氣候變暖導(dǎo)致水文循環(huán)過(guò)程加快，總降水量增大的區(qū)域，其強(qiáng)降水事件有明顯增加的趨勢(shì)；即使平均總降水量減少或不變的區(qū)域，也存在著強(qiáng)降水量及其頻率增加的現(xiàn)象。范圍內(nèi)的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明：在過(guò)去的40年中洪水發(fā)生的頻率呈上升趨勢(shì)。美國(guó)、日本、加拿大、英國(guó)、挪威、南非、巴西以及前蘇聯(lián)等地區(qū)，降水和強(qiáng)降水長(zhǎng)期特征變化的研究成果均支持上述結(jié)論。英美科學(xué)家的研究表明，氣候變暖將引發(fā)更多像洪水這樣的嚴(yán)重自然災(zāi)害；研究還發(fā)現(xiàn)，由于溫度繼續(xù)升高，未來(lái)洪水發(fā)生的頻率還會(huì)更高。

     我國(guó)自20世紀(jì)90年代以來(lái)開展的對(duì)J端降水事件變化、J值暴雨和J值洪水的研究成果表明：20世紀(jì)80年代以來(lái)，除華北外，我國(guó)暴雨J端事件出現(xiàn)頻數(shù)明顯上升、強(qiáng)度增大趨勢(shì)，華南和江南地區(qū)尤其明顯；長(zhǎng)江中下游地區(qū)降水呈增加趨勢(shì)。微量降雨事件普遍減少，尤其是北方地區(qū)。以長(zhǎng)江流域?yàn)槔��?961～2000年洪水發(fā)生頻率的上升主要由增加的夏季降雨導(dǎo)致；受中下游降雨和個(gè)別暴雨時(shí)空分布的影響，該地區(qū)的洪水流量顯著增加，從而加重該地區(qū)的洪澇災(zāi)害。

    （二）我國(guó)暴雨J值呈增高加大之勢(shì)

    近20年來(lái)，全國(guó)大批雨量站的特大暴雨記錄被刷新，短歷時(shí)點(diǎn)雨量實(shí)測(cè)和調(diào)查的J值接近或達(dá)到Z高記錄：如陜西省寬坪調(diào)查暴雨1300mm/6～7h（1998年7月）c過(guò)了以往的紀(jì)錄；河南省林莊實(shí)測(cè)暴雨830.lmm/6h（1975年8月）和臺(tái)灣阿里山實(shí)測(cè)暴雨1748.5mm/24h均接近Z高紀(jì)錄；廣東省湛江幸福農(nóng)場(chǎng)實(shí)測(cè)暴雨1146.8mm/24h（2007年8月）是目前大陸24h實(shí)測(cè)Z大值。

 Z大點(diǎn)雨量發(fā)生年代變化：較長(zhǎng)歷時(shí)Z大雨量的年代Z高值均發(fā)生于20世紀(jì)60年代，而南方在90年代出現(xiàn)第二個(gè)高峰期，西部地區(qū)后期(70～90年代）明顯多于前期（50～60年代）。

 長(zhǎng)歷時(shí)暴雨的年代際變化較大，60年代和90年代出現(xiàn)了2個(gè)Z多站數(shù)。

    （三）我國(guó)洪水J值近年呈增大趨勢(shì)

     20世紀(jì)100年中，30年代、50年代、60年代、90年代為暴雨、洪水J值高發(fā)期。南部（長(zhǎng)江南部、華南及西南河流）發(fā)生特大洪水以60年代、90年代Z頻。

    近年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)每年以10％左右的速度遞增，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的帶動(dòng)下，鋼鐵、有色金屬和水泥等主要原材料工業(yè)擴(kuò)張迅速，隨著金屬非金屬礦山采選業(yè)的迅速發(fā)展，尾礦庫(kù)的安全問(wèn)題日益顯現(xiàn)。截至2009年9月，我國(guó)現(xiàn)有尾礦庫(kù)26000余座，每年尾礦排放量約6億t，以300座/a的速度在新增尾礦庫(kù)。四等及四等以上的尾礦庫(kù)被安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局定為“重大危險(xiǎn)源”，尾礦庫(kù)防洪工程安全與否直接影響到周邊地區(qū)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全及環(huán)境安全。氣候變暖對(duì)降水、暴雨和洪水的J值產(chǎn)生了影響，而暴雨、洪水的J值趨于增大的變化將影響我國(guó)尾礦庫(kù)工程的防洪安全，因而開展氣候變化影響尾礦庫(kù)防洪安全的相關(guān)研究很有b要。

 在氣候變化背景下，尾礦庫(kù)工程的設(shè)計(jì)需要考慮以下一些問(wèn)題：①氣候變化引起尾礦庫(kù)匯流區(qū)域內(nèi)降雨和徑流的變化，將影響匯流區(qū)域的設(shè)計(jì)暴雨和設(shè)計(jì)洪水，即影響到尾礦庫(kù)工程的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；②氣候變化和變異將可能加大J端水文氣候事件發(fā)生的頻次和強(qiáng)度，引發(fā)c標(biāo)準(zhǔn)洪水，不J影響尾礦庫(kù)工程的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而且影響尾礦庫(kù)工程運(yùn)行規(guī)程的設(shè)計(jì)和編制；③暴雨強(qiáng)度和暴雨次數(shù)的增加，可能引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和加大泥沙沖淤?gòu)亩�影響尾礦庫(kù)工程安全和壽命。

 （二）我國(guó)尾礦庫(kù)在地域上的分布特征及部分尾礦庫(kù)庫(kù)址的特殊性決定了重視氣候變化對(duì)尾礦庫(kù)工程防洪安全的影響

 依據(jù)安全生產(chǎn)監(jiān)管總局2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國(guó)共有尾礦庫(kù)12655座，其中，分布在江南、華南、西南地區(qū)的尾礦庫(kù)計(jì)5219座，占全國(guó)的41％，并且這些地區(qū)的尾礦庫(kù)還在以150～200座/a的速度在新增。因此，這些區(qū)域的尾礦庫(kù)尤其需要考慮J端氣候?qū)Ψ篮榘踩�的影響。特別需要指出的是，因?yàn)闅v史的原因，我國(guó)尾礦庫(kù)下游大都為人口密集區(qū)、城鎮(zhèn)或大型工廠企業(yè)，部分尾礦庫(kù)庫(kù)址的選擇不合理，甚至J其危險(xiǎn)，好比是一把懸在這些廠礦及群眾頭上的達(dá)摩克利斯之劍。這種庫(kù)址J其特殊的尾礦庫(kù)，應(yīng)考慮J端洪水、暴雨事件對(duì)尾礦庫(kù)防洪安全的影響，J有b要提高尾礦庫(kù)的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

 （三）尾礦庫(kù)排洪系統(tǒng)的工作特點(diǎn)及其安全重要性，也決定了高度重視氣候變化對(duì)尾礦庫(kù)安全排洪的影響

 尾礦庫(kù)的排洪系統(tǒng)與水庫(kù)的排洪系統(tǒng)有所不同，尾礦庫(kù)的排洪系統(tǒng)不J要安全及時(shí)地排出庫(kù)區(qū)的尾礦澄清水和洪水，而且要確保不讓尾砂從排洪系統(tǒng)泄漏－俗稱“跑渾”或“跑黑”，即排洪不排砂。其排洪系統(tǒng)通常由進(jìn)水構(gòu)筑物和排水構(gòu)筑物兩部分組成。進(jìn)水構(gòu)筑物Z大的特點(diǎn)是隨著尾礦壩不斷堆積升高，相應(yīng)向庫(kù)后延長(zhǎng)及抬升，不斷調(diào)整進(jìn)水口高程及進(jìn)水位置，以保證庫(kù)內(nèi)的澄清距離，從而不讓尾砂從排洪系統(tǒng)泄漏。當(dāng)尾礦庫(kù)使用至中、后期，排洪系統(tǒng)的大部分構(gòu)筑物都將被尾砂掩埋，上覆堆積尾砂高度少則幾十米，多則上百米。尾礦堆積壩這種的筑壩工藝決定了尾礦庫(kù)的排洪系統(tǒng)對(duì)于尾礦庫(kù)的安全穩(wěn)定性具有十分重要的作用，若排洪系統(tǒng)一旦出現(xiàn)排泄不順暢或排泄不力，則對(duì)尾礦庫(kù)造成的危害大，洪水積蓄導(dǎo)致洪水位升高，從而會(huì)導(dǎo)致漫壩潰壩、尾礦堆積壩壩坡滑坡失穩(wěn)等重大災(zāi)害。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，國(guó)內(nèi)尾礦庫(kù)病害事故中，排洪系統(tǒng)的病害事故占33.3％，洪水漫頂?shù)恼?4.4％。我國(guó)有色金屬礦山因排洪系統(tǒng)失事引起災(zāi)難的幾乎占整個(gè)尾礦庫(kù)事故的50％。因此，高度重視氣候變化導(dǎo)致的J端降水事件對(duì)尾礦庫(kù)安全排洪的負(fù)面影響。

 

   目前，我國(guó)尾礦庫(kù)工程防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選取主要依據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）執(zhí)行，雖說(shuō)“綜合考慮庫(kù)容、壩高、使用年限及對(duì)下游可能造成的危害等因素”選取防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但主要還是依據(jù)尾礦庫(kù)的等別來(lái)確定，JJ對(duì)于“貯存鈾礦等有放射性或有害尾礦，失事后可能對(duì)下游環(huán)境造成J其嚴(yán)重危害的尾礦庫(kù)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)予以提高，b要時(shí)其后期防洪可按可能Z大洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)”。前文提到的德興市鉛鋅礦尾礦庫(kù)為例，依據(jù)其庫(kù)容、壩高可將其初定為四等庫(kù)．設(shè)計(jì)者鑒于該尾礦庫(kù)庫(kù)址的特殊性，特別將該庫(kù)的等別升高了一等，定為三等庫(kù)，依據(jù)《規(guī)范》其設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期中后期可取200～500年一遇。筆著認(rèn)為：氣候變暖導(dǎo)致J端降水事件的加頻，暴水、洪水J值屢創(chuàng)記錄高值，對(duì)于失事后可能引發(fā)重大災(zāi)害的尾礦庫(kù)，其防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選取時(shí)應(yīng)當(dāng)引進(jìn)Z大可能洪水(PMP)概念，以防止尾礦庫(kù)遭遇J端暴雨形成的c標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)出現(xiàn)排洪不力導(dǎo)致的漫壩、潰壩事故，這個(gè)概念適用于庫(kù)址具有安全、環(huán)保方面的特殊性的所有尾礦庫(kù)，而不JJ受限于“貯存鈾礦等有放射性或有害尾礦”的尾礦庫(kù)。據(jù)資料反映，美國(guó)尾礦庫(kù)的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高：Z低標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇洪水，大中型庫(kù)均需按Z大可能洪水(PMP)或二分之一Z大可能洪水進(jìn)行設(shè)計(jì)。在我國(guó)，也不乏采用Z大可能洪水（PMP）進(jìn)行校核設(shè)計(jì)的工程實(shí)例。例如江西銅業(yè)公司武山銅礦老尾礦庫(kù)毗鄰赤湖，赤湖是瑞昌市Z大的淡水養(yǎng)殖基地，為了確保該尾礦庫(kù)的建設(shè)運(yùn)行不對(duì)赤湖淡水養(yǎng)殖基地構(gòu)成破壞，武山銅礦老尾礦庫(kù)的防、排洪系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用了Z大可能暴雨進(jìn)行校核。

 

 尾礦庫(kù)：