油气长输管道河西走廊段地质灾害防治浅谈

油气长输管道河西走廊段地质灾害防治浅谈
作者:李强
来源:《科技创新导报》 2015年第2期
动物冬眠之谜    李强
    (中国石油西部管道酒泉输油气分公司  甘肃酒泉  735000)
    摘  要:近年,随着国家能源战略性发展需求,河西走廊已经成为能源管输的一条重要通道。作为国家重大战略性能源管道,油气管道运营期间安全性的保护管理已是整个运营工作的重心。因河西走廊段区域地貌简单,但廊道窄且气候差异性大、降水集中,管道沿线发育的地质灾害类型相对单一,但破坏力较大。因此管理部门必须加强风险识别,及时查缺补漏、因地制宜进行防护,并实施科学的布控、巡检和防治措施,减少管道失效引发的财产损失、确保管道安全运行。
    关键词:河西走廊  油气管道  地质灾害  管道保护  防治措施
    中图分类号:TE973
    文献标识码:A  文章编号:1674-098X(2015)01(b)-0060-02
    ①作者简介:李强(1985,10—),男,汉,陕西省南郑县人,大学本科,助理工程师,主办,研究方向:地质自然灾害防治。
    1 河西走廊段管道沿程地质环境概况
    河西走廊区域内目前分布有西气东输一线、二线、三线以及西部原油成品油管道(双兰线)等4路5条输油气管道,管线几乎占据整个廊道,因此对沿线地质环境的影响较大。
    该区为典型的内陆干旱气候,少雨且蒸发大;区域内年平均降水由景泰的187  mm至酒泉市以西随海拔增高而逐渐减少到100  mm以下,到柳园区域则仅为46.7  mm左右[1]。降水年内分布不均,主要集中于每年的6~9月,按照2009年至2014年降水特征分析,降雨及河道泄洪的时间主要为6、7月中旬及8月上旬。其表现形式多以大、暴雨形式集中降落(见表1)。
    管道所经区域除景泰至甘塘段属黄河水系之外,其余分属石羊河、黑河及疏勒河三大水系,三大水系中石羊河水系出山口水量为14.69×108m3/a,黑河水系为36.74×108m3/a,疏勒河水系为15.91×108m3/a,其补给源主要以汛期降水为主,疏勒河流域部分支流还受到春季融雪型水流补给。三大水系共发育有约57条支流。经2010年内部调查,这些支流中易对管道造成水毁灾害影响的约有21条(见图1)。
   
    管道途径区有7条活动断裂带,自西向东依次为阿尔金山断裂、祁连山北麓断裂、嘉峪关断裂、龙首山北缘断裂、高台断裂、冷龙岭北麓断裂和古浪断裂带。
    阿尔金山断裂带于玉门市赤金镇辖区内与管道交叉;祁连山北麓断裂带于玉门市至酒泉市清水镇区间与管道近距离并行;嘉峪关断裂带于嘉峪关城楼以东与管道交叉;龙首山北缘断裂带从张掖市高台县往东至山丹县以东区域与管线近距离并行,资料显示1954年此断裂带出现活动迹象并于山丹县范围内出现较强地震[3];高台断裂带位于高台县新坝镇至南华镇区间,整个断裂带与管线近距离并行且于新坝镇元山子附近与管道交叉;冷龙岭北麓断裂带在白银市景泰县辖区内与西二线管道交叉。此处值得一提的是,西二线管道南侧的古浪断裂带,东起古浪大靖秦家大山北麓,向西经黄羊川入冷龙岭进入青海境内,全长约150km,虽然此断裂带与管线距离较远,但据地震资料分析,1927年古浪大地震即由此断裂带活动所造成,近年还存在较大活动趋势。
    2 河西走廊段管道地质灾害发育现状
    河西走廊段内管道跨越区域受土层地质影响,灾害主要表现为水土流失。通过对管线沿程地质灾害风险调查、线路灾害防治实施,及委托甘肃省科学院所做的《西二线甘肃段管道地质灾害风险评价》以及《河西走廊段管道地质灾害防治规划报告》显示,自管道投运至今,水土流失主要表现形式为坡面水毁、河沟道水毁和台田地水毁三种。其中,坡面水毁约占全部灾害的51.4%,河沟道水毁占34.5%,台田地水毁占10%,地面沉降等其他类型灾害占4.1%(见图2)。
    这几类灾害的破坏力比构造类和人为类灾害弱,但受灾害高频发及管道线性性质导致的管控困难影响,一旦灾害突发,就会对管道造成大范围损伤。例如张掖市高台段西二线kp1864-kp1865区域,在西二线前期运行过程中,该区域内水土流失表现较为平常,2012年汛中,受下游汇水坑影响,主汛期中第一场山洪便引发了大面积水土流失,导致管道裸露悬空,管道防腐层受山洪夹杂石块冲击而破损,给管道安全运行带来巨大安全隐患;又例如2014年汛中,赤金段kp1620附近管道因突发性山洪冲刷导致现有工程损毁,同区域内西一线及附属光缆长距离裸露。
氟化镁    3 河西走廊地质灾害防治现状与问题分析
    甘肃段管道敷设区多以粉土和砂砾层为主,土层黏结性较差,以运行时间最长的西一线分析,运行至今10年,但管沟遇水冲蚀形成管沟沉降或地埂遇水坍塌等问题时有发生。而就运行时间最短的西二
线来看,投产至今5年,平均每年线路新增水毁点均高达100多处,而突发性露管、露光缆平均发生率约为2次/年,针对这一特点,管理部门对水毁类地质灾害目前的防治主要依据风险评价,并根据如下5个等级制定防治计划[4](见表2)。大婚告急下载
   
    欲实施工程治理的灾害点一般按照风险识别、评价、防治工程的勘察、设计、施工等流程逐步开展,但河西走廊段管道周边多发为水毁类灾害,其渐变性决定了前期发生规模以及对周边设施造成的损坏都很小,作为线性管理,灾害的可见性及管理单位对其预判性都较弱,因此在区域内地层疏松的前提下,一旦灾害受到气候突变影响或第三方扰动,低等级的风险在短时间内就可迅速发展为高等级的风险,从而对油气管道造成大范围的损伤;在这种情况下,各风险点依然按照工程治理的一系列环节逐步,往往会错过灾害治理的最佳时间,导致防治项目不但实施成本高,而且施工质量、安全均难
以保证。
    4 长输油气管道地质灾害防治改进策略
    针对以上情况,要有效防控、管理管道线路地质灾害,需要从以下几个方面重点开展。
    (1)加强线路地质灾害调查与评价。
马弗炉    建立汛前汛后的地质灾害调查评价、治理后评价、防治工程持续评价体系。河西走廊段管道沿线地质灾害具有集中连片、破坏性大等特点,因此必须要建立即时的分析及管理系统,要防止片面忽略低风险点的管控,对于识别出的风险点要做到治早治小、不治不消、治后持续评价。同时,受到目前风险评价系统主观因素影响较强,评价人员流动大的现行管理模式影响,需加强一线工作人员的灾害识别与评价能力,达到一线人员均会识别风险,评价均能接近真实的目标。
    (2)建立管道沿线信息联防体制。
    随着近年来河西走廊油气管网日渐增多,管道保护宣传工作日渐加强,因此有必要在管道宣传工作中加强管道地质灾害识别与预警的宣传,针对线性管理存在较大盲区的情况就近设立信息员,一方面依靠管道巡护发现问题,另一方面依托周边常驻居民进行信息反馈。
    (3)灾害初步控制能力建设。
    线路维护项目通常都是对持续发育的风险实施提前预控,按照评估、勘察、设计、招标等一系列环节循序开展,时间上是可以允许的。而对于突发性灾害,按照如上程序显然在时间上无法实现,因此灾害点临时防护措施的及时性与有效性直接关乎后期进一步治理的难易、实施风险的高低,甚至可能反而使灾害急剧,给管道及周边财产、环境、人员等带来严重的损失。
    因此对于一线管理人员首先需要加强现场风险辨识能力,在控制措施制定与实施过程中对现场存在的各种安全隐患、风险点、风险发育趋势及其他可能出现二次灾害的点位进行全面的辨识分析;其次在以上分析的基础上,根据参与项目实施、应急抢险、演练等工作经验,结合现行国家及行业相关标准,制定经济有效的措施;最后,对现场各种可能出现的情况及灾害进行模拟重现,对临时防护工程进行理论检验,出薄弱环节再次完善。
    (4)加强管道沿线地质灾害科研投入。
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    随着5条管线的投入运营,加上铁路、公路的分布,基本已达到河西走廊的饱和容积,因此应加强管道沿线的地质灾害科学考察及研究,而该区域的地质环境条件相对简单,且多数为无人区,科研投入耗费财力物力相对较少,因此可以利用相对较少的投入换回相对较大的防治经验和效果。
    (5)治理工程要统筹兼顾。
    河西走廊带5条管线、兰新铁路、兰新高铁复线以及连霍高速等多个线性工程多为近距离并行,任何一条线性工程灾害点的危害都可能会影响相邻工程的安全,因此,治理时5条管线要综合考虑,同时还需考虑伴行工程(如高铁、高速等)的灾害治理情况,统筹兼顾、合理分布,保证所有工程的安全,不能顾此失彼。
    参考文献
    [1]胡涛,曾继磊,牛振宇,等.西气东输二线甘肃段地质灾害及防护措施[J].石油工程建设,2010(1):112-115+15.
    [2]康向阳,张彬,慎万齐,等.西气东输工程甘肃段地质灾害发育特征及防治对策[J].地质灾害与环境保护,2009(4):38-43.
    [3]编委会编.甘肃省志·地震志[M].甘肃人民出版社,1991.
海蛇头    [4]SYT6828-2011.油气管道地质灾害风险管理技术规范[S].

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