埋地長(zhǎng)輸油氣管道地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析及保護(hù)措施研究

許延軍

長(zhǎng)輸管道是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要命脈，廣闊的地域面積導(dǎo)致管道沿線地質(zhì)條件復(fù)雜多變，加之人類(lèi)的施工生產(chǎn)活動(dòng)日益頻繁，更加劇了地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)性。一旦自然災(zāi)害發(fā)育，導(dǎo)致輸送管道受損，定會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至誘發(fā)災(zāi)難性的安全事故?！堕L(zhǎng)輸管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制》一書(shū)以埋地長(zhǎng)輸油氣管道為基礎(chǔ)，詳細(xì)闡釋了國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管道沿線潛存的不同地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型、機(jī)理及成災(zāi)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例分析了各地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)可能引發(fā)的長(zhǎng)輸管道安全事故。針對(duì)不同地質(zhì)災(zāi)害提出了相應(yīng)地預(yù)防措施，建立了一套適應(yīng)于我國(guó)長(zhǎng)輸管道科學(xué)經(jīng)濟(jì)的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析及防治體系，為今后長(zhǎng)輸管道安全運(yùn)行提供了重要理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

根據(jù)成因可將地質(zhì)災(zāi)害分為：①地殼內(nèi)部構(gòu)造作用，如地震、塌陷、斷裂等;②地殼外部構(gòu)造作用，如滑坡、泥石流、洪流、沙埋或風(fēng)蝕等;③特殊巖土作用，如濕陷性黃土、膨脹土、鹽漬土或凍土變形等。施工時(shí)應(yīng)盡量避免地表斷裂及主要斷裂活躍地帶，從而規(guī)避地震可能引發(fā)的管道損壞。構(gòu)造裂縫是由于內(nèi)應(yīng)力引發(fā)的，其會(huì)橫穿管道，直接破壞管道、甚至導(dǎo)致管道開(kāi)裂癱瘓、縮短管道服役壽命、破壞安全穩(wěn)定生產(chǎn)。然而地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生不限于自然因素，人類(lèi)活動(dòng)也是較重要的誘發(fā)因素，通常表現(xiàn)為誘發(fā)速度快、受災(zāi)范圍大及管道損害嚴(yán)重等特點(diǎn)。

造成地表塌陷沉降的主要因素是地層構(gòu)造特性及人類(lèi)的生產(chǎn)挖掘開(kāi)發(fā)活動(dòng)。地殼外部構(gòu)造引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害中，滑坡泥石流往往伴隨發(fā)生，其在我國(guó)氣候影響下集中多發(fā)于每年的固定時(shí)期。強(qiáng)降雨季節(jié)引發(fā)暴雨洪流，進(jìn)而誘發(fā)滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，多發(fā)生于黃土高原，因?yàn)樵搮^(qū)域土質(zhì)疏松、崩滑體充分發(fā)育，不僅為泥石流滑坡等潛在的實(shí)體供給，且有利于能量傳播。不同類(lèi)型特殊土體如濕陷性黃土也會(huì)導(dǎo)致管道遭受黃土侵蝕，濕陷性黃土和黃土侵蝕兩者分布類(lèi)似，通常分布于上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)黃土。而我國(guó)常說(shuō)的“黃土喀斯特”現(xiàn)象便是由于黃土在地下水的侵蝕作用下形成的，主要表現(xiàn)為洞穴、落水洞、天生橋等。特殊土體中廣泛分布的其他兩類(lèi)為膨脹土及鹽漬土，也是引發(fā)當(dāng)前長(zhǎng)輸管道地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)的主要災(zāi)害之一。此外，我國(guó)凍土面積分布廣泛，多年形成的凍土地帶中孔隙水會(huì)由于低溫結(jié)冰，導(dǎo)致土體膨脹，其體積膨脹比通?？蛇_(dá)9%，也對(duì)埋地管道造成嚴(yán)重威脅。

目前國(guó)內(nèi)油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)項(xiàng)目，通常采用建管分離模式，建設(shè)單位為控制工程投資， 將工作重點(diǎn)放在主體工程的建設(shè)上， 對(duì)保證管道安全運(yùn)行的地質(zhì)災(zāi)害防治工作停留在輕“事前”重“事后”、輕“規(guī)劃”重“補(bǔ)救”的層面，尤其是在地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，運(yùn)營(yíng)期管道的搶維修和隱患治理給運(yùn)營(yíng)單位帶來(lái)了很大成本和安全壓力。為保障長(zhǎng)輸油氣管道的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)事先結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件分析易發(fā)的地質(zhì)成災(zāi)類(lèi)型、潛在風(fēng)險(xiǎn)，并制定相應(yīng)地預(yù)防保護(hù)措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已發(fā)生的災(zāi)害中長(zhǎng)輸管道地質(zhì)災(zāi)害有一半以上是由于人為因素誘發(fā)，主要為不合理的地下掘取活動(dòng)導(dǎo)致。因此，在制定長(zhǎng)輸管道地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防保護(hù)措施時(shí)，一方面應(yīng)盡可能避免地殼內(nèi)部或外部構(gòu)造作用引發(fā)的災(zāi)害，另一方面應(yīng)重點(diǎn)集中在人為因素誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的研究。對(duì)于長(zhǎng)輸管道地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防保護(hù)始終應(yīng)貫穿在管道設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程，事前預(yù)測(cè)評(píng)估是非常重要的，其可有效減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害提出相應(yīng)地合理有效的應(yīng)對(duì)措施。

正如《長(zhǎng)輸管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與控制》一書(shū)中所述：需要在管道設(shè)計(jì)與勘察階段考察沿線地質(zhì)特征，結(jié)合模糊綜合評(píng)判等有效方法分析論證，并進(jìn)行不同類(lèi)型的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估;對(duì)于運(yùn)營(yíng)期的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理，制訂一套完善的管理體系，堅(jiān)持預(yù)防為主，引進(jìn)行業(yè)先進(jìn)的管道地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，合理利用管道運(yùn)維資金，保障管道沿線各種水工保護(hù)設(shè)施的完整性和可靠性。在運(yùn)行階段加強(qiáng)長(zhǎng)輸管道沿線居民的法制常識(shí)普及，使其充分及時(shí)認(rèn)識(shí)到保護(hù)輸油管線的重要性，全面提高地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)。