中緬油氣管道沿線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)消減規(guī)劃

陳大中(中國(guó)石油天然氣股份有限公司

西南管道昆明輸油氣分公司， 云南 昆明 650106)

中緬油氣管道沿線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)消減規(guī)劃

陳大中(中國(guó)石油天然氣股份有限公司

西南管道昆明輸油氣分公司， 云南 昆明 650106)

中緬油氣管道(云南段)地質(zhì)條件復(fù)雜，管道穿越段由于大面積擾動(dòng)地表，改變?cè)嫉孛?，鋪設(shè)管道后重新回填的土體力學(xué)強(qiáng)度低、水敏感性強(qiáng)，沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，對(duì)管道的安全運(yùn)營(yíng)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。文章對(duì)中緬油氣管道(云南段)沿線地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、影響因素、危害特征等進(jìn)行了重點(diǎn)分析探討，并提出了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)消減的防治規(guī)劃措施。

油氣管道；地質(zhì)災(zāi)害；風(fēng)險(xiǎn)消減

1 沿線地理地質(zhì)環(huán)境

中緬油氣管道云南段起自瑞麗市弄島鎮(zhèn)，途徑云南東南部9縣4市，止于曲靖市富源縣，單線長(zhǎng)度約864．71km，于2013年建成輸油。

沿線跨越多個(gè)氣候帶，各氣候帶特征差異較大，降雨主要集中在7、8、9月份。

沿線原始地層發(fā)育齊全，從下元古界昆陽(yáng)群至新生界第四系松散層，各時(shí)代地層均有出露。管道鋪設(shè)后的地層巖性主要是管溝上部二元結(jié)構(gòu)地層(管溝底部的原始地層和開(kāi)挖后反填物)，反填物結(jié)構(gòu)疏松，透水性，滲水性極強(qiáng)，其工程地質(zhì)性能極差：承載力不足10kPa；透水性極強(qiáng)，在雨水浸泡后極易產(chǎn)生蠕動(dòng)性的下滑。

沿線構(gòu)造復(fù)雜，大部分呈南北走向，基本與擬建管線大角度相交。

據(jù)區(qū)域地震歷史資料，近100年來(lái)，上述活動(dòng)斷裂均誘發(fā)過(guò)6級(jí)以上地震。沿線地震烈度為Ⅶ～Ⅷ度。

管道經(jīng)過(guò)區(qū)河流多達(dá)8條，受雨季影響較大，雨季時(shí)水量較大。地下水類(lèi)型為3類(lèi)：松散巖類(lèi)孔隙水、基巖裂隙水、巖溶裂隙水。其中，管線周?chē)运缮r類(lèi)孔隙水為主。

2 沿線地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型及產(chǎn)生原因

2.1 地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型

通過(guò)對(duì)中緬油氣管道(云南段)沿線地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，調(diào)查區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)300處，如圖1所示。

圖1 中緬油氣管道(云南段)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育類(lèi)型餅圖

2.2 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的影響因素

(1)降水條件及地表水活動(dòng) 管道跨越區(qū)域雨季一般大～暴雨，降水導(dǎo)致不良地質(zhì)體重度增加，改變斜坡形態(tài)，結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度降低，巖土體物理力學(xué)性質(zhì)變差，醞釀并誘發(fā)滑坡、崩塌、坡面溜坍地質(zhì)災(zāi)害。在雨汛期強(qiáng)降水條件下，大量降水順節(jié)理、裂隙下滲，致使接觸面土體抗剪強(qiáng)度降低，觸發(fā)滑坡、崩塌；同時(shí)強(qiáng)降雨在河谷、溝谷、洼地短時(shí)間匯集，導(dǎo)致洪水、泥石流災(zāi)害。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，沿線降雨為主要因素的坡面水毀和臺(tái)田地水毀災(zāi)害點(diǎn)占地災(zāi)總數(shù)的50．4%。

(2)人類(lèi)工程活動(dòng) ①在管道通過(guò)段常有修建公路、鐵路、房屋、引水渠道等活動(dòng)，在施工過(guò)程中隨意削坡，采用爆破等手段，挖填方處理不當(dāng)，造成斜坡結(jié)構(gòu)被破壞，從而導(dǎo)致滑坡、崩塌的發(fā)生、潛在不穩(wěn)定斜坡的發(fā)展或老滑坡復(fù)活。②輸油管道的施工建設(shè)導(dǎo)致沿線的第四系松散堆積斜坡地表土體發(fā)生擾動(dòng)，加之回填不實(shí)，加劇地表水的入滲，降低巖土體物理力學(xué)參數(shù)，進(jìn)而誘發(fā)滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災(zāi)害。③在管道通過(guò)的較大型河流中采砂石活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致河道形態(tài)改變，水文條件發(fā)生改變，加劇了河道的下切和側(cè)蝕，并導(dǎo)致岸坡、河床穩(wěn)定性降低。

(3)地層巖性條件 丘陵、山區(qū)斜坡、沖溝內(nèi)分布的殘坡積土，常為碎石土或粘性土等，在管道通過(guò)段往往土體結(jié)構(gòu)松散，孔隙性大，透水性強(qiáng)，為坡積層的崩滑提供了有利條件；同時(shí)在河谷階地、沖洪積平原的陡坡和岸坡分布的粉土、粘性土、砂土區(qū)域多發(fā)生水毀災(zāi)害。在不同的地層組合下更易產(chǎn)生滑坡、潛在不穩(wěn)定斜坡[1]。

3 沿線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)消減規(guī)劃

3.1 規(guī)劃的基本思路和原則

首先采用定性和半定量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的方法，對(duì)中緬油氣管道(云南段)輸油沿線地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，其中地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高的有23處、較高的有108處、中等的有116處、較低的有25處，低的有28處。

規(guī)劃的基本思路是：緊緊圍繞沿線地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為確保管道的安全運(yùn)營(yíng)，按緊迫、一般分期分批進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害的綜合治理。

規(guī)劃的原則為：以《油氣輸送管道工程地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計(jì)規(guī)范》(SY/T 7040-2016)為基本準(zhǔn)則，切實(shí)保護(hù)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，防治地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；以《輸油管道完整性管理規(guī)范》(SY/T 6648-2016)等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和要求為依據(jù)來(lái)進(jìn)行規(guī)劃；以管道及其站場(chǎng)等附屬設(shè)施的安全運(yùn)營(yíng)為基本出發(fā)點(diǎn)，因害設(shè)防，因地制宜，以防為主，綜合治理，突出重點(diǎn)，分步實(shí)施[2]。

3.2 規(guī)劃分期

(1)規(guī)劃分期 根據(jù)沿線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性分級(jí)和管道安全運(yùn)營(yíng)的實(shí)際要求，將沿線地質(zhì)災(zāi)害治理規(guī)劃的規(guī)劃期劃分為應(yīng)急治理期和規(guī)劃治理期。

(2)規(guī)劃分期目標(biāo) ①應(yīng)急治理期目標(biāo)：對(duì)風(fēng)險(xiǎn)概率等級(jí)為高，災(zāi)害體極不穩(wěn)定，隨時(shí)可能失穩(wěn)，導(dǎo)致管道嚴(yán)重扭曲變形、破裂或斷裂而必須中斷輸油的，立即展開(kāi)管道排險(xiǎn)和災(zāi)害應(yīng)急勘察、設(shè)計(jì)、治理工作。②規(guī)劃治理期目標(biāo)：對(duì)本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的、應(yīng)急治理目標(biāo)以外的不穩(wěn)定的滑坡、崩塌、坡面水毀及河溝道水毀等地質(zhì)災(zāi)害，按有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行詳盡的工程勘察、設(shè)計(jì)和治理，徹底消除災(zāi)害隱患。

3.3 防治措施建議

(1)工程措施 ①防水流下蝕及側(cè)蝕。此類(lèi)措施主要為護(hù)岸擋墻、護(hù)坦及防沖檻，目前在中緬油氣管道(云南段)沿線穿越河溝道位置被廣泛應(yīng)用，實(shí)踐證明效果好，在沿線多處河溝道水毀中有效地保護(hù)了管道的安全。護(hù)坦除了防水流下蝕作用外，還起到防清理渠道造成的影響，因此平原區(qū)管道穿越渠道主要采用護(hù)岸和護(hù)坦型式，效果良好。管道穿越丘陵區(qū)沖溝，建議采用護(hù)岸和防沖檻防護(hù)措施，相對(duì)護(hù)坦而言，既能達(dá)到良好的防護(hù)效果，且相對(duì)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。②人為清理渠道。中緬油氣管道(云南段)在平原區(qū)敷設(shè)時(shí)，穿越了眾多大小不等的排水渠和灌溉渠，人為清理渠道會(huì)造成管道覆土變薄甚至暴露或意外破壞，其人為風(fēng)險(xiǎn)因素遠(yuǎn)大于自然災(zāi)害因素。對(duì)這類(lèi)災(zāi)害主要采取主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù)相結(jié)合的措施。主動(dòng)防護(hù)及沿渠道修建護(hù)岸和護(hù)坦，防止清淤影響管道安全。被動(dòng)防護(hù)即在穿越處設(shè)置明顯的警示標(biāo)志、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)巡查、加強(qiáng)管道保護(hù)安全教育宣傳等。管道保護(hù)應(yīng)以主動(dòng)保護(hù)為主，被動(dòng)保護(hù)為輔的原則。③生態(tài)恢復(fù)。表層植被在輸油氣管道鋪設(shè)時(shí)被破壞是沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的主要原因，因此，生態(tài)恢復(fù)是根治沿線地質(zhì)災(zāi)害的方法，但限于輸油氣管道的特殊性，管道上方及作業(yè)面沿線不能種植深根植物，而淺根灌木和草本植物的固土作用達(dá)不到森林的固土標(biāo)準(zhǔn)，因此，生態(tài)恢復(fù)措施需配合一定的工程措施。

(2)監(jiān)測(cè)、預(yù)警措施 對(duì)災(zāi)害體活動(dòng)不明顯或僅有發(fā)展趨勢(shì)的潛在不穩(wěn)定斜坡、水毀和管道線路外側(cè)小規(guī)模塌方災(zāi)害點(diǎn)等建議進(jìn)行目視監(jiān)測(cè)，及時(shí)巡邏檢查；對(duì)個(gè)別大規(guī)?；码[患點(diǎn)、活動(dòng)程度不明確的滑坡點(diǎn)、一旦復(fù)活難于治理的災(zāi)害點(diǎn)建議進(jìn)行專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)；對(duì)管道影響雖然較小但影響伴行路的災(zāi)害點(diǎn)，建議采取在災(zāi)害體下方設(shè)置預(yù)警措施的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警。

(3)避讓及改線措施 對(duì)經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘察或監(jiān)測(cè)后確定其治理費(fèi)用巨大的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行治理不經(jīng)濟(jì)或難以進(jìn)行治理的，建議采取避讓及改線措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，管道沿線的地質(zhì)災(zāi)害有發(fā)育相對(duì)集中、分布密度較大的特征，影響沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育的因素有很多，如降水條件、地表水活動(dòng)、人類(lèi)工程活動(dòng)、地形地貌條件、地層巖性等，這些因素導(dǎo)致和加劇了沿線地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。沿線地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育和發(fā)生是各種影響因素的結(jié)果，因此，在制定防治和管理措施時(shí)應(yīng)考慮各種因素的影響，因地制宜統(tǒng)籌兼顧。

[1]范小文.甘肅省高臺(tái)縣地質(zhì)災(zāi)害特征及防治對(duì)策[J].地下水，2016，(01) ：177-180.

[2]萬(wàn)兆發(fā)，宋紅香，李海平，等.寶雞地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征淺析[J].陜西地質(zhì)，2004，(02)：94-100.

陳大中(1969- )，男，甘肅民勤人，本科，經(jīng)濟(jì)師，從事天然氣營(yíng)銷(xiāo)工作。