尾矿库作为矿山生产运行中必不可少的设施,一旦坝体发生失稳破坏,将对下游群众的生命财产造成严重威胁,并引发环境灾难。但由于尾矿库溃后的尾砂浆体是一种较复杂的水-砂混合体,其影响因素复杂多变,且各因素之间的相互作用使得溃后尾砂流的影响范围及致灾程度预测具有强烈的不确定性。目前在尾矿库溃后尾砂流的演进过程及其影响评价方面的研究还缺乏系统性,因此本文以实际工程为背景,采用室内实验、模型实验、数值模拟及理论分析等方法,开展了尾矿库溃坝后溃砂流的流态及流动范围的研究,结合现场调查和相关文献资料,获得不同下游河床坡降尾砂流的演进和沉积规律,揭示了尾砂流对下游的冲击力与最大流速和流深之间的关系,并绘制了尾砂流致灾影响程度图,从而为尾矿库灾后影响范围评价及下游村庄搬迁提供重要依据,保证下游人员生命财产安全。通过以上研究得到以下结论:1)研究了细粒含量与浓度因素对尾砂浆体的流动性和屈服应力变化规律,揭示了尾砂浆体的屈服应力随浓度变化的非线性特性,且随着尾砂浆体中细粒含量的增加,其黏性也随之增大,进而导致屈服应力上升。2)通过室内溃坝模型实验研究了尾矿库筑坝材料对其致灾范围和溃坝尾砂流流动特性的影响。研究表明:尾矿粒径影响着下游尾矿的沉积和致灾程度;即随着粗粒尾矿的增加,尾矿的坝前沉积量和沉积厚度明显增加,特别是流通区上游和下游最为明显,这主要是细颗粒尾矿的沉积距离大于粗颗粒尾矿颗粒所致。而在同级配尾矿筑坝的情况下,下泄尾砂流在下游断面的最大冲击高度与该断面的最终沉积厚度的差值呈现先增大后逐渐减小的趋势。3)基于FLO-2D软件开展了溃坝尾砂流演进过程的动态数值模拟,分析了下游不同河床坡降条件的溃坝尾砂流演进特性。结果表明:在流通区域上游和下游地势平缓区的尾砂流淹没面积相对较大;下游最大淹没范围和最终淹没范围均随下游河床坡降的增加而增大,且下泄尾砂主要沉积于坝前较近的村庄和下游流通区地势平缓处。4)下游修筑拦渣坝能够有效减小下泄尾砂流对下游的危害程度。本文借助FLO-2D软件分析了设置拦渣坝条件时下泄尾砂流的流动性和演进规律。分析结果表明:随着修筑拦渣坝距初期坝距离的增加,其拦渣坝内尾砂平均沉积厚度逐渐减小;随着拦渣坝坝高的增大,下泄尾砂流到达下游的流速、冲击力和淤积范围相应减小。5)基于未确知数学理论开展了尾矿库溃坝后下泄尾砂流对下游致灾影响程度研究,建立了尾矿库下游村庄在不同因素作用情况下尾矿库溃坝后影响程度的分析模型,通过对评价指标的确认、权重的赋予,运用置信度对原型区域进行危险性进行判别,从而为尾矿库灾后影响范围评价及下游村庄搬迁提供重要的依据,保证下游人员生命财产安全。