高光谱数据如何保证尾矿储存设施安全

高光谱数据如何保证尾矿储存设施安全

2019 年 1 月 25 日，中午 12:28，巴西西南部布鲁马迪纽郊外的 Córrego do Feijão 铁矿的工人正在工地餐厅享受午休，这时 1 号水坝破裂。水坝释放了超过 1200 万立方米的尾矿（包括水、泥浆、化学品和金属），冲击力之大甚至冲毁了近三公里外的一座铁路桥。不幸的是，溢流影响了餐厅、矿场的行政办公室、村民的房屋、农场建筑以及该地区的主要水源帕拉佩巴河。当天，共有 270 人丧生，周边地区遭受环境灾难，业主遭遇经济危机。这只是众多灾难性尾矿坝溃坝事件之一。

什么是尾矿坝？

尾矿是采矿过程中的剩余材料，由岩石、工艺废水、沙子和淤泥等细磨固体混合物组成，其中还可能含有砷、铅、镉和汞等有毒或放射性重金属。尾矿坝是地球上最大的工程结构之一，本质上是土石坝，用于储存采矿作业的所有副产品。
对现有尾矿坝数据库的研究表明，自 1915 年以来，共发生 257 起溃坝事故，造成 2,650 人死亡，并向环境中排放了 2.5 亿立方米的污染残渣。令人震惊的是，近 50% 的排放量是在 2000 年之后记录的。

不难理解为什么需要对尾矿坝进行准确、可靠、一致且经济实惠的监测。然而，说起来容易做起来难。

尾矿坝结构完整性的现行监测方法

与蓄水坝不同，尾矿坝的高度通常会在矿山的整个生命周期内增加。在建造坝并将其装满尾矿和水后，将其加高。如果合适，加高坝所用的材料可以包括尾矿本身。这个过程根据需要重复进行。

目前有许多地面解决方案可用于监测尾矿坝，包括探地雷达 (GPR) 和地震传感器，类似于检测地震的传感器。布鲁马迪纽灾难发生后，GPR 被用于识别和定位被埋尸体、结构性建筑物和设备。然而，考虑到这些建筑物的规模，遥感技术通常被证明更具成本效益和时间效益。