Choosing appropriate seepage boundary conditions to accurately represent a drainage system within the periphery dyke of a TSF

ABSTRACT: This paper investigates how different seepage boundary conditions can be used to numerically model the drainage system within the periphery dyke of TSF 3 at Mine Niobec. The geometry of the drainage system presents a modelling challenge, as it includes both parallel and perpendicular components to the dyke. Eight modelling scenarios were evaluated and benchmarked against field data from 15 piezometers across three cross sections. Results show that assuming ideal drain performance leads to poor agreement with measured piezometric levels. The best-performing scenarios involve either flux conditions or drain material simulations, though the former rely on calibration. Simulating the drains as granular materials yields logical flow patterns and avoids fitting, making it a suitable first-order estimate during design.

RÉSUMÉ: Cet article examine comment différentes conditions aux limites d’écoulement peuvent être utilisées pour modéliser numériquement le système de drainage intégré à la digue périphérique du parc à résidus No 3 de la mine Niobec. La géométrie du système de drainage constitue un défi de modélisation, puisqu’elle comporte des sections parallèles et perpendiculaires à la digue. Huit scénarios de modélisation ont été évalués et comparés à des données mesurées in situ via 15 piézomètres répartis sur trois sections. Les résultats montrent que l’hypothèse d’un drainage idéal mène à une mauvaise concordance avec les niveaux piézométriques mesurés. Les scénarios les plus performants intègrent soit des conditions aux limites de flux, soit une modélisation des drains comme matériaux granulaires. Cette dernière approche reproduit bien l’écoulement et évite le calage sur les données, en faisant une estimation appropriée lors de la conception.