露天採礦場總湧水量計算
露天採礦場總湧水量是由地下水湧水量和降雨逕流量兩部分組成。
一、地下水湧水量的計算
露天採礦場地下湧水量與地下開採礦坑地下水湧水量計算方法基本相同。
二、降雨逕流量計算
露天採礦場降雨逕流量，應按正常降雨逕流量和設計頻率暴雨逕流量分別計算。
（一）計算方法
1、正常降雨逕流量（qz）計算公式
qz=fh
式中 f——幫浦站擔負的最大匯水面積，m2；
h——正常降雨量，m；
——正常地表逕流係數，%。
2、設計頻率暴雨逕流量（qp）計算公式
qp=fhp′
式中 hp——設計頻率暴雨量，m；
′——暴雨地表逕流係數，%；
其它符號同前。
（二）計算引數的選取
1、匯水面積（f）的圈定
根據排水方式確定的排水幫浦站擔負的最大匯水面積進行圈定。應包括露天境界內和境界外的地形分水嶺或地表截水溝範圍以內的匯水面積。
2、地表逕流係數的確定
地表逕流係數的選取，可根據採礦場岩石性質、裂隙發育程度和降雨強度大小等因素確定。
對於擴建或改建礦山，在具備實測地表逕流係數的礦山，應盡可能採用實測值。對於不具備實測條件的新建礦山，當有類似生產礦山資料時，應選用類似生產礦山的實測值。對缺乏上述資料的礦山，可選用地表逕流係數經驗值。
1）生產礦山實測地表徑流係數
國內部分生產露天採礦場地表徑流係數實測值，見表1、表2、表3、表4。
2）地表徑流係數經驗值
當無實測資料可按表5選取地表逕流係數經驗值。
表1 撫順西露天煤礦2023年地表逕流係數實測值
表2 田莊露天鋁土礦1964～2023年地表逕流係數實測值
表3 凹山、東山露天鐵礦1980～2023年地表逕流係數實測值
注：由於爆破人為地擴大了原岩的裂隙和破碎程度，岩石破碎、裂隙發育，整個採場約有90%地段屬鬆散、鬆軟和半堅硬的岩石。
表4 大冶東露天鐵礦1974～2023年地表逕流係數實測值
注：大冶鐵礦採用井巷排水、地表逕流通過集水巷流入水倉。
表5 地表徑流係數經驗值
注：1、本表內數值適用於暴雨徑流量計算，對正常降雨量計算應將表中數值減去0.1～0.2。
2、表土指腐植土，表中未包括的岩土則按類似岩土性質採用。
3、當岩石有少量裂隙時，表中數值減去0.1～0.2，中等裂隙減去0.2，裂隙發育時減去0.3～0.4。
4、當表土、粘性土壤中含砂時，按其含量適當將表中地表逕流係數減去0.1～0.2。
3、正常降雨量的選擇
一般礦區可按雨季平均降雨量作為正常降雨量，而對非雨季節經常出現較大降雨地區的露天礦，可選用控制雨量進行設計。
1）雨季平均降雨量的推求
收集歷年（一般要有10～15年）雨季各月降雨量及降雨天數，用下式求得。
式中 h——歷年雨季日平均降雨量，m；
n——歷年降雨系列資料中某一年的雨季天數，d；
hi——歷年降雨系列資料中某一年的雨季總降雨量，m；
n——降雨系列資料統計年數。
2）控制雨量的推求
在我國一些地區的露夭礦，在非雨季節經常出現較大降雨時，用雨季平均降雨量來計算正常排水量很可能偏小，為保證露天礦在非雨季節正常生產，可採用控制雨量進行設計。
控制雨量確定方法如下：
收集歷年非雨季節的降雨量，並按≥lomm, ≥20mm、≥25mm、≥30mm、≥35mm、≥40mm、≥50mm等分組統計降雨天數，然後把各組降雨量之和被各組的降雨天數除，得各分姐平均降雨量，再拿各組平均降雨量與實際降雨量對比，選擇每年出現機率為2～3次的雨量值，作為控制雨量。
例：大孤山鐵礦19年內非雨季節控制雨量的計算，見表6。
表6 非雨季控制雨量統計計算
選35.2m為非雨季節控制雨量，作為計算正常降雨逕流量的依據。
4、設計頻率暴雨量的計算
1）設計頻率的選取
露天礦排水設計頻率標準，目前尚無統一規定。對一般礦山設計，可根據礦山規模按設計暴雨常用頻率選用（見表7）。對有特殊條件或要求的露天礦，可根據礦山具體情況，通過對不同頻率的排水工程基建投資和淹沒經濟損失等主要因素，進行技術經濟分析，以確定適合該礦山的設計暴雨頻率標準。
表7 設計暴雨頻率常用標準
2）設計頻率暴雨量的計算
（1）短歷時（≤24h）暴雨量
不同頻率24h的暴雨量及暴雨計算所需各種引數，均可由地區《水文手冊》直接查得，在這種情況下，一般只需要進行設計頻率的不同歷時的暴雨量計算。
當缺乏上述資料時，可收集礦山附近氣象台（站）的降雨和暴雨引數資料，按下述方法進行計算。
頻率為p的24h暴雨量h24p計算公式：
式中 kp——模比係數。
24——歷年24h最大暴雨量均值，mm；各地最大24h暴雨量比最大日暴雨量大10%左右，故採用24=1.1；
頻率為p的暴雨雨力sp採用下式計算：
sp=h24p/t1-n
式中 n——暴雨遞減指數，由地區n值等值線圖查得；
其餘符號同前。
頻率為p的不同歷時暴雨量htp按下式計算：
htp=spt1-n
式中 t——暴雨歷時，min；
所有符號同前。
偏差係數cs一般根據當地cs與c關係確定，無該資料是可按下式計算：
變差係數c，利用地區c24等值線圖查得，當無該資料時，可利用下式計算：
式中 k——變率，；
n——統計年數；
h——統計系列資料中某年日最大暴雨量，mm。
為了確定變率k值和計算cs與c值，需將收集到的礦山附近氣象台（站）的歷年日最大暴雨量，按由大到小的順序排列成表8，並將求得的歷年變率列入表中，然後進行計算。
（2）長歷時（＞24h）暴雨量
歷時為t、頻率為p的暴雨量htp採用下式計算：
htp=h24ptm1
式中 t——暴雨歷時，設計取與允許淹沒天數相同的時間，h；
m1——地區暴雨引數，由地區m1等值線圖查得；
其餘符號同前。
表8 歷年日最大暴雨統計資料系列
當設計礦山需要對暴雨頻率選擇時，則應按上述方法計算不同頻率、不同歷時的暴雨量，以便計算不同頻率、不同歷時的暴雨逕流量，為進行技術經濟分析提供基礎資料。
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