王江宇 刘志伟 王妤 沈新月

国家管网集团工程技术创新有限公司

背景

河口—临夏支线天然气管道工程是巩固甘肃省脱贫攻坚成果，推进乡村振兴战略，进一步支持民族地区经济发展和促进能源结构转型的重要举措。该工程地处黄土高原地区，沿线水蚀地貌普遍发育，梁峁破碎，存在大量的深切冲沟；管道沿交通主干道敷设，村庄密集，高后果区集中，给线路设计带来较大困难，其中东乡县—临夏市段尤其突出，设计期间对该段路由走向进行了反复踏勘和论证。

初选方案        

项目初选方案（北线）从东乡县以北绕过县城城区，最后到达位于临夏市东部的临夏末站。初选方案本着并行交通干道，方便运输依托，对于难点段采取治理措施或穿越通过的原则进行选线，该方案起始于东乡县东北10 km的阳洼村，在省道S232南侧沟谷内阶地上向西敷设，沿线存在多处寺庙、学校、加油站等高后果区，到达毛沟村后，在冲沟内敷设约5 km后向南翻越山梁至八台，采用定向钻穿越八台梁后至牙胡家村，全长约32.36 km。该方案有三大缺点：一是管道沿途村庄密度高，地区等级全部为三级，特定场所类高后果区多且无法绕避，民房拆迁量大，协调难度高，社会稳定性风险大（图 1）；二是管道沿线黄土山被切割的极其破碎，管道多次横穿大落差沟谷，且长距离敷设于沟谷底，受滑坡、泥石流危害风险非常高；三是山体定向钻数量有3处，长度约6200 m，工程投资较高且工期不可控。

图 1 河口—临夏项目初选方案毛沟段沿线高后果区

优化方案

高后果区和高风险区并称“两高地区”，是管道线路设计期间需要重点考虑绕避或采取措施的两大地区，前者主要突出管道事故状态下对周边环境的严重影响，后者则突出周边不利的环境因素对管道本身的严重影响。初选方案的部分管段位于“两高”叠加区域，运营期间不但需要投入较高的巡检和维护成本，且会因风险难以消除将在很长的时间内作为隐患存在。设计项目组本着“依法合规，安全第一”的原则，决定对原设计路由进行优化，提出了“安全优先、稳定其次、难度再次、投资最后”的优化思路，将不同的因素划分不同的权重层级，弱化对工程投资的考虑，避绕特定场所类高后果区，避免在地质灾害高发的黄土冲沟内敷设，针对黄土地区的特点增加水工保护措施，减少隧道的长度和数量以缩短工期。

优化方案（南线）从毛沟阳洼村开始由西折向南，沿宽浅沟谷和比较连续的黄土梁敷设，两座与管道垂直的山岭采取定向钻穿越，绕避东乡县城区后折向西，从宽浅且村庄稀疏的吴家沟敷设至牙胡家村，全长约30 km。该方案有三个优点：一是沿线除个别村庄地区等级为三级外均为二级，全线无拆迁和特定场所类高后果区，社会稳定性风险小；二是沿线经过地形多为宽浅沟谷或连续黄土梁，落差较小，冲沟发育程度不高；三是线路相较初选方案短，2处山体定向钻总长3050 m，工程难度小且投资少。经综合比选，优化方案成效远超初选方案（图 2、表 1）。

图 2 河口—临夏项目南（红色）、北（紫色）案走向图

表 1 初选方案与优化方案比选

启示

河口—临夏支线的优化实践表明，在复杂艰险山区进行油气管道路由选线时，必须坚持“避灾优于治灾，选线优于改线”的原则，未来的工程设计应深度融合数字化勘察手段，把“安全”作为首要考虑的因素，将高后果区识别与地质灾害防治前置到可行性研究阶段，通过精细化的路由比选，实现工程安全、经济合理与社会和谐的多赢局面。

作者简介：王江宇，1984年生，理学学士，高级工程师，就职于国家管网集团工程技术创新有限公司公用工程技术中心，主要从事油气长输管道线路工程设计工作。联系方式：15903162936，wjywjywjy20032003@qq.com。