贮存尾矿的尾矿库是一座具有高势能的人工构筑物,是各金属、非金属矿山的重大污染源。如果尾矿库排渗设施设计不合理或设施损坏,就会造成库内浸润线过高,导致堆积坝坝坡尾矿渗漏、流土和管涌,继而导致溃坝事故。溃坝事故-旦发生,库内近饱和的尾矿堆积物会奔涌而出,给下游人民生命财产安全产生威胁。同时,由于尾矿中多数含有选矿试剂等有毒物质,溃坝也会对库区附近地区的生态环境造成巨大污染。本研究通过大量现场调查,详细阐述了个旧象冲尾矿库所处区域的工程地质背景,并对工程区进行了一系列的地表水文地质评价。依据实测地形图、现场勘查钻孔、现场试验及室内试验资料,借助渗流专业模拟软件Geo-SEEP/W(二维)和Visual MODFLOW(三维)对个旧象冲拟建尾矿库进行了二维、三维地质建模,并进行了二维稳定渗流场及三维稳定、非稳定渗流场数值模拟。通过模拟,得出了尾矿库渗流场的一系列特征,为尾矿库的建设及后期安全运行提供一定的参考。主要结论如下：(1)工程区内附近构造主要有近东西向、北东向、近南北向三组。其中,近东西向构造形成时间最早,表现为一系列近东西向褶皱和压剪性断层成对平行排列组成挤压带。被断层分割的褶皱大多北缓南陡,甚至向南倒转。工程区以南,发育有一系列北东向断裂,其延伸长度多在3-5 km之间,在红河断裂北东盘呈雁列式分布,与红河断裂带(及其次级断裂)交角大于45°,尤其是其对地层的错断效应显著,应该属于红河断裂带喜马拉雅运动后期右行剪切滑移形成的剪性配套构造。南北向构造主要以个旧断裂、岬界山断裂为代表,其地貌特征明显,断裂总体走向350°-353°,倾向西,倾角44°-56°。(2)大气降水是工程区内的地下水的主要来源,作为松散堆积物(残积物及崩滑堆积等)中的孔隙水为其主要赋存方式,小泉和呈面状渗出是地下水的排泄方式,冲沟是其主要排泄通道。板岩基岩较好的完整性和隔水性阻止了库水下渗,提供了修建尾矿库的有利条件。北部700 m高程以上的斜坡是地下水出露的主要区域,高于尾矿库最终表面标高,为尾矿库的排水提供了很大便利。(3)尾矿库二维稳定渗流场下,尾矿库内水流整体平顺,总体由堆积坝向初期坝方向流动,并未出现水流方向“突变”、“逆转”的现象；各层渗流速度由该层渗透系数决定,其中第四系松散沉积物层(Q)中渗流速度最大；干滩长度越大,堆积坝坝顶下方浸润线埋深越大,即干滩是通过影响堆积坝坝顶下方浸润线的埋深来调整浸润线总体的埋深,而对初期坝附近浸润线埋深影响并不显著；初期坝与堆积坝渗透系数的比值(Ki/Kd)越大(也即初期坝的渗透性越好),浸润曲线与地基交点和初期坝上游坡脚之间的水平距离越大,浸润曲线埋深越大,就是说初期坝上游坡脚附近浸润线的埋深对初期坝的渗透性响应较为强烈,但当初期坝渗透系数高于堆积坝渗透系数三个数量级以上时,浸润线埋深趋于平稳。(4)在三维稳定渗流场下,个旧象冲尾矿库浸润面并不始终是一个水平面。在干滩后方,浸润面与尾矿库表面相平,库内水头随着地形起伏及不同地层渗透性的变化而变化,渗流方向符合水流“折射定律”；自干滩往下游方向,浸润面呈“左岸高、右岸低”的斜面,库水除下渗和向初期坝方向运移外,还伴随有由尾矿库左岸到右岸的分量,呈现出三维流特征。(5)在稳定渗流场的条件下,三维结果与二维结果呈现出很好的一致性,但是二维结果普遍比三维结果大。理论上分析,三维模型更加贴近工程的实际情况,因此在实际工程建设中应将三维渗流场结果作为参考。(6)在工程区的气候条件下,随着降雨强度的增加,尾矿库内浸润线持续爬升,在旱季末雨季初,浸润线与堆积坝下游坡面仅有数米之差,雨季末已经与下游坡面重合,导致坝面大面积渗水；降雨强度并未对初期坝附近浸润线埋深产生较大的影响,始终从初期坝坝体中部穿过,对尾矿库安全运行产生极大威胁。(7)本研究通过对MODFLOW软件各个边界条件程序包的研究,尝试将MODFLOW的外应力子程序包排水管(DRAIN)用来模拟第二类边界条件,并将其应用于确定三维尾矿库浸润面问题上,收敛情况良好,成为本文的一个创新点。