中緬油氣管道沿線地質(zhì)災害風險消減規(guī)劃

陳大中(中國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)災害風險消減規(guī)劃

陳大中(中國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)條件復雜，管道穿越段由于大面積擾動地表，改變原始地貌，鋪設(shè)管道后重新回填的土體力學強度低、水敏感性強，沿線地質(zhì)災害發(fā)育，對管道的安全運營構(gòu)成了嚴重威脅。文章對中緬油氣管道(云南段)沿線地質(zhì)災害類型、影響因素、危害特征等進行了重點分析探討，并提出了地質(zhì)災害風險消減的防治規(guī)劃措施。

油氣管道；地質(zhì)災害；風險消減

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，單線長度約864．71km，于2013年建成輸油。

沿線跨越多個氣候帶，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，從下元古界昆陽群至新生界第四系松散層，各時代地層均有出露。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挖后反填物)，反填物結(jié)構(gòu)疏松，透水性，滲水性極強，其工程地質(zhì)性能極差：承載力不足10kPa；透水性極強，在雨水浸泡后極易產(chǎn)生蠕動性的下滑。

沿線構(gòu)造復雜，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，上述活動斷裂均誘發(fā)過6級以上地震。沿線地震烈度為Ⅶ～Ⅷ度。

管道經(jīng)過區(qū)河流多達8條，受雨季影響較大，雨季時水量較大。地下水類型為3類：松散巖類孔隙水、基巖裂隙水、巖溶裂隙水。其中，管線周圍以松散巖類孔隙水為主。

2 沿線地質(zhì)災害類型及產(chǎn)生原因

2.1 地質(zhì)災害類型

通過對中緬油氣管道(云南段)沿線地質(zhì)災害調(diào)查和統(tǒng)計，調(diào)查區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災害點300處，如圖1所示。

圖1 中緬油氣管道(云南段)地質(zhì)災害發(fā)育類型餅圖

2.2 地質(zhì)災害發(fā)育的影響因素

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

(2)人類工程活動 ①在管道通過段常有修建公路、鐵路、房屋、引水渠道等活動，在施工過程中隨意削坡，采用爆破等手段，挖填方處理不當，造成斜坡結(jié)構(gòu)被破壞，從而導致滑坡、崩塌的發(fā)生、潛在不穩(wěn)定斜坡的發(fā)展或老滑坡復活。②輸油管道的施工建設(shè)導致沿線的第四系松散堆積斜坡地表土體發(fā)生擾動，加之回填不實，加劇地表水的入滲，降低巖土體物理力學參數(shù)，進而誘發(fā)滑坡、崩塌、不穩(wěn)定斜坡等地質(zhì)災害。③在管道通過的較大型河流中采砂石活動頻繁，導致河道形態(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，在管道通過段往往土體結(jié)構(gòu)松散，孔隙性大，透水性強，為坡積層的崩滑提供了有利條件；同時在河谷階地、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)災害風險消減規(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標準相結(jié)合的方法，對中緬油氣管道(云南段)輸油沿線地質(zhì)災害進行風險等級劃分，其中地質(zhì)災害風險等級為高的有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)災害點風險等級，為確保管道的安全運營，按緊迫、一般分期分批進行地質(zhì)災害的綜合治理。

規(guī)劃的原則為：以《油氣輸送管道工程地質(zhì)災害防治設(shè)計規(guī)范》(SY/T 7040-2016)為基本準則，切實保護地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，防治地質(zhì)災害的發(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)標準、規(guī)范和要求為依據(jù)來進行規(guī)劃；以管道及其站場等附屬設(shè)施的安全運營為基本出發(fā)點，因害設(shè)防，因地制宜，以防為主，綜合治理，突出重點，分步實施[2]。

3.2 規(guī)劃分期

(1)規(guī)劃分期 根據(jù)沿線地質(zhì)災害風險性分級和管道安全運營的實際要求，將沿線地質(zhì)災害治理規(guī)劃的規(guī)劃期劃分為應急治理期和規(guī)劃治理期。

(2)規(guī)劃分期目標 ①應急治理期目標：對風險概率等級為高，災害體極不穩(wěn)定，隨時可能失穩(wěn)，導致管道嚴重扭曲變形、破裂或斷裂而必須中斷輸油的，立即展開管道排險和災害應急勘察、設(shè)計、治理工作。②規(guī)劃治理期目標：對本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的、應急治理目標以外的不穩(wěn)定的滑坡、崩塌、坡面水毀及河溝道水毀等地質(zhì)災害，按有關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范進行詳盡的工程勘察、設(shè)計和治理，徹底消除災害隱患。

3.3 防治措施建議

(1)工程措施 ①防水流下蝕及側(cè)蝕。此類措施主要為護岸擋墻、護坦及防沖檻，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用，實踐證明效果好，在沿線多處河溝道水毀中有效地保護了管道的安全。護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岸和護坦型式，效果良好。管道穿越丘陵區(qū)沖溝，建議采用護岸和防沖檻防護措施，相對護坦而言，既能達到良好的防護效果，且相對經(jīng)濟節(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，穿越了眾多大小不等的排水渠和灌溉渠，人為清理渠道會造成管道覆土變薄甚至暴露或意外破壞，其人為風險因素遠大于自然災害因素。對這類災害主要采取主動防護和被動防護相結(jié)合的措施。主動防護及沿渠道修建護岸和護坦，防止清淤影響管道安全。被動防護即在穿越處設(shè)置明顯的警示標志、加強監(jiān)測巡查、加強管道保護安全教育宣傳等。管道保護應以主動保護為主，被動保護為輔的原則。③生態(tài)恢復。表層植被在輸油氣管道鋪設(shè)時被破壞是沿線地質(zhì)災害發(fā)育的主要原因，因此，生態(tài)恢復是根治沿線地質(zhì)災害的方法，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不到森林的固土標準，因此，生態(tài)恢復措施需配合一定的工程措施。

(2)監(jiān)測、預警措施 對災害體活動不明顯或僅有發(fā)展趨勢的潛在不穩(wěn)定斜坡、水毀和管道線路外側(cè)小規(guī)模塌方災害點等建議進行目視監(jiān)測，及時巡邏檢查；對個別大規(guī)模滑坡隱患點、活動程度不明確的滑坡點、一旦復活難于治理的災害點建議進行專業(yè)監(jiān)測；對管道影響雖然較小但影響伴行路的災害點，建議采取在災害體下方設(shè)置預警措施的方式進行監(jiān)測預警。

(3)避讓及改線措施 對經(jīng)過地質(zhì)勘察或監(jiān)測后確定其治理費用巨大的地質(zhì)災害點，對其進行治理不經(jīng)濟或難以進行治理的，建議采取避讓及改線措施。

4 結(jié)語

綜上所述，管道沿線的地質(zhì)災害有發(fā)育相對集中、分布密度較大的特征，影響沿線地質(zhì)災害發(fā)育的因素有很多，如降水條件、地表水活動、人類工程活動、地形地貌條件、地層巖性等，這些因素導致和加劇了沿線地質(zhì)災害的發(fā)生。沿線地質(zhì)災害的發(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應考慮各種因素的影響，因地制宜統(tǒng)籌兼顧。

[1]范小文.甘肅省高臺縣地質(zhì)災害特征及防治對策[J].地下水，2016，(01) ：177-180.

[2]萬兆發(fā)，宋紅香，李海平，等.寶雞地區(qū)地質(zhì)災害發(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)濟師，從事天然氣營銷工作。