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管道研究

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山区管道地质灾害发育规律与防控管理

来源:《管道保护》杂志 作者:王庆;胡博;李洪涛 时间:2021-1-19 阅读:

王庆 胡博 李洪涛

国家管网集团西南管道贵阳输油气分公司



摘  要:对贵州省境内管道地质环境条件及地质灾害隐患类型进行归纳,分析了防控现状,提出了针对性防控措施,指出要不断推广和深化地质灾害防控理念,建立科学的风险评价体系,健全地质灾害防治支撑平台,做好地质灾害“发现评价—防治处置—效果评价”的全过程管理。

关键词:山区管道;地质灾害;隐患;巡查;防控措施


贵阳输油气分公司所辖中缅天然气管道、中贵天然气管道多位于山区地质灾害的中易发区和高易发区。管道本体焊缝质量、金属腐蚀、结构应力等风险一旦和外部地质灾害相叠加,将会给管道安全运行带来极大威胁,因此加强地质灾害防控迫在眉睫。

1  地质灾害发育情况

中缅天然气管道、中贵天然气管道在贵州省境内途经长江流域和珠江流域,跨越罗细河、北盘江、湘江、乌江等大中型河流,穿越西南中高山的黔中喀斯特中山丘陵、黔西滇东南喀斯特中山和乌蒙山凉山等山区。管道通过区域地层从第四系至寒武纪均有发育,地层发育齐全,岩性类型复杂多样,岩相变化大,跨越了扬子陆块区一级大地构造单元,上扬子古陆块二级构造单元,褶皱、断裂发育,地质构造复杂。地下水类型以松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水等为主。

(1)地质灾害类型及数量。管道多沿斜横坡敷设,或穿越河沟谷、或傍河沟填筑、或沿河沟谷底部敷设,或在山间平原或山前平原敷设。由于沿线地质环境条件复杂,在地形地貌、岩土体类型、地质构造多变条件下,受降水、地表水和地下水的冲刷、侵(淘)蚀、潜(溶)蚀及人类工程活动等因素影响,管道沿线易发育滑坡、崩塌、不稳定斜坡、水毁(坡面水毁、河沟道水毁、台田地水毁)、塌陷(岩溶塌陷、采空区塌陷)、地面沉降等地灾隐患。

根据2020年分公司开展汛前地灾普查和汛期巡查工作成果,管道沿线各类地灾隐患的类型及占比见图 1。

从地灾类型可以看出,管道沿线地灾类型以水毁为主占总数的70%,此类灾害风险性以较低和低为主,造成危害较小。滑坡、崩塌、不稳定斜坡、采空区塌陷等中、大型地灾较少,但此类灾害风险性为中等及以上,造成危害较大。

(2)地质灾害诱发因素。分为内在影响因素和外在诱发因素。通过对管道沿线地灾隐患发育情况和地质环境条件情况调查分析,主要内在影响因素有:地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件等;主要外部诱发因素有:降水、人类工程活动、水文地质条件和地表水活动等。地质灾害的发生多数情况下由多个内因或外因共同作用,见图 2和图 3。根据统计结果,地灾隐患内在因素以地形地貌+地层岩性的组合因素最为普遍,其次受地形地貌内在因素的控制。

                            

在发生时间上:通过收集和调查统计,管道沿线地灾隐患90%以上集中于5~10月发生,尤其是在7~9月发生频率最高,并有地灾隐患的发生与大雨、暴雨、连续降雨同期或略为滞后的特点,这也表明了降水为地灾隐患发育的重要外在诱发因素。

2  防治现状

针对地质灾害数量多、成灾频繁等特点,以专业排查、日常巡查为地灾防治的常态化有效识别机制,对排查、巡查出的地灾隐患点,开展治早治小、工程治理、专业监测、应急抢险等针对性处置。在汛期由专业地质人员进驻管道沿线,参与日常巡查,对发现的地灾隐患及时分析其稳定性、危险性,同时提出处置措施。据2017年—2019年分公司三年水工保护、地灾治理费用统计分析(图 4),可以看出:

(1)治早治小的工程点数量和费用稳定,对发现的小规模隐患及时采取工程措施,能够防止地质灾害隐患进一步加剧,避免成灾。

(2)通过多年管道沿线地质灾害综合防治工作的开展,应急抢险的数量和费用呈逐年下降趋势。

(3)地质灾害综合治理费用呈逐年下降趋势,且近两年未发生因地质灾害引发的管道损坏事件。

3  防控措施

(1)深入推广“四严一加强”的防控理念,即严防风险焊缝、严查应力集中、严治地灾隐患、严防人类活动、加强综合智能感知技术的应用。

(2)健全“三大”支撑平台,即依托地质灾害监测与预警平台构建管道“三查”(普查、核查、监查)体系,建立管道智能感知与云管控系统,搭建智能巡护系统平台。

(3)对所辖管道分段,将每段基础信息收集归档,形成“一段一档”,针对每段风险点制定“一段一策”精细巡护管控措施。

(4)以“520”防汛管理思路开展防汛工作,即汛前“5早备”(早排查、早储备、早部署、早保驾、早治理);汛中“2及时”(雨后及时排查、险情及时控制);汛后“0隐患”(汛后排查治理隐患清零)。

(5)根据易发性因素,统计沿线地质灾害类型点,针对性提出专业巡检关键要素,重点动态跟踪地灾变化情况,及时“治早治小”。借助焊缝排查开挖契机,对开挖段的水工保护进行加强、修复,增强地灾隐患防治能力。

(6)定期进行管道IMU和轴向应力内检测,了解管道变形和受力情况,加强对管道本体受力监测和外力工程防控。

(7)建立与属地自然资源局地质灾害防治部门常态化信息沟通渠道,掌握威胁管道安全运行的地质灾害隐患点信息数据。

(8)实行“三必报”制,日常巡检对管道周边地表有裂缝、水流有改变、可视范围有人类工程活动的必须第一时间汇报。

(9)做好已竣工地质灾害治理工程的有效性评价;同时不断完善与地质灾害相关的各类预案,并加强培训与演练。

4  结语

通过专业排查、巡查、治早治小、工程治理、专业监测等地质灾害综合防控手段,可将地质灾害对管道的危害降到最低。但地质灾害的发育是地质环境变化和影响因素综合作用的结果,是不断变化和发展的,要将防控作为管道保护常态化工作内容,不断推广和深化地质灾害防控理念,健全地质灾害防控支撑平台,建立科学的风险评价体系,做好地质灾害“发现评价—防治处置—效果评价”的全过程管理。

 

作者简介:王庆,1980年生,毕业于辽宁石油化工大学过程装备与控制工程专业,高级工程师,长期从事长输油气管道管理工作。联系方式:18108304682,845932503@qq.com

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