趙宇

中國科學(xué)院 水利部 成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所

摘  要：西南山區(qū)是典型的地形急變帶，急變帶內(nèi)滑坡、泥石流突發(fā)性明顯、頻率高、沖擊力大，具有高速遠(yuǎn)程滑動和流動的特點，對在役管道安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。提出減災(zāi)關(guān)口前移，管道路由能繞盡繞地質(zhì)災(zāi)害鏈，“坡到頂，溝到頭”全方位地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和勘察等管控建議，為提高急變帶內(nèi)管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險防控水平奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：山區(qū)管道；地形急變帶；滑坡；泥石流 

近年來，隨著我國油氣管道建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的管道長距離穿行于山高谷深坡陡的山區(qū)。因西南山區(qū)特殊的地形地貌，使現(xiàn)行管道設(shè)計理念、管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管控方法和技術(shù)面臨極大挑戰(zhàn)。為此西南管道公司提出“山區(qū)管道”概念，黃維和院士提出應(yīng)重新認(rèn)識山區(qū)管道，提升管道本質(zhì)安全和公共安全觀點。對于管道行業(yè)統(tǒng)一認(rèn)識、發(fā)展山區(qū)管道理論和技術(shù)、提升現(xiàn)行法律制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、保障山區(qū)管道安全有重要指導(dǎo)意義。

1  地形急變帶地質(zhì)災(zāi)害特點

西南山區(qū)管道是唯一跨越中國地勢三級階梯的油氣管道，區(qū)內(nèi)整體海拔100～5000 m，谷底和山嶺的高差常超過1000 m，切割強烈，高差懸殊，屬典型的地形急變帶[1]（圖 1）。急變帶內(nèi)按照現(xiàn)在普遍適用的管道設(shè)計理念和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的管道，由于大梯度高差使管道輸送壓力損耗導(dǎo)致油品投運困難，或因斜坡變形推擠管道造成管道斷裂破壞等嚴(yán)重事故。

地形急變帶內(nèi)大梯度高差具有的高位能、高烈度地震帶，活動斷裂發(fā)育，地表風(fēng)化強烈，巖土破碎，降雨充沛等，具有較一般山區(qū)更多的孕災(zāi)環(huán)境和致災(zāi)條件，致使崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)、頻發(fā)（圖 2 ）。極端情況下如高烈度汶川地震斷裂帶內(nèi)，可能產(chǎn)生崩塌－滑坡－泥石流－堰塞湖－潰壩洪水等鏈生災(zāi)害鏈[2]，山區(qū)管道監(jiān)測預(yù)警及工程防治難度極大。

地形急變帶內(nèi)崩塌、滑坡、泥石流突發(fā)性明顯，頻率高，沖擊力大，具有高速遠(yuǎn)程滑動和流動的運動特點，嶺脊狹窄，油氣管道近距離并行，管道設(shè)計、施工、運行及維搶修難度極大，后期運營安全隱患較多（圖 3）。

地形急變帶的滑坡、泥石流常發(fā)生于高海拔位置，攜巨大能量從高陡坡、狹陡溝道剪出或撞擊兩側(cè)溝道傾斜而下，以一公里以上運動距離遠(yuǎn)程高速滑動[3,4]，滑坡體常常解體成碎屑流或者泥石流，形成災(zāi)害鏈，造成重大損失，對管道安全構(gòu)成較大威脅。此類滑坡、泥石流具有極強的隱蔽性，常規(guī)調(diào)查難以發(fā)現(xiàn)，監(jiān)測預(yù)警也很困難，應(yīng)該予以重視。

2  地形急變帶地質(zhì)災(zāi)害防控建議

地形急變帶滑坡、泥石流地質(zhì)災(zāi)害需要借助先進遙感技術(shù)結(jié)合野外現(xiàn)場進行篩查，在認(rèn)識其形成機理、活動演化特征、致災(zāi)條件的基礎(chǔ)上，開展專題研究，才能不斷加深認(rèn)識，提升管控水平。以下提出幾點建議供參考。

（1）將減災(zāi)關(guān)口前移，切實加大管道路由選定階段的人力、物力和時間投入，增加野外工作量，加大勘察深度和范圍，遇大規(guī)模災(zāi)害隱患點和可能產(chǎn)生災(zāi)害鏈的位置能繞盡繞，或者以隧道、橋梁通過，為管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管控奠定良好的基礎(chǔ)。

（2）除地形急變帶滑坡、泥石流外，強調(diào)對所有可能對管道造成影響的地質(zhì)災(zāi)害進行調(diào)查和勘察，并預(yù)測災(zāi)害影響區(qū)和管道空間位置關(guān)系。

（3）地質(zhì)災(zāi)害問題和勘察務(wù)必做到“坡到頂，溝到頭”，認(rèn)識其發(fā)展演化規(guī)律，為地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險管控提供依據(jù)。

（4）管道在地形急變帶翻越分水嶺或沿山脊敷設(shè)時，應(yīng)該盡量壓低翻越埡口的高度，避免因為過大的高差和坡長導(dǎo)致設(shè)計施工運維困難和油品投運受阻。

參考文獻：

[1] 宋志，倪化勇，張永雙，楊志華，馮偉.四川盆周地形急變帶地質(zhì)災(zāi)害分布與區(qū)域特征[J].地下空間與工程學(xué)報，2018(S1)：451-460.

[2] 謝 洪，王士革，孔紀(jì)名. 512汶川地震次生山地災(zāi)害的分布與特點[J ].山地學(xué)報，2008，26(4)：396-401.

[3] 殷躍平，王文沛，張楠，閆金凱，魏云杰，楊龍偉.強震區(qū)高位滑坡遠(yuǎn)程災(zāi)害特征研究——以四川茂縣新磨滑坡為例[J].中國地質(zhì)，2017，44(5)：827-841.

[4] 李寧，唐川，龔凌楓，楊成長，陳明，甘偉．急陡溝道泥石流起動特征模型試驗研究：以汶川縣福堂溝為例．地質(zhì)學(xué)報，2020，94(2)：634-647.

作者簡介：趙宇，1962年生，中國科學(xué)院、水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所研究員，博士，研究領(lǐng)域：滑坡發(fā)生機理，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評價及監(jiān)測預(yù)警，管道工程減災(zāi)防災(zāi)。聯(lián)系方式：18980734291，819498923@qq.com。