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中华人民共和国国家标准
核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范
Code for safety design of uranium mills tailings pond in nuclear industry
GB 50520-2009
主编部门：中 国 核 工 业 集 团 公 司
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2 0 1 0 年 4 月 1 日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第452号
关于发布国家标准《核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范》的公告
现批准《核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计规范》为国家标准，编号为GB 50520-2009，自2010年4月1日起实施。其中，第3．0．1、6．1．1、6．2．1条为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇〇九年十一月三十日
前 言
本规范是根据原建设部《关于印发<2005年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标函〔2005〕124号)的要求，由核工业第四研究设计院编制完成。
本规范在编制过程中，编制组进行了广泛地调查研究，收集了国内外有关资料，认真总结了我国铀水冶厂尾矿库、尾渣库工程建设实践经验，并结合国内铀水冶厂尾矿库、尾渣库工程发展的需要，经广泛征求意见后，多次修改，最后经审查定稿。
本规范共分9章，主要内容包括：总则，术语，一般规定，尾矿库、尾渣库选址，尾矿坝、尾渣坝设计，尾矿库、尾渣库防洪，尾矿库、尾渣库排水，尾矿库、尾渣库退役，辐射监测等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理对强制性条文的解释，由中国核工业集团公司负责日常管理，核工业第四研究设计院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交核工业第四研究设计院(地址：石家庄市189信箱，邮编：050021)，以便今后修订时参考。
本规范主编单位、主要起草人和主要审查人员名单：
主编单位：核工业第四研究设计院
主要起草人：李哲辉 刘树金 赵宏圣 陈 华
主要审查人员：潘英杰 景文信 郑仕忠 薛建新 王志章 刘世英 范省三
1 总 则
1．0．1 为了使核工业铀尾矿库、尾渣库工程安全设计适应当前的技术进步和强化环保意识的需要，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于核工业铀矿冶常规水冶生产和堆浸生产配套工程尾矿库、尾渣库设施的设计。
1．0．3 本规范规定了核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计的基本要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。
1．0．4 核工业铀水冶厂尾矿库、尾渣库安全设计，除应符合本规范外，尚应符合现行国家有关标准的规定。
2 术 语
2．0．1 尾矿库 tailings pond
贮存水冶厂尾矿浆中矿砂和矿泥的专用设施，由堤坝围截而成，库内设有排水(洪)构筑物以排除库内的尾矿澄清水和雨水。
2．0．2 尾渣库 dry tailings pond
堆放及贮存水冶厂排出的干尾矿、渣的专用场所，由堤坝拦截山沟(谷)而成，设有排泄暴雨洪水的防洪设施。
2．0．3 尾矿库、尾渣库安全 safety for tailings pond and dry tailings pond
库内构筑物的工程安全、辐射防护安全及环境保护方面的安全。
2．0．4 尾矿库、尾渣库失事 failure of tailings pond and dry tailings pond
由于洪水或其他原因导致尾矿坝、尾渣坝溃决，尾矿、尾渣冲出坝外，造成人民生命财产严重损失及环境严重污染的灾害性事故。
2．0．5 沉积滩 deposited beach
水力冲积尾矿形成的沉积体表层，常指露出水面部分。
2．0. 6 滩顶 beach crest
沉积滩面与堆积坝外坡的交线，为沉积滩的最高点。
2．0．7 滩长 beach length
滩顶至库内水边线的水平距离。
2．0．8 最小干滩长度 minimum beach width
设计或校核洪水位时的干滩长度。
2．0．9 安全超高 free height
尾矿坝沉积滩顶至设计或校核洪水位的高差。
2．0．10 最小安全超高 minimum free height
规定的安全超高最小值。
2．0．11 辐射防护距离 distance of radiation protection
尾矿库、尾渣库与居民区之间或其他工业设施之间的辐射防护间隔距离。
2．0．12 退役 decommissioning
铀矿冶设施服务年限期满，或由于其他原因永久性停业时，充分考虑到对工作人员和周围公众的健康和安全及保护环境而采取的活动。
3 一般规定
3．0．1 尾矿库、尾渣库设计必须确保安全与稳定，并进行安全分析。
3．0．2 尾矿库的等别应根据尾矿库的有效库容和尾矿库失事后对下游的危害程度确定。
当尾矿库有效库容大于或等于1000万m³时，应按二等尾矿库设计；小于1000万m³时应按三等尾矿库设计。当尾矿库失事后可能危及下游重要城镇、工矿区、铁路干线或其他具有重要政治经济意义的设施时，应提高一等；当尾矿库经安全分析后，确认失事后对下游影响较小时，可降低一等，但均应经审管部门批准。
3．0．3 尾渣库的等别应根据尾渣库的有效库容确定。
当尾渣库的有效库容大于或等于1000万m³时，应按三等尾渣库设计；小于1000万m³时应按四等尾渣库设计。
3．0．4 尾矿库、尾渣库运用洪水标准应符合表3．0．4的规定。
3．0. 5 尾矿坝、尾渣坝设计条件应按下列要求分类：
1 尾矿坝设计条件应符合下列要求：
1)正常工作条件应为尾矿库水位处于正常工作水位和设计洪水位之间的各种水位的稳定渗流期；
2)非常工作条件Ⅰ应为施工期(水中填土坝、水坠坝等)；尾矿库校核洪水位有可能形成稳定渗流的情况；
3)非常工作条件Ⅱ应为正常工作条件遭遇地震。
2 尾渣坝设计条件应符合下列要求：
1)正常工作条件应为尾渣库内无积水，尾渣坝体无浸润线；
2)非常工作条件应为正常工作条件遭遇地震。
3．0．6 当长期持续受到尾矿库、尾渣库放射性物质照射时，环境公众人员的剂量应符合现行国家标准《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB 18871的有关规定。
居民终身平均年有效剂量当量应低于营运单位分配的剂量限值。
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4 尾矿库、尾渣库选址
4．1 尾矿库选址
4．1．1 尾矿库选址应避开居民区和饮用水源，尾矿库与居民区、饮用水源和铀矿进风井之间的距离应不小于表4．1．1的要求。当有山体相隔或采取一定防护措施后，距离可适当减小，但必须经过有关审管部门批准。
尾矿库应按当地最小频率风向合理布置在工业企业和居民区上风侧以及附近水库和集中取水点的下游。
4. 1．2 尾矿库选址应选择汇水面积小、雨洪流量小、筑坝工程量小、有效库容大的场所。
4．1. 3 尾矿库选址应避开强地震区，并应选择在山体稳定、无滑坡、无泥石流、地质条件好和库床渗漏小的地区。
尾矿库库床应设置防渗层。尾矿库库基天然基础层的渗透系数不大于1×10-6cm／s，厚度不小于1．5m，且地下水位在天然基础层地表3m以下时，库基天然基础层可作为防渗层和隔水层。
4. 2 尾渣库选址
4．2．1 尾渣库选址及其与居民区、饮用水源和铀矿进风井之间的距离，以及库区的工程地质、水文地质条件应按本规范第4．1节要求执行。
4．2．2 尾渣库应处于经常的干涸状态，不得贮水出现明水位，对顶面坡度坡向库内的上游法堆渣坝，在宣泄雨洪时才可贮水和出现明水位。
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5 尾矿坝、尾渣坝设计
5．1 尾矿坝设计
5．1．2 尾矿坝坝址的选定，应以筑(堆)坝工程量小，工程地质条件、水文地质条件好，形成的库容大，能最大限度地防止和减少污染地表(下)水为原则，并应符合下列规定：
1 尾矿坝坝址应避开断层、破碎带等不良地质构造，并应避开熔岩发育地区，无法避开时应进行论证，并有妥善的处理措施；
2 坝基中有可能发生地震液化的土层，应按国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073的有关规定进行发生地震液化的可能性评价，并应做好处理工作。
5．1．3 初期坝可分为透水坝和不透水坝，初期坝设计应符合下列规定：
1 当初期坝选用透水堆石坝时，上游坡反滤层应设计保护层；
2 初期坝选用均质土坝或组合土坝时，必须在坝体内设计有效的排渗设施；
3 初期坝坝型应选用透水堆石坝。
5．1．4 尾矿堆积坝的筑坝方法可分为上游筑坝法、中线筑坝法和下游筑坝法。筑坝方法的选择和堆坝要求应符合下列规定：
1 筑坝方法的选择应根据尾矿的物理力学性质、尾矿库地形地质条件、气候特征、地震烈度、尾矿堆坝的上升速度，以及防止环境污染等诸因素，经技术经济论证确定；在条件相近的情况下，应采用上游筑坝法；
2 尾矿堆积坝的外坡应设计稳固的护坡，每一次用尾砂加高堆积坝体后应立即护坡。
5．1．5 尾矿坝坝顶在尾矿库沉淀池静水位以上的超高应由下式确定：
Y＝h+R+e+A (5．1．5)
式中：Y——坝顶与沉淀池正常工作水位的高差(m)；
h——调洪水深(m)，由调洪演算确定；
R——最大波浪在坝坡上的爬高(m)；
e——最大风壅水面高度(m)；
A——最小安全超高(m)；按表5．1．8确定。
5．1．6 最大波浪在坝坡上的爬高和最大风壅水面高度应符合国家现行标准《碾压式土石坝设计规范》SL 274有关规定。一般尾矿堆积坝的内坡很缓时，最大波浪爬高和最大风壅水面高度值可忽略不计。上游式尾矿堆积坝沉积滩顶至最高洪水位的高差不得小于表5. 1．8规定的最小安全超高值；同时，滩顶至最高洪水位水边线的距离不应小于表5．1．8中规定的最小滩长值。
5．1．7 尾矿库挡水坝应按水库坝的要求设计。
5．1．8 位于地震区的安全超高尚应增加地震壅浪高度，应按国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073有关规定确定。上游式尾矿堆积坝滩顶至最高洪水位水边线的距离不应小于表5．1．8 中最小滩长值与地震壅浪高度对应滩长之和。
5．1．9 在尾矿坝内应设置排渗设施。尾矿坝的排渗设施应符合下列要求：
1 有足够的排水能力，保证自由地向下游排出全部渗水；
2 按排水反滤要求设计，保证坝体及地基土不产生渗流破坏；
3 排渗设施的设计应按国家现行标准《碾压式土石坝设计规范》SL 274有关规定执行。
5．1．10 尾矿坝稳定计算应分别核算初期、后期及特定的中期的稳定性。稳定分析应包括下列内容：
1 初期坝竣工时的下游坡稳定性(正常工作条件)；
2 尾矿坝(初期坝+堆积坝)在正常渗流状态下下游坡稳定性(正常工作条件)；
3 水中填土坝、水坠坝等施工期的坝坡稳定性(非常工作条件Ⅰ)；
4 尾矿坝在校核洪水位有可能形成稳定渗流状态下的下游坡稳定性(非常工作条件Ⅰ)；
5 初期坝上游坡除库后排矿外，可不作稳定计算，其坡度可与下游坡相同。
5．1．11 尾矿坝静力稳定计算可采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法，对于有连续的厚尾矿泥夹层可采用改良圆弧法。对于高坝及一些复杂的情况，应同时兼用毕肖普法或其他严格方法计算。坝体稳定计算可按国家现行标准《碾压式土石坝设计规范》SL 274有关规定执行。
尾矿的物理力学特性对于不同的工艺流程可能有较大的差异，而在设计阶段不可能取得有关数据时，设计可借鉴类似水冶厂的尾矿特性数据计算坝坡的稳定安全系数。待水冶厂生产一定时期后，应再进行勘查，取得数据，校核修改设计。
坝的级别应与尾矿库等别一致，采用计取条块间作用力的计算方法时，坝坡抗滑稳定最小安全系数不应小于表5．1．11规定的数值。采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时，对1级坝正常工作条件最小安全系数不应小于1．3，其他情况应比表5．1．11规定的数值减少8％。
5．1．12 位于地震区的尾矿坝应根据国家现行标准《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073对各构筑物进行抗震计算，坝坡抗滑稳定最小安全系数不应小于表5．1．11非常工作条件Ⅱ规定的数值。
5．1．13 尾矿坝坝面应设置排水沟，坝体与岸坡连接处必须设置排水沟，其集水面积应包括岸坡集水面积在内，沟的断面尺寸应由计算确定。
5．1. 14 坝高超过30m(包括初期坝)的尾矿坝应进行观测，并设置必要的观测设施、设备。观测应包括下列内容：
1 坝体沉降及位移；
2 坝体浸润线；
3 渗透水的流量及固体悬浮物、pH值及主要有害元素。
5．2 尾渣坝设计
5．2．1 尾渣坝宜由拦渣坝和尾渣堆坝(体)构成，其等级应与尾渣库等别一致。尾渣堆坝(体)方法应为上游法和坝前法。尾渣堆坝方法的选择应根据库区的地形、地质条件、水冶厂的处理能力及汇水面积等因素比选确定，并符合下列规定：
1 上游法尾渣堆坝与尾矿库上游法堆坝的形式可基本相同，尾渣堆体顶面必须设置坡度，坡度可设计为坡向库内和坡向库外；
2 坝前法尾渣堆坝顶面必须设置坡向库外的坡度。
5．2．2 顶面坡度坡向库内的上游法堆渣坝，尾渣堆坝(体)的顶面坡度宜为1％～2％，坝前法尾渣堆坝(体)和顶面坡度坡向库外的上游法堆渣坝，顶面坡向库外的坡度不得大于1％。
5．2．3 拦渣坝高度应符合下列规定：
1 当用上游法尾渣堆坝时，拦渣坝所形成的容积不得小于水冶厂生产半年所排出的尾渣量，同时不宜小于总高度的1／3；
2 当用坝前法尾渣堆坝时，拦渣坝所形成的容积应能贮存水冶厂生产年限内可能流失的细粒尾渣量和汇水面积内地表侵蚀量之和。
5．2．4 拦渣坝坝型宜选用透水堆石坝。
5．2．5 拦渣坝及尾渣堆坝(体)的细部构造和稳定性验算等可按本规范第5．1节的要求执行。
5．2．6 尾渣堆坝(体)的外坡护砌应与尾渣堆筑的施工同步进行，并应随堆随砌。
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6 尾矿库、尾渣库防洪
6．1 尾矿库防洪
6．1．1 尾矿库必须设置可靠的排洪构筑物。
6．1．2 尾矿库运用洪水标准应根据尾矿库所确定的等别确定，应分为设计洪水重现期和校核洪水重现期。洪水标准应按本规范表3．0．4确定。
6．1．3 尾矿库设计洪水的降雨历时宜用24h计算。
6. 1．4 尾矿库排洪设施宜避免采用截洪沟，采用时，必须进行详细的技术经济论证。
6．1．5 尾矿库沉淀池内或排水(洪)构筑物上应设置清晰醒目的水位标尺。
6．1．6 严禁使用尾矿堆积的子坝作为抗洪挡水的度汛手段。
6．2 尾渣库防洪
6．2．1 尾渣库必须设置可靠的防洪设施。
6．2．2 尾渣库运用洪水标准应根据尾渣库所确定的等别确定，应分为设计洪水重现期和校核洪水重现期。洪水标准应按本规范表3．0．4确定。
6．2．3 尾渣库暴雨洪水的降雨历时宜用24h计算。
6．2．4 尾渣库周围宜设截洪沟，洪水标准宜为设计洪水重现期20a。
6．2．5 顶面坡向库外的上游法尾渣坝，宜在其下游适当地点设置拦渣坝(堤)。
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7 尾矿库、尾渣库排水
7．1 尾矿库排水
7．1．1 尾矿库内澄清水宜返回水冶厂循环使用。
7．1．2 尾矿库排出的澄清水和坝体渗透水中的放射性物质及有害物质浓度超出国家规定的排放标准时，应经处理后再排放。
7．2 尾渣库排水
7．2．1 拦渣坝下游应设置渗水回收设施，渗出水宜返回水冶厂循环使用。
7．2．2 拦渣坝渗出水中的放射性物质及有害物质浓度超出国家规定的排放标准时，应经处理后再排放。
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8 尾矿库、尾渣库退役
8．1 尾矿库退役
8．1．2 退役整治后的尾矿库工程应有足够的安全性和稳定性，其工程等别应按本规范第3．0．2条确定。
8．1．3 尾矿坝退役应进行稳定核算，坝的级别应与尾矿库的等别一致，其坝坡抗滑稳定最小安全系数不应小于本规范表5．1．11规定的数值。
尾矿坝安全稳定计算所采用的物理力学指标应根据勘察实测数据确定。
8．1．4 退役尾矿库应设置永久性的雨洪引泄构筑物，其洪水标准应按本规范第3．0．4条确定。利用原有的排水构筑物宣泄库内暴雨洪水时，必须保证其安全可靠。对不再继续使用的原有排水(洪)构筑物应采取封堵措施。
8．1．5 退役尾矿库的尾矿坝及滩面应进行覆盖治理。采用的材料应就地取材，覆盖层应有防止风蚀、雨蚀的安全措施。
8．1．6 退役治理后的尾矿库不应再贮水，不应有明水位，应保持常年干涸状态。
8．1．7 退役的尾矿库经过最终整治后应符合现行国家标准《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》GB 14586的有关规定。
8．1．8 尾矿库退役过程中的质量保证应符合现行国家标准《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》GB 14586的有关规定。
8．2 尾渣库退役
8．2．1 尾渣库退役必须按有关规定进行退役设计。退役的尾渣库必须进行稳定化、无害化处置。
尾渣库退役设计应按本规范第8. 1．1条进行。
8．2．2 退役整治后的尾渣库工程应有足够的安全性和稳定性。退役设计等别应与设计等别一致，并应符合本规范第3．0．3条的规定。
8．2．3 尾渣坝或尾渣堆体退役应进行稳定性核算，其坝坡抗滑稳定最小安全系数不应小于本规范表5．1．11规定的数值。
尾渣坝安全稳定计算所采用的物理力学指标应通过勘察实测确定。
8．2．4 退役尾渣库应设置永久性的、可靠的防止雨洪冲刷、挟运尾渣出库的防洪构筑物。
8．2．5 退役尾渣库的尾渣坝坡、表面或尾渣堆体坡面及顶面必须进行覆盖，覆盖层应有防止风雨侵蚀的工程措施。
8．2．6 退役的尾渣库经过最终整治后应符合现行国家标准《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》GB 14586的有关规定。
8．2．7 尾渣库退役过程中的质量保证应符合现行国家标准《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》GB 14586的有关规定。
9 辐射监测
9．0．1 尾矿库、尾渣库的辐射监测应包括尾矿库和尾渣库运行前、正常运行期间、事故状况下及退役整治后的放射性测量分析工作。
9．0．2 监测内容应主要包括介质中放射性核素和有毒有害物质的种类、浓度、排放量等。
9．0．3 尾矿库、尾渣库正常运行工况下的辐射监测应符合下列规定：
1 辐射监测介质、项目、周期等内容与要求应符合国家现行标准《铀矿冶辐射环境监测规定》EJ 432的有关规定；
2 采样点的选择应根据尾矿库、尾渣库正常运行时气载和液态流出物可能污染的范围和污染的程度确定，采样点的位置应选择在有代表性的地方或部位，并应反映出污染物的种类、排放量和环境质量状况。
9．0．4 尾矿库、尾渣库发生意外事故时，应进行追踪采样测量分析。监测范围应为其污染区域；监测介质和项目应符合本规范第9．0．3条的规定。
9．0．5 介质中的放射性核素和有毒有害物质的测量分析方法应执行国家的监测分析方法。
9．0．6 辐射监测质量保证应符合国家现行标准《铀矿冶辐射防护规定》EJ 993和《铀矿冶辐射环境监测规定》EJ 432的有关规定。
9．0．7 尾矿库、尾渣库环境影响评价应符合国家现行标准《铀矿冶辐射环境质量评价规定》EJ 521的有关规定。
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1)表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《铀矿冶设施退役环境管理技术规定》GB 14586
《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》GB 18871
《铀矿冶辐射环境监测规定》EJ 432
《铀矿冶辐射环境质量评价规定》EJ 521
《铀矿冶辐射防护规定》EJ 993
《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073
《碾压式土石坝设计规范》SL 274