| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,522 |
| تعداد مقالات | 18,569 |
| تعداد مشاهده مقاله | 60,891,040 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 21,723,307 |
بررسی روشهای ترفیع تاج سد باطله معدن مس مزرعه اهر و پیشنهاد طرح بهینه | ||
| هیدروژئولوژی | ||
| مقاله 12، دوره 9، شماره 2، اسفند 1403، صفحه 155-173 اصل مقاله (1.97 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/hydro.2025.68180.1335 | ||
| نویسندگان | ||
| قدرت برزگری* 1؛ عطاءاله ندیری2؛ امیرحسن رضائی فرعی3 | ||
| 1دانشیار گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
| 2استاد گروه علوم زمین، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
| 3دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران. | ||
| چکیده | ||
| سدهای باطله، سازههای هستند که برای ذخیرهسازی باطلههای حاصل از فرآوری مواد معدنی و صنعتی بهکار میروند. این سدها نقش حیاتی در کنترل آلودگیها و کاهش اثرات زیستمحیطی فعالیتهای معدنی دارند. عموماً اجرای این سدها تا تراز نهایی بهصورت یکجا و در یک مرحله انجام نمیگیرد بلکه با روند فرآیند استخراج و بهتبع آن تولید باطله، تراز ارتفاعی این سدها بهصورت مرحلهای افزایش مییابد. سد باطله معدن مس مزرعه از نوع سد سنگریزهای با گنجایش مخزن حدود 550 هزار مترمکعب در آذربایجان شرقی و در فاصله 18 کیلومتری شمال شهر اهر و در ضلع شرقی تودههای نفوذی شیور واقع شده است. تراز کنونی سد باطله پس از احداث اولیه و دو مرحله ترفیع 2085 (متر بالاتر از سطح دریا) و با ارتفاع حدود 50 متر از بستر میباشد و در حال حاضر عملیات ترفیع مرحله سوم آن تا تراز 2095 متر در دست طراحی و احداث میباشد. ساختگاه این سد از سنگهای گرانیت تشکیل شده و هوازدگی تودهسنگ در سطح و در راستای درزهها در حد کم تا متوسط ارزیابی میگردد. شاخص کیفی تودهسنگ تا عمق 20 متری از سطح زمین در حد خیلی ضعیف تا ضعیف و در اعماق بیشتر در حد متوسط تا عالی است. در این مقاله گزینههای ترفیع تراز تاج سد از تراز 2085 تا 2095 متر مورد بررسی قرار گرفته و براساس نتایج بهدست آمده و محدودیتهای موجود، روش بهینه انتخاب شده و با استفاده از نرمافزارهای Slope/W، Sigma/W وPlaxis مورد طراحی قرار گرفته است. براساس نتایج بهدست آمده استفاده از روشهای بالادسترو روشی اقتصادی ولی خطرپذیر، گزینه پاییندسترو غیر اقتصادی ولی ایمن و گزینه مرکزرو حالت بینابینی دارد. بهدلیل محدودیتهای موجود و دوره بهرهبرداری کوتاه مدت (حدود 10 سال)، استفاده از روش تلفیقی 5 متر بهصورت مرکزرو و 5 متر بالادسترو بهعنوان روش بهینه پیشنهاد گردید. نتایج طراحی نشان میدهد شیب شیروانی پاییندست در این حالت لازم است از 6/1:1 (عمودی به افقی) در شرایط کنونی، به 75/1:1 (عمودی به افقی) کاهش یابد. میزان جابهجایی قائم (نشست) پس از انجام ترفیع در حدود 54 تا 60 سانتیمتر برآورد گردید. برای مرحله بستن و ترک سد باطله مورد مطالعه، کاهش شیب پاییندست بدنه سد و انجام تمهیدات لازم برای تحکیم و خشک شدن باطله داخل مخزن (برای پیشگیری از روانگرایی احتمالی) توصیه میگردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بستن سد باطله؛ سد باطله معدن مس مزرعه؛ سد سنگریزهای؛ طراحی سد؛ مدلسازی عددی | ||
| مراجع | ||
|
برزگری ق.، مشهدی جعفرلو ر.، ندیری ع.، 1402. بررسی عملکرد سد باطله معدن مس مزرعه اهر از لحاظ پایداری و نشت. هیدروژئولوژی، 8(1)، 156- 169. سازمان مدیریت و برنامهریزی کشور، 1394. راهنمای طراحی، ساخت و بهرهبرداری از سدهای پسماند. ضابطه شماره682. شرکت مهندسی مشاور طوس آب، 1397. گزارش نهایی زمینشناسی و زمینشناسی مهندسی ترفیع سد باطله مزرعه. شماره گزارش 7781-410481. شرکت مهندسی مشاور طوس آب، 1397. گزارش لرزهخیزی، لرزه زمینساخت و خطر زمینلرزه سد باطله مزرعه. شماره گزارش 7771-410481. شرکت مهندسی مشاور طوس آب، 1398. گزارش طراحی پی و بدنه سد باطله معدن مس مزرعه (ترفیع تا تراز 2085 متر). شماره گزارش 7954-410481. نبوی م. ح.، 1355. دیباچهای بر زمینشناسی ایران. سازمان زمین شناسی کشور، ص 109. Alizadeh, P., Latifi, M., 2025. The study of the factors affecting phreatic line position and stability in upstream tailings dams. Results in Engineering, 25, 104092. Barzegari, G., Mashhadi Jafarloo, R., Nadiri, A., 2023. Investigating the performance of Mazraeh Ahar copper mine tailings dam from stability and seepage aspects. Hydrogeology, 8(1), 156–169. [In persion] Burritt, R. L., Christ, K. L., 2018. Water risk in mining: Analysis of the Samarco dam failure. Journal of Cleaner Production, 178, 196–205. Coulibaly, Y., Belem, T., Cheng, L., 2017. Numerical analysis and geophysical monitoring for stability assessment of the Northwest tailings dam at Westwood mine. International Journal of Mining Science and Technology, 27, 701–710. Davies, M. 2001. Impounded mine tailings: What are the failures telling us? Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 94, 53–59. Davies, M., Martin, T., Lighthall, P., 2000. Mine tailings dams: When things go wrong. In Tailings Dams 2000: Association of State Dam Safety Officials, U.S. Committee on Large Dams. Las Vegas, Nevada. Edraki, M., Baumgartl, T., Manlapig, E., Bradshaw, D., Franks, D. M., Moran, C. J., 2014. Designing mine tailings for better environmental, social and economic outcomes: A review of alternative approaches. Journal of Cleaner Production, 84, 411–420. EPA, 1994. Technical Report - Design and Evaluation of Tailings Dams, U.S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste, Washington.63 GRIDA, 2016. Mine Tailings Storage: Safety is no Accident. A UNEP Rapid Response Assessment. United Nations Environment Programme and GRID-Arendal. ICOLD, 2001. Tailings dam-risk of dangerous occurrences. Lessons learnt from practical experiences. Bulletin 121. Commission Internationale des Grands Barrages, Paris. Jakka, R. S., Ramana, G., & Datta, M., 2011. Seismic slope stability of embankments constructed with pond ash. Geotechnique Geology Engineering, 29(5), 821-835. Kasperski, K.L., Mikula, R.J., 2011. Waste streams of mine oil sands: characteristics and remediation. Elements, 7(6), 387-392. Kemper, T., Sommer, S., 2002. Estimate of heavy metal contamination in soils after a mining accident using reflectance spectroscopy. Environmental Science & Technology, 36(12), 2742-2747. Khamseh, A., Shahbazi, F., Oustan, S., et al., 2017. Impact of tailings dam failure on spatial features of copper contamination (Mazraeh mine area, Iran). Arabian Journal of Geosciences, 10(244). Kossoff, D., Dubbin, W.E., Alfredsson, M., Edwards, S.J., Macklin, M.G., Hudson-Edwards, K.A., 2014. Mine tailings dams: Characteristics, failure, environmental impacts, and remediation. Applied Geochemistry, 51, 229-245. Ledesma, O., Sfriso, A., Manzanal, D., 2022. Procedure for assessing the liquefaction vulnerability of tailings dams. Computers and Geotechnics, 144, 104632 Lei Y., Dai Q., Zhang B., Kong C., Yang J., 2022. A gradient smoothing technique-based S-FEM for simulating the full impacts of anomalies on seepage solutions and its application in multi-parameter seepage inversion. Water Resour Manage 38, 753–773. Lottermoser, B., 2007. Mine Wastes: Characterization, Treatment and Environmental Impacts. Springer, Berlin, Lyu, Z., Chai, J., Xu, Z., Qin, Y., Cao, J., 2019. A comprehensive review on reasons for tailings dam failures based on case history. Advances in Civil Engineering, 4159306. Marcuson III, W.F., 1981. Moderator’s report for session on Earth dams and stability of slopes under dynamic loads. Proceedings of the International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, St. Louis, Missouri, 3, 1175. Martin, T.E., Davies, M.P., 2000. Trends in the stewardship of tailings dams. In Proceedings of Tailings and Mine Waste 2000, 16 May 2022 London. Management and Planning Organization of Iran, 2015. Guidelines for the design, construction, and operation of tailings dams. Regulation No. 682. [In persion] Mendoza, O.T., Hernandez, M.A.A., Abundis, J.G., Mundo, N.F., 2006. Geochemistry of leachates from the El Fraile sulfide tailings piles in Taxco, Guerrero, Southern Mexico. Environmental Geochemistry and Health, 28(3), 243–255. Morgenstern, R., Vick, S.G., Viotti, C.B., Watts, B.D., 2016. Fundão tailings dam review panel. Report on the immediate causes of the failure of the Fundão Dam. Nabavi, M.H., 1976. An introduction to the geology of Iran. Geological Survey of Iran, 109 p. [In persion] Naeini, M., Akhtarpour, A., 2018. Numerical analysis of seismic stability of a high centerline tailings dam. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 107, 179–194. Niekerk, H.J.V., Viljoen, M.J., 2005. Causes and consequences of the Merriespruit and other tailings dam failures. Land Degradation & Development, 16(2), 201–212. Nimbalkar, S.S., Annapareddy, V.S., Pain, A., 2018. A simplified approach to assess seismic stability of tailings dams. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 10 (6), 1082-1090. Ormann, L., Zardari, M.A., Mattsson, H., Bjelkevik, A., Knutsson, S., 2013. Numerical analysis of strengthening by rockfill embankments on an upstream tailings dam. Canadian Geotechnical Journal, 50(4), 391–399. Ozer, A.T., Bromwell, L.G., 2012. Stability assessment of an earth dam on silt/clay tailings foundation: A case study. Engineering Geology, 151, 89–99. Penman, A.D., (2001). Risk analyses of tailings dam construction. In Proceedings of the Conference on Safety of Mining Dams Seminar, Gällivare, Sweden. Piciullo, L., Storrøsten, E.B., Liu, Z., Nadim, F., Lacasse, S., 2022. A new look at the statistics of tailings dam failures. Engineering Geology, 303, 106657. Rico, M., Benito, G., Diez-Herrero, A., 2008. Floods from tailings dam failures. Journal of Hazardous Materials, 154(1-3), 79–87. Shahriari, M., Aydin, M. E., 2017. Lessons learned from analysis of Los Frailes tailing dam failure. In International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics. Springer, Cham, Switzerland. Stark, T.D., Moya, L. and Lin, J., 2022. Rates and causes of tailings dam failures. Advances in Civil Engineering, p.7895880. Toosab Consulting Engineers, 2018. Final report on geology and engineering geology of the raising of Mazraeh tailings dam. Report No. 7781-410481. [In persion] Toosab Consulting Engineers, 2018. Seismicity, seismotectonics, and earthquake hazard report of the Mazraeh tailings dam. Report No. 7771-410481. [In persion] Toosab Consulting Engineers, 2019. Design report of the foundation and body of Mazraeh copper mine tailings dam (raising up to elevation 2085 m). Report No. 7954-410481. [In persion] United States Environmental Protection Agency (UNEP)., 1994. Technical report: Design and evaluation of tailings dams. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Solid Waste, 68 p. Vandeberg, G. S., Martin, C. W., Pierzynski, G. M., 2011. Spatial distribution of trace elements in floodplain alluvium of the upper Blackfoot River, Montana. Environmental Earth Sciences, 62, 1521–1534. Vick, S.G., 1990. Planning, design, and analysis of tailings dams. Wiley, New York, 369 p. Washington State Department of Transportation (WSDOT)., 2010. Standard specifications for road, bridge, and municipal construction (M 41-10). Construction Administration Office, Engineering and Regional Operations Division, 220 p. WISE (World Information Service on Energy), 2024. Chronology of major tailings dam failures. Online since. WISE (World Information Service on Energy Uranium Project), 2012. Chronology of major tailings dam failures. Online since. Yu, D., Tang, L., Chen, C., 2019. Three-dimensional numerical simulation of mudflow from a tailings dam failure across complex terrain. Natural Hazards and Earth System Sciences, 20(3), 727–741. Yu, H., Zahidi, I., Fai, C.M., Liang, D., Madsen, D.Ø., 2025. Tailings dam failures: A critical evaluation of current policies and practices. Results in Engineering, 25, 103973. Zardari, M.A., Ormann, L., Mattsson, H., Knutsson, S., 2014. Numerical analysis of staged construction of an upstream tailings dam. In Proceedings of National Conference on Civil Engineering. Department of Civil Engineering, QUEST Nawabshah, Pakistan. Zhao, X., Zhang, L., Li, S., 2024. Research on the static liquefaction failure of upstream tailings dams under continuous discharge conditions. Computers and Geotechnics, 176, 106785. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 397 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 272 |
||