本书以云南铜厂铜矿秧田箐尾矿库为工程背景，运用理论分析、室内物理模型试验、FLUENT3D数值模拟等相结合的综合性研究方法，从力学的角度出发，基于泥石流运动、动力学理论对尾矿坝溃决下泄泥沙流在下游沟谷中的运动规律与冲击力特征等关键力学问题展开深入系统的理论与试验研究，提示尾矿坝溃决下泄泥沙流在运动过程中的演进规律、能量输移与耗散以及对下游建筑物的冲击力特性，探析泥浆高度、下游沟谷坡度、底床糙率、溃口形态、泥浆浓度以及防护工程条件等多个影响泥沙流动的主要因素与泥沙流动特性之间的关系。本书可供矿山、水利及岩土工程领域工程技术人员及相关专业高等院校师生参考。

1绪论
1.1概述
1.2国内外研究现状
1.2.1国内外尾矿坝稳定性研究现状
1.2.2国内外尾矿坝溃决机理研究现状
1.2.3国内外泥石流体运动力学模型研究现状
1.2.4国内外泥石流体流速与流量研究现状
1.2.5泥石流能量转移与耗散理论研究现状
1.2.6国内外泥石流动力学研究现状
1.2.7国内外泥石流防治现状
1.3本书的主要研究内容与技术路线
1.3.1主要研究内容
1.3.2本书研究的技术路线
2尾矿库工程概况与尾矿砂物理力学性质分析
2.1秧田箐尾矿库基本概况
2.1.1尾矿库选址
2.1.2秧田箐尾矿库简介
2.1.3尾矿库周边环境安全
2.2尾矿砂物理力学性质
2.2.1尾矿砂基础物理力学性质
2.2.2尾矿砂非线性力学性质
2.3尾矿浆体流变模型和特性
2.3.1泥石流体流变模型
2.3.2尾矿浆体流变特性
2.4尾矿库灾变机制分析
2.4.1水对尾矿坝的作用机理
2.4.2地震力对尾矿坝作用机理的研究现状
2.5本章小结
3尾矿坝溃决下泄泥沙流动特性试验
3.1概述
3.2相似模拟试验概况
3.3相似模拟试验理论
3.3.1相似定理
3.3.2泥沙流相似准则
3.4尾矿坝溃坝模拟试验设计
3.4.1试验原型概况及研究区域选取
3.4.2试验目的
3.4.3相似模拟材料的选取
3.4.4相似参数的确定
3.5试验设备与方法
3.5.1试验设备
3.5.2试验方法
3.5.3溃决模拟试验
3.6相似模拟试验结果与分析
3.6.1坝体高度对溃决泥沙流动特性的影响
3.6.2下游沟谷坡度对溃决泥沙流动特性的影响
3.6.3溃口形态对溃决泥沙流动特性的影响
3.6.4泥沙体积浓度对溃决泥沙流动特性的影响
3.6.5下游沟谷糙率对溃决泥沙流动特性的影响
3.6.6基于试验结果的进一步数学拟合分析
3.7尾矿库溃决泥沙流运动与动力特性理论研究
3.7.1泥沙流运动特性研究
3.7.2泥沙流动力特征研究
3.7.3泥沙流弯道超高理论研究
3.8本章小结
4尾矿坝溃决泥沙流流动特性数值模拟研究
4.1概述
4.2计算流体力学理论
4.2.1计算流体力学特征
4.2.2流体力学基本方程
4.2.3控制方程的离散
4.3大型3D流体软件FLUENT简介
4.3.1软件的组成及功能模块
4.3.2FLUENT求解流程
4.4FLUENT3D计算基本原理与理论
4.4.1计算原理
4.4.2v0F模型简介
4.4.3vOF的数学模型
4.5尾矿库溃决泥沙流FLUENT3D有限元数值模拟
4.5.1模型简化与假设
4.5.2尾矿浆力学模型及参数
4.5.3数值计算结果与分析
4.6本章小结
5拦挡工程对尾矿坝溃决泥沙流流动特性的影响
5.1概述
5.2拦挡坝模型试验
5.2.1试验目的
5.2.2试验装置
5.2.3试验材料
5.2.4试验内容
5.3试验结果与分析
5.3.1拦挡坝对溃决泥沙流运动特性的影响
5.3.2拦挡坝缓冲效应试验研究
5.4防护工程情况下泥沙流冲击力响应特征的仿真计算
5.4.1流场分布规律
5.4.2速度场分布规律
5.4.3压力场分布规律
5.5溃决泥沙流冲高理论研究
5.5.1泥石流冲高研究
5.5.2基于模型试验的泥沙流冲高研究
5.6溃决泥沙流能量突变机理研究
5.6.1泥石流能量分析
5.6.2泥沙流能量耗散机理研究
5.7泥沙流起动突变机理分析
5.7.1突变理论简述
5.7.2尾矿库溃决泥沙体起动的尖点突变模型
5.8本章小结
6尾矿库(坝)监测技术与溃决泥沙流灾害防治措施
6.1泥石流防治概况
6.2尾矿坝溃坝灾害影响
6.3尾矿库(坝)监测技术及溃坝灾害防护
6.3.1概述
6.3.2尾矿库(坝)监测工作
6.3.3尾矿库(坝)工程监测的方法
6.3.4尾矿库(坝)监测结果处理
6.3.5尾矿库(坝)监测发展方向
6.3.6尾矿库(坝)溃坝灾害防护
6.4尾矿库维护管理措施
6.5尾矿坝溃决泥沙流研究展望
6.6本章小结
7结论和展望
7.1主要结论
7.2创新点
7.3需要进一步研究的问题
参考文献