數值模擬在長輸油氣管道工程環評中的理論依據應用

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，在社會各行各業的日常生產經營活動中對于油氣資源的需求也越來越高。我國目前已經初步建立完善的長輸油氣管道來實現對于油氣的存儲與運輸，這一方面給我國的經濟發展帶來了許多便利，但是另一方面也對油氣管道經過區域的生態環境造成了一定的影響。因此，為了在實際情況中能夠掌握長輸油氣管道經過草原、濕地、森林等生態系統時出現泄漏狀況的影響程度，就需要通過數值模擬手段，在進行假設情況下石油、天然氣等物在泄漏情況下的影響范圍與影響程度的計算。通過建立模型，結合實際情況來做好模擬工作，從而避免泄漏情況的發生以及事故應急預案的編訂。接下來，本文將從數值模擬在長輸油氣管道工程環評中的理論依據應用中的相關內容入手來進行具體的闡述。

關鍵詞：數值模擬；長輸油氣管道工程；理論依據應用

中圖分類號：X8 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）03-0168-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.090

Abstract： in order to in the actual situation to grasp long distance oil and gas pipeline through the prairie， wetland， forest ecosystem in the condition of leak influence degree， will need to be by means of numerical simulation， the assumption of the content such as oil， natural gas in leak cases sphere of influence and impact of calculation. By establishing the model， combined with the actual situation to do a good job in simulation so as to avoid leakage situation and accident emergency plan compilation.

Key words： numerical simulation； long-distance oil and gas pipeline engineering； theoretical basis application

1 長輸油氣管道工程概述

1.1 油氣管道工程分類

在實際情況中，油氣管道的種類比較多，在不同的運輸環境、不同的運輸對象、不同的運輸目的下選擇油氣管道的考慮因素都有所不同。首先，按照不同的運輸對象，常見的油氣管道有輸油管道、輸氣管道以及油氣混合運輸管道。而根據石油種類的不同，輸油管道又有原油管道與成品油管道兩種，在實際情況中，這兩類管道并不會混合使用，需要進行嚴格管理[1]。其次，按照輸送距離的不同，有用于企業內部運輸油氣的管道以及長距離輸送油氣的管道，也就是我們所說的長輸油氣管道。目前，長輸管道是實際情況中運用范圍比較大的一種管道，在運輸量上也比較高。

1.2 長輸油氣管道工程特點

首先，顧名思義，長輸油氣管道工程在實際情況中經過的地區往往比較長，需要經過一系列的復雜地理環境。這些地理區域在生態環境方面往往比較脆弱，在人工進行輸氣管道的施工建設已經完成后的管道運行過程中很容易對脆弱的生態環境平衡造成一定的影響，從而破壞我國整體生態環境的穩定，長輸油氣管道在運行過程中主要環境影響如表1所示。其次，由于長輸管道在實際情況中跨越區域較多，不同區域之間在社會因素方面也有較大的差異，長輸管道經過人口密集區域時，往往需要充分考慮周圍地區的經濟發展狀況，從而更好的實現工程與環境的統一。

2 數值模擬中的資料搜集工作

在實際情況中，長輸油氣管道的石油泄漏污染的擴散主要是通過地下水的流動而傳播的。因此，對于長輸管道工程環境影響評定工作的數值模擬技術的關鍵就是需要根據實際環境來建立起一個完善合理的地下水流動模型。通過這個地下水流動模型的模擬來實現對于石油污染物擴散的模擬。因此，想要建立起與貼合實際環境的地下水流動模型就需要做好完善的資料收集，通過對于環境中各項參數數據的收集與整理來為模型建立提供必要的依據[2]。其中，資料收集工作的對象主要有以下兩方面。首先長輸油氣管道的工程實際概況，包括油氣管道的建設規模、油氣管道在通脆弱生態環境時的具體鋪設情況、長輸油氣管道的整體建設結構、長輸油氣管道運輸對象的特點等。其次，是長輸油氣管道跨越地區的水文情況。在實際情況中的自然地下水系統是一個涵蓋大量信息、復雜多樣且不斷變化的的自然生態系統，因此需要通過對于各項地下水水文信息的詳細收集來實現模型建立基礎數據的整理。

3 地下水流動模型的建立

3.1 模型概化

首先，要進行地下水流動模型的建立工作，需要根據在收集資料步驟中收集處理完成的相關數據來對實際情況中的水文情況進行概化，從而更加直觀的對長輸油氣管道周圍地區的水文條件進行觀測。模型概化主要有三個內容。首先是含水層的結構概化，通過GIS技術、遙感技術等手段來實現對于底層結構圖的編制，從而劃分出水文環境中脆弱地區的含水層結構，從而為模型建立提供依據。其次，需要根據觀測地區的實際水文情況來確定地下水的水頭邊界。一般情況下，根據情況的不同，我們將水頭邊界分為水頭邊界、流量邊界以及河流邊界。最后，需要進行初始條件的概化，就是指地下水初始狀態的收集與模型化。

3.2 參數的選取

在地下水模型的建立過程中，還需要對實際情況中水文條件以及土質條件進行嚴格的測定，通過現代化測定手段的使用以及相關數據的收集，來實現對于實際情況的參數測定。然后，需要根據測定數據來選取必要的參數來作為地下水模型建立的依據。最后，在完成對于模型參數的選取工作之后，還需要對于模型進行必要的校對以及驗證，保證地下水水流模型能夠與實際情況相吻合。

4 污染物模擬預測

地下水流場模型是進行污染物模擬預測的基礎，在進行模擬預測時化學反應項、土壤吸附以及生物都不納入考慮的范疇。污染物模擬預測必須要對假設條件、初始條件、以及模擬因子進行明確。假設條件需要與管道現行工程的特點以及穿越敏感地段的實際狀況相適應，將泄漏可能性最大的兩個點作為最大風險泄漏點。一般來說水流到達水源保護區邊界運動最快的點以及距離保護區最近的點泄漏風險也最大。污染物模擬預測的初始條件主要包括三大點，分別為初始濃度、最低檢測濃度、初始時間。污染物初始濃度可以根據以往的石油泄漏事故狀況進行概括，確定在45000mg/L左右為宜。最低污染物檢測濃度需要符合國家地表水環境質量標準，石油類污染物、烯烴、烷烴等的濃度均不得超過0.05mg/L。漏油事故發生之前或者是剛剛發生的時間節點度可以作為初始時間。模擬因子的選擇會直接影響到污染物模擬預測的效果，因而必須要選擇可以反映建設項目污染物排放特征的代表性因子，一些會對環境造成惡劣影響的污染物常常作為模擬因子，包括會對動植物以及人體造成嚴重危害的物質或者是性質較為穩定的持久性污染物質等等。石油的污染性較強且會對生態造成較大的負面影響，因而常常作為污染物模擬預測模型的模擬因子。在實際情況中，我們通過對于地下水水流模型的運行計算，我們能夠得到在石油泄漏情況下污染物的擴散情況預測。根據預測結果，我們能夠得到在假設情況下，長輸油氣管道在距離水源最近的點以及在發生泄漏情況時最快到達水源地區的點上發生油氣泄漏情況是的擴散范圍，從而更好的進行治理。

5 總結

在數值模擬石油污染擴散狀態的工作中，通過對于地下水模擬軟件的使用，完成對于泄漏事故發生時污染物的擴散狀況的預測，從而為我國的長輸油氣管道周圍區域污染情況的治理提供相關依據，通過科學合理的防治手段來減少或避免泄漏事故的發生。長輸油氣管道的建設是我國建設現代化能源體系的重要內容，一方面我們需要大力建設油氣輸送管道的范圍，提高配送距離，但是另一方面我們也需要重視起在這一過程中油氣管道對生態環境的影響。

參考文獻

[1]馬瑩.煤礦疏干水輸送管道工程建設項目施工期生態環境影響評價研究[J].資源節約與環保，2016，（09）：176.

[2]宋志偉.中緬天然氣管道紅河支線建設項目使用林地對生態環境影響評價方法探析[J].林業調查規劃，2016，（05）：18-22.

收稿日期：2017-05-08

作者簡介：仝玉霞（1981-），女，學士，工程師，研究方向為環境影響評價。