水峰值流量越小，峰值流量出现的时间越早；背水坡坡度越陡溃坝洪水峰值流量越小，峰值流量出现的时间越早。
NETL