山區(qū)管道地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律與防控管理
來源:《管道保護》雜志 作者:王慶;胡博;李洪濤 時間:2021-1-19 閱讀:
王慶 胡博 李洪濤
國家管網(wǎng)集團西南管道貴陽輸油氣分公司
摘 要:對貴州省境內(nèi)管道地質(zhì)環(huán)境條件及地質(zhì)災(zāi)害隱患類型進行歸納,分析了防控現(xiàn)狀,提出了針對性防控措施,指出要不斷推廣和深化地質(zhì)災(zāi)害防控理念,建立科學(xué)的風(fēng)險評價體系,健全地質(zhì)災(zāi)害防治支撐平臺,做好地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)現(xiàn)評價—防治處置—效果評價”的全過程管理。
關(guān)鍵詞:山區(qū)管道;地質(zhì)災(zāi)害;隱患;巡查;防控措施
貴陽輸油氣分公司所轄中緬天然氣管道、中貴天然氣管道多位于山區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的中易發(fā)區(qū)和高易發(fā)區(qū)。管道本體焊縫質(zhì)量、金屬腐蝕、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等風(fēng)險一旦和外部地質(zhì)災(zāi)害相疊加,將會給管道安全運行帶來極大威脅,因此加強地質(zhì)災(zāi)害防控迫在眉睫。
1 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況
中緬天然氣管道、中貴天然氣管道在貴州省境內(nèi)途經(jīng)長江流域和珠江流域,跨越羅細河、北盤江、湘江、烏江等大中型河流,穿越西南中高山的黔中喀斯特中山丘陵、黔西滇東南喀斯特中山和烏蒙山?jīng)錾降壬絽^(qū)。管道通過區(qū)域地層從第四系至寒武紀均有發(fā)育,地層發(fā)育齊全,巖性類型復(fù)雜多樣,巖相變化大,跨越了揚子陸塊區(qū)一級大地構(gòu)造單元,上揚子古陸塊二級構(gòu)造單元,褶皺、斷裂發(fā)育,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。地下水類型以松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水等為主。
(1)地質(zhì)災(zāi)害類型及數(shù)量。管道多沿斜橫坡敷設(shè),或穿越河溝谷、或傍河溝填筑、或沿河溝谷底部敷設(shè),或在山間平原或山前平原敷設(shè)。由于沿線地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜,在地形地貌、巖土體類型、地質(zhì)構(gòu)造多變條件下,受降水、地表水和地下水的沖刷、侵(淘)蝕、潛(溶)蝕及人類工程活動等因素影響,管道沿線易發(fā)育滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、水毀(坡面水毀、河溝道水毀、臺田地水毀)、塌陷(巖溶塌陷、采空區(qū)塌陷)、地面沉降等地災(zāi)隱患。
根據(jù)2020年分公司開展汛前地災(zāi)普查和汛期巡查工作成果,管道沿線各類地災(zāi)隱患的類型及占比見圖 1。
從地災(zāi)類型可以看出,管道沿線地災(zāi)類型以水毀為主占總數(shù)的70%,此類災(zāi)害風(fēng)險性以較低和低為主,造成危害較小;、崩塌、不穩(wěn)定斜坡、采空區(qū)塌陷等中、大型地災(zāi)較少,但此類災(zāi)害風(fēng)險性為中等及以上,造成危害較大。
(2)地質(zhì)災(zāi)害誘發(fā)因素。分為內(nèi)在影響因素和外在誘發(fā)因素。通過對管道沿線地災(zāi)隱患發(fā)育情況和地質(zhì)環(huán)境條件情況調(diào)查分析,主要內(nèi)在影響因素有:地形地貌條件、地層巖性條件、地質(zhì)構(gòu)造條件等;主要外部誘發(fā)因素有:降水、人類工程活動、水文地質(zhì)條件和地表水活動等。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生多數(shù)情況下由多個內(nèi)因或外因共同作用,見圖 2和圖 3。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,地災(zāi)隱患內(nèi)在因素以地形地貌+地層巖性的組合因素最為普遍,其次受地形地貌內(nèi)在因素的控制。
在發(fā)生時間上:通過收集和調(diào)查統(tǒng)計,管道沿線地災(zāi)隱患90%以上集中于5~10月發(fā)生,尤其是在7~9月發(fā)生頻率最高,并有地災(zāi)隱患的發(fā)生與大雨、暴雨、連續(xù)降雨同期或略為滯后的特點,這也表明了降水為地災(zāi)隱患發(fā)育的重要外在誘發(fā)因素。
2 防治現(xiàn)狀
針對地質(zhì)災(zāi)害數(shù)量多、成災(zāi)頻繁等特點,以專業(yè)排查、日常巡查為地災(zāi)防治的常態(tài)化有效識別機制,對排查、巡查出的地災(zāi)隱患點,開展治早治小、工程治理、專業(yè)監(jiān)測、應(yīng)急搶險等針對性處置。在汛期由專業(yè)地質(zhì)人員進駐管道沿線,參與日常巡查,對發(fā)現(xiàn)的地災(zāi)隱患及時分析其穩(wěn)定性、危險性,同時提出處置措施。據(jù)2017年—2019年分公司三年水工保護、地災(zāi)治理費用統(tǒng)計分析(圖 4),可以看出:
(1)治早治小的工程點數(shù)量和費用穩(wěn)定,對發(fā)現(xiàn)的小規(guī)模隱患及時采取工程措施,能夠防止地質(zhì)災(zāi)害隱患進一步加劇,避免成災(zāi)。
(2)通過多年管道沿線地質(zhì)災(zāi)害綜合防治工作的開展,應(yīng)急搶險的數(shù)量和費用呈逐年下降趨勢。
(3)地質(zhì)災(zāi)害綜合治理費用呈逐年下降趨勢,且近兩年未發(fā)生因地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)的管道損壞事件。
3 防控措施
(1)深入推廣“四嚴一加強”的防控理念,即嚴防風(fēng)險焊縫、嚴查應(yīng)力集中、嚴治地災(zāi)隱患、嚴防人類活動、加強綜合智能感知技術(shù)的應(yīng)用。
(2)健全“三大”支撐平臺,即依托地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警平臺構(gòu)建管道“三查”(普查、核查、監(jiān)查)體系,建立管道智能感知與云管控系統(tǒng),搭建智能巡護系統(tǒng)平臺。
(3)對所轄管道分段,將每段基礎(chǔ)信息收集歸檔,形成“一段一檔”,針對每段風(fēng)險點制定“一段一策”精細巡護管控措施。
(4)以“520”防汛管理思路開展防汛工作,即汛前“5早備”(早排查、早儲備、早部署、早保駕、早治理);汛中“2及時”(雨后及時排查、險情及時控制);汛后“0隱患”(汛后排查治理隱患清零)。
(5)根據(jù)易發(fā)性因素,統(tǒng)計沿線地質(zhì)災(zāi)害類型點,針對性提出專業(yè)巡檢關(guān)鍵要素,重點動態(tài)跟蹤地災(zāi)變化情況,及時“治早治小”。借助焊縫排查開挖契機,對開挖段的水工保護進行加強、修復(fù),增強地災(zāi)隱患防治能力。
(6)定期進行管道IMU和軸向應(yīng)力內(nèi)檢測,了解管道變形和受力情況,加強對管道本體受力監(jiān)測和外力工程防控。
(7)建立與屬地自然資源局地質(zhì)災(zāi)害防治部門常態(tài)化信息溝通渠道,掌握威脅管道安全運行的地質(zhì)災(zāi)害隱患點信息數(shù)據(jù)。
(8)實行“三必報”制,日常巡檢對管道周邊地表有裂縫、水流有改變、可視范圍有人類工程活動的必須第一時間匯報。
(9)做好已竣工地質(zhì)災(zāi)害治理工程的有效性評價;同時不斷完善與地質(zhì)災(zāi)害相關(guān)的各類預(yù)案,并加強培訓(xùn)與演練。
4 結(jié)語
通過專業(yè)排查、巡查、治早治小、工程治理、專業(yè)監(jiān)測等地質(zhì)災(zāi)害綜合防控手段,可將地質(zhì)災(zāi)害對管道的危害降到最低。但地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育是地質(zhì)環(huán)境變化和影響因素綜合作用的結(jié)果,是不斷變化和發(fā)展的,要將防控作為管道保護常態(tài)化工作內(nèi)容,不斷推廣和深化地質(zhì)災(zāi)害防控理念,健全地質(zhì)災(zāi)害防控支撐平臺,建立科學(xué)的風(fēng)險評價體系,做好地質(zhì)災(zāi)害“發(fā)現(xiàn)評價—防治處置—效果評價”的全過程管理。
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