金屬礦產(chǎn)資源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大支柱，但長(zhǎng)期高強(qiáng)度開發(fā)利用會(huì)產(chǎn)生大量的尾礦廢棄物。自21世紀(jì)以來，巴西、加拿大等國(guó)尾礦庫(kù)重大潰壩事故頻發(fā)，造成慘重的人員傷亡、巨額的經(jīng)濟(jì)損失與難以估量的生態(tài)環(huán)境污染。“十三五”期間，我國(guó)礦石年產(chǎn)量增長(zhǎng)22. 3%，而礦石采出品位呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，故尾礦廢棄物年排放量仍維持在12億t以上規(guī)模。尾礦庫(kù)作為礦山采選工程的必要生產(chǎn)設(shè)施，其安全運(yùn)行對(duì)維持礦山企業(yè)正常生產(chǎn)秩序、保障礦產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)至關(guān)重要。我國(guó)現(xiàn)有尾礦庫(kù)7 800座，包括1 112座“頭頂庫(kù)”，涉及下游40余萬(wàn)居民安危，并且穩(wěn)定性較差的上游式筑壩尾礦庫(kù)占比約為75%，災(zāi)害防控基礎(chǔ)薄弱的四、五等庫(kù)占比約為85%，尾礦庫(kù)災(zāi)害防控形勢(shì)嚴(yán)峻且復(fù)雜。2020年2月，我國(guó)應(yīng)急管理部等八部委（局）印發(fā)《防范化解尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)工作方案》，指出多數(shù)尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施制定不科學(xué)、潰壩應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案缺乏科學(xué)理論證據(jù)，重點(diǎn)部署“建立完善尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制、完善尾礦庫(kù)應(yīng)急管理機(jī)制”等工作任務(wù)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為，尾礦庫(kù)潰壩事故率遠(yuǎn)高于常規(guī)水利工程，研發(fā)災(zāi)害預(yù)報(bào)與防控理論技術(shù)意義重大。

　　尾礦庫(kù)潰壩過程不易控制、破壞性強(qiáng)且具備個(gè)體獨(dú)立性，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)基本不可行。國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用理論分析、模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬等研究手段，針對(duì)潰災(zāi)泥流的致災(zāi)過程及其造成影響的預(yù)評(píng)估方法開展了一系列卓有成效的研究。然而，因研究的復(fù)雜性，仍存在諸多亟須解決的難題，例如尾礦庫(kù)潰災(zāi)事故案例研究數(shù)據(jù)短缺，多數(shù)潰災(zāi)影響預(yù)評(píng)估模型缺少實(shí)例驗(yàn)證；潰災(zāi)泥流運(yùn)移過程受高差、坡度、曲率等地形因子影響，而多數(shù)研究中下游地形處理過于簡(jiǎn)化，與工程實(shí)際聯(lián)系不緊密；缺少針對(duì)漫頂、管涌等潰災(zāi)侵蝕過程及其防護(hù)工程效果的深入研究。

　　本書在前人研究的基礎(chǔ)上，瞄準(zhǔn)尾礦庫(kù)潰災(zāi)影響預(yù)評(píng)估背后的基礎(chǔ)科學(xué)問題，以“案例分析、工程調(diào)研、模型試驗(yàn)、理論分析、數(shù)值仿真”相結(jié)合的研究方案，引入無(wú)人機(jī)遙感、計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)等一系列跨學(xué)科前沿技術(shù)方法研究尾礦庫(kù)潰災(zāi)侵蝕過程、泥流運(yùn)移機(jī)制以及潰災(zāi)影響預(yù)評(píng)估模型方法，并利用該方法為尾礦庫(kù)選址論證、防災(zāi)措施評(píng)估等過程提供基礎(chǔ)的科學(xué)依據(jù)，以化解礦山生產(chǎn)過程重大災(zāi)害事故預(yù)防與應(yīng)急中的重大難題。

　　本書得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目號(hào)：52104138、51774045、51974051）、山東省自然科學(xué)基金（項(xiàng)目號(hào)：ZR2020QE101）、青島市博士后應(yīng)用研究項(xiàng)目的支持。感謝山東科技大學(xué)、北京科技大學(xué)、北京聯(lián)合大學(xué)、埃克塞特大學(xué)、重慶大學(xué)、重慶科技學(xué)院等單位為本研究所提供的優(yōu)越科研條件。感謝楊超、諸利一、程曉亮、唐鵬飛、王平、戴健非、王濤、楊修志、張崢等對(duì)本書所涉及的工程調(diào)研、模型試驗(yàn)、數(shù)值仿真等研究?jī)?nèi)容作出的貢獻(xiàn)。向本書所參考文獻(xiàn)的作者以及本領(lǐng)域?qū)＜冶硎境绺呔匆狻?

　　受編者水平所限，書中疏漏和不足之處懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。