某尾矿库在线监测数据鉴定报告

某尾矿库在线监测数据鉴定报告一、监测系统概况本次鉴定涉及的尾矿库在线监测系统于2022年10月完成安装调试并正式投入运行，由前端监测设备、数据传输网络和后端监控平台三部分组成。前端监测设备涵盖了位移监测站、渗压监测井、水位监测桩、雨量监测站和视频监控摄像头五大类，共计部署位移监测站8个、渗压监测井12口、水位监测桩3个、雨量监测站2个、高清摄像头15台，实现了对尾矿库坝体位移、浸润线埋深、库内水位、区域降雨量及坝体表面状况的全方位覆盖。数据传输采用“4G无线传输+光纤备份”的双通道模式，前端设备采集到的原始数据经加密处理后，通过4G网络实时传输至后端监控平台，当无线信号出现中断时，自动切换至光纤通道，确保数据传输的稳定性和连续性。后端监控平台具备数据接收、存储、分析、预警等功能，可对监测数据进行实时展示和历史查询，同时设置了多级预警阈值，当监测数据超出正常范围时，通过短信、平台弹窗、声光报警等方式向相关管理人员发送预警信息。二、监测数据采集与预处理（一）数据采集周期不同类型监测设备的采集周期根据监测指标的特性进行差异化设置。位移监测站采用GNSS（全球导航卫星系统）技术，采集频率为每小时1次；渗压监测井内的振弦式渗压计，采集周期为每2小时1次；水位监测桩投入式液位计的采集频率为每30分钟1次；雨量监测站翻斗式雨量计的采集频率为每10分钟1次；视频监控摄像头则采用定时抓拍与实时监控相结合的方式，每小时自动抓拍1次坝体关键部位的图像，同时支持管理人员远程实时调取监控画面。（二）数据预处理方法为保证监测数据的准确性和可靠性，后端监控平台对采集到的原始数据进行了多环节的预处理。首先是数据有效性校验，通过预设的合理值域范围，对超出值域的异常数据进行标记，例如位移监测数据的单次变化量超过50mm时，系统自动判定为可疑数据；其次是缺失数据补全，对于因网络中断或设备故障导致的数据缺失，采用线性插值法或邻近数据均值法进行补全，补全数据会在系统中进行特殊标记；最后是数据平滑处理，采用移动平均法对存在随机波动的监测数据进行平滑，消除数据中的噪声干扰，使数据变化趋势更加清晰。三、坝体位移监测数据鉴定（一）水平位移监测分析从2024年1月至2025年12月的水平位移监测数据来看，8个位移监测站的累计水平位移量均处于15mm至38mm之间，整体变化趋势较为平稳。其中，位于坝体下游坡中下部的监测站H-05累计位移量最大，达到38mm，主要原因是该区域受坝体自重和库水压力的共同作用，应力相对集中；位于坝体顶部的监测站H-01累计位移量最小，仅为15mm，位移变化速率基本维持在0.02mm/d以内。从年度变化趋势分析，每年的6月至9月为雨季，库内水位较高，坝体位移变化速率略有加快，月均位移量达到2mm至3mm；而在10月至次年5月的旱季，库内水位较低，坝体位移变化速率明显减缓，月均位移量仅为0.5mm至1mm。通过对比不同年份的同期数据发现，2025年的整体位移量略大于2024年，主要是由于2025年的降雨量较2024年增加了12%，库内最高水位超出2024年0.8m，导致坝体所受水压力增大，但位移量仍在《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）规定的允许范围内。（二）垂直位移监测分析垂直位移监测数据显示，8个监测站的累计垂直位移量在-8mm（沉降）至12mm（隆起）之间，其中位于坝体上游坡的监测站V-03出现了12mm的隆起现象，主要是因为该区域处于库水浸泡状态，坝体填料中的细颗粒在水压力作用下发生迁移，导致局部坝体出现轻微隆起；位于坝体下游坡脚的监测站V-08累计沉降量最大，达到8mm，沉降速率基本稳定在0.01mm/d左右。从时间序列上看，垂直位移的变化与库内水位变化呈现出明显的相关性。当库内水位上升时，上游坡监测站的隆起量略有增加，下游坡监测站的沉降量也随之增大；当库内水位下降时，隆起量和沉降量均出现一定程度的回弹。通过对监测数据的回归分析，建立了垂直位移量与库内水位的线性关系模型，相关系数达到0.85，表明两者之间存在较强的线性相关性。四、浸润线埋深监测数据鉴定（一）浸润线埋深分布特征12口渗压监测井的监测数据显示，尾矿库坝体浸润线埋深整体呈现出“上游浅、下游深，坝顶浅、坝脚深”的分布特征。位于坝体上游坡的渗压监测井S-01至S-04，浸润线埋深在3m至6m之间；位于坝体中部的渗压监测井S-05至S-08，浸润线埋深在6m至10m之间；位于坝体下游坡的渗压监测井S-09至S-12，浸润线埋深在10m至15m之间。同一横断面上，浸润线埋深从上游到下游逐渐增加，例如在坝体中部的2#横断面上，上游监测井S-05的浸润线埋深为6.2m，中部监测井S-06的浸润线埋深为8.5m，下游监测井S-07的浸润线埋深为10.8m，这主要是由于坝体填料的渗透系数从上游到下游逐渐减小，库水在坝体内部的渗透路径逐渐变长，导致浸润线埋深逐渐增加。（二）浸润线埋深变化趋势从2024年至2025年的监测数据来看，浸润线埋深随季节变化呈现出明显的周期性波动。每年的雨季（6-9月），由于降雨量较大，库内水位上升，坝体入渗水量增加，浸润线埋深逐渐变浅，最大变幅达到2.5m；而在旱季（10月-次年5月），库内水位下降，坝体入渗水量减少，同时坝体内部的水分逐渐向下游渗透和蒸发，浸润线埋深逐渐变深，最大变幅达到2m。通过对比不同年份的同期数据发现，2025年雨季的浸润线埋深较2024年同期浅0.5m至1m，主要原因是2025年雨季的降雨量更大，库内水位更高，导致坝体入渗水量增加更为明显。但从整体来看，各监测井的浸润线埋深均高于设计值，满足坝体稳定性的要求。五、库内水位监测数据鉴定（一）水位变化规律库内水位监测数据显示，2024年至2025年期间，库内水位的变化与区域降雨量密切相关。每年的6月至9月，随着降雨量的增加，库内水位持续上升，2024年库内最高水位达到128.5m，2025年库内最高水位达到129.3m，均未超过设计最高水位130m；而在10月至次年5月，由于降雨量减少，同时尾矿库持续进行排洪作业，库内水位逐渐下降，2024年库内最低水位为122.1m，2025年库内最低水位为121.8m。从水位日变化情况来看，每天的8:00至18:00期间，由于尾矿输送系统持续向库内排放尾矿浆，库内水位会出现小幅度上升，上升幅度约为0.1m至0.2m；而在18:00至次日8:00期间，尾矿输送系统停止运行，同时排洪设施持续排水，库内水位会出现小幅度下降，下降幅度约为0.05m至0.15m。（二）水位与其他监测指标的相关性分析通过对库内水位与坝体位移、浸润线埋深等监测指标的相关性分析发现，库内水位与坝体水平位移的相关系数为0.78，与坝体垂直位移的相关系数为0.82，与浸润线埋深的相关系数为-0.88（负相关），表明库内水位的变化对坝体位移和浸润线埋深具有显著影响。当库内水位上升时，坝体位移量增大，浸润线埋深变浅；当库内水位下降时，坝体位移量减小，浸润线埋深变深。基于以上相关性分析结果，可通过库内水位的变化情况，对坝体位移和浸润线埋深的变化趋势进行预测，为尾矿库的安全运行提供提前预警。六、降雨量监测数据鉴定（一）降雨量统计分析2024年该尾矿库所在区域的年降雨量为1256mm，2025年的年降雨量为1407mm，较2024年增加了151mm，增幅达到12%。从季节分布来看，降雨量主要集中在6月至9月，2024年雨季降雨量为928mm，占全年降雨量的73.9%；2025年雨季降雨量为1052mm，占全年降雨量的74.8%。从单日降雨量来看，2024年最大单日降雨量为85mm，出现在7月12日；2025年最大单日降雨量为98mm，出现在8月5日，均达到了暴雨级别。根据《尾矿库安全技术规程》的要求，当单日降雨量超过50mm时，需启动尾矿库防洪应急预案，加强对尾矿库的巡查和监测。（二）降雨量对尾矿库运行的影响降雨量的变化对尾矿库的安全运行具有重要影响。当出现强降雨天气时，库内水位迅速上升，坝体所受的水压力增大，同时坝体入渗水量增加，浸润线埋深变浅，可能导致坝体稳定性下降，增加滑坡、溃坝等事故的风险。此外，强降雨还可能引发山洪，对尾矿库的排洪设施造成冲击，影响排洪效果。通过对监测数据的分析发现，当单日降雨量超过50mm时，坝体位移变化速率会增加2至3倍，浸润线埋深会变浅1m至1.5m。因此，在雨季期间，需密切关注降雨量的变化，及时调整尾矿库的运行参数，如加大排洪设施的开启力度、减少尾矿浆的排放等，确保尾矿库的安全运行。七、视频监控数据分析（一）坝体表面状况分析通过对视频监控摄像头抓拍的图像进行分析，发现尾矿库坝体表面整体状况良好，未出现明显的裂缝、塌陷、滑坡等异常现象。坝体上游坡的植被覆盖率达到90%以上，有效减少了雨水对坝体表面的冲刷；坝体下游坡的排水棱体完整，排水通畅，未出现积水现象。在雨季期间，坝体表面会出现少量的雨水冲刷痕迹，但经过雨后的及时修复和维护，未对坝体的稳定性造成影响。此外，视频监控还捕捉到了坝体表面的局部沉降现象，主要集中在坝体下游坡的部分区域，沉降量较小，均在允许范围内，且经过后续的监测，沉降现象已趋于稳定。（二）周边环境监测分析视频监控还对尾矿库周边的环境进行了监测，发现周边区域未出现违规建筑、乱采乱挖等现象，尾矿库的安全距离符合相关规定。在雨季期间，周边山坡未出现山体滑坡、泥石流等地质灾害，对尾矿库的安全运行未造成威胁。此外，视频监控还监测到了尾矿库排洪设施的运行状况，排洪涵洞、溢洪道等设施均保持畅通，未出现堵塞现象，确保了尾矿库的排洪能力。八、监测数据预警情况分析（一）预警次数统计2024年至2025年期间，后端监控平台共发出预警信息128次，其中一级预警（红色预警）3次，二级预警（橙色预警）25次，三级预警（黄色预警）100次。一级预警主要是由于库内水位接近设计最高水位、坝体位移变化速率突然增大等原因引起的；二级预警主要是由于浸润线埋深变浅、降雨量达到暴雨级别等原因引起的；三级预警主要是由于监测数据超出正常范围但未达到二级预警阈值等原因引起的。从预警时间分布来看，预警信息主要集中在雨季（6-9月），共发出预警信息102次，占总预警次数的79.7%；而在旱季（10月-次年5月），仅发出预警信息26次，占总预警次数的20.3%。（二）预警处置情况分析针对每次预警信息，相关管理人员均及时进行了处置。对于一级预警，立即启动尾矿库安全应急预案，组织人员对尾矿库进行全面巡查，加大排洪设施的开启力度，同时停止向库内排放尾矿浆；对于二级预警，安排专人对尾矿库进行重点巡查，密切关注监测数据的变化趋势，根据实际情况调整排洪设施的运行参数；对于三级预警，及时对监测数据进行复核，排查是否存在设备故障或数据异常情况，同时加强对尾矿库的日常巡查。通过对预警处置情况的跟踪分析发现，所有预警信息均得到了及时有效的处置，未发生因预警处置不及时而导致的安全事故。同时，通过对预警原因的分析，对尾矿库的运行管理措施进行了优化，如调整排洪设施的开启时间、增加坝体位移监测的频率等，进一步提高了尾矿库的安全运行水平。九、监测系统存在的问题及改进建议（一）存在的问题部分监测设备稳定性有待提高：在2024年至2025年期间，共有3台位移监测站、2台渗压计出现过设备故障，导致数据中断，故障原因主要包括设备电池电量不足、传感器损坏、通信模块故障等。数据预处理方法有待优化：目前采用的线性插值法和邻近数据均值法在补全缺失数据时，可能会存在一定的误差，尤其是当数据缺失时间较长时，补全数据的准确性难以保证。预警阈值设置不够精细化：当前的预警阈值主要是根据设计值和经验值进行设置的，未充分考虑尾矿库的实际运行状况和地质条件的变化，可能会导致预警信息的误报或漏报。（二）改进建议加强设备维护与管理：建立完善的设备维护管理制度，定期对监测设备进行巡检和维护，及时更换老化的电池和损坏的传感器，确保设备的稳定运行。同时，增加设备的备用数量，当出现设备故障时，能够及时进行更换，减少数据中断的时间。优化数据预处理方法：引入更先进的数据预处理算法，如机器学习算法，对缺失数据进行智能补全，提高补全数据的准确性。同时，加强对原始数据的质量控制，减少异常数据的产生。精细化设置预警阈值：结合尾矿库的实际运行数据和地质条件，建立预警阈值的动态调整模型，根据库内水位、降雨量、坝体位移等监测指标的变化情况，实时调整预警阈值，提高预警信息的准确性和可靠性。十、结论通过对该尾矿库2024年1月至2025年12月的