中缅油气管道沿线地质灾害风险消减规划

2017-12-08 02:11陈大中中国石油天然气股份有限公司
化工管理 2017年34期
关键词:输油斜坡滑坡

陈大中(中国石油天然气股份有限公司

西南管道昆明输油气分公司, 云南 昆明 650106)

中缅油气管道沿线地质灾害风险消减规划

陈大中(中国石油天然气股份有限公司

西南管道昆明输油气分公司, 云南 昆明 650106)

中缅油气管道(云南段)地质条件复杂,管道穿越段由于大面积扰动地表,改变原始地貌,铺设管道后重新回填的土体力学强度低、水敏感性强,沿线地质灾害发育,对管道的安全运营构成了严重威胁。文章对中缅油气管道(云南段)沿线地质灾害类型、影响因素、危害特征等进行了重点分析探讨,并提出了地质灾害风险消减的防治规划措施。

油气管道;地质灾害;风险消减

1 沿线地理地质环境

中缅油气管道云南段起自瑞丽市弄岛镇,途径云南东南部9县4市,止于曲靖市富源县,单线长度约864.71km,于2013年建成输油。

沿线跨越多个气候带,各气候带特征差异较大,降雨主要集中在7、8、9月份。

沿线原始地层发育齐全,从下元古界昆阳群至新生界第四系松散层,各时代地层均有出露。管道铺设后的地层岩性主要是管沟上部二元结构地层(管沟底部的原始地层和开挖后反填物),反填物结构疏松,透水性,渗水性极强,其工程地质性能极差:承载力不足10kPa;透水性极强,在雨水浸泡后极易产生蠕动性的下滑。

沿线构造复杂,大部分呈南北走向,基本与拟建管线大角度相交。

据区域地震历史资料,近100年来,上述活动断裂均诱发过6级以上地震。沿线地震烈度为Ⅶ~Ⅷ度。

管道经过区河流多达8条,受雨季影响较大,雨季时水量较大。地下水类型为3类:松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、岩溶裂隙水。其中,管线周围以松散岩类孔隙水为主。

2 沿线地质灾害类型及产生原因

2.1 地质灾害类型

通过对中缅油气管道(云南段)沿线地质灾害调查和统计,调查区内共发现地质灾害点300处,如图1所示。

图1 中缅油气管道(云南段)地质灾害发育类型饼图

2.2 地质灾害发育的影响因素

(1)降水条件及地表水活动 管道跨越区域雨季一般大~暴雨,降水导致不良地质体重度增加,改变斜坡形态,结构面强度降低,岩土体物理力学性质变差,酝酿并诱发滑坡、崩塌、坡面溜坍地质灾害。在雨汛期强降水条件下,大量降水顺节理、裂隙下渗,致使接触面土体抗剪强度降低,触发滑坡、崩塌;同时强降雨在河谷、沟谷、洼地短时间汇集,导致洪水、泥石流灾害。经统计,沿线降雨为主要因素的坡面水毁和台田地水毁灾害点占地灾总数的50.4%。

(2)人类工程活动 ①在管道通过段常有修建公路、铁路、房屋、引水渠道等活动,在施工过程中随意削坡,采用爆破等手段,挖填方处理不当,造成斜坡结构被破坏,从而导致滑坡、崩塌的发生、潜在不稳定斜坡的发展或老滑坡复活。②输油管道的施工建设导致沿线的第四系松散堆积斜坡地表土体发生扰动,加之回填不实,加剧地表水的入渗,降低岩土体物理力学参数,进而诱发滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害。③在管道通过的较大型河流中采砂石活动频繁,导致河道形态改变,水文条件发生改变,加剧了河道的下切和侧蚀,并导致岸坡、河床稳定性降低。

(3)地层岩性条件 丘陵、山区斜坡、冲沟内分布的残坡积土,常为碎石土或粘性土等,在管道通过段往往土体结构松散,孔隙性大,透水性强,为坡积层的崩滑提供了有利条件;同时在河谷阶地、冲洪积平原的陡坡和岸坡分布的粉土、粘性土、砂土区域多发生水毁灾害。在不同的地层组合下更易产生滑坡、潜在不稳定斜坡[1]。

3 沿线地质灾害风险消减规划

3.1 规划的基本思路和原则

首先采用定性和半定量分级标准相结合的方法,对中缅油气管道(云南段)输油沿线地质灾害进行风险等级划分,其中地质灾害风险等级为高的有23处、较高的有108处、中等的有116处、较低的有25处,低的有28处。

规划的基本思路是:紧紧围绕沿线地质灾害点风险等级,为确保管道的安全运营,按紧迫、一般分期分批进行地质灾害的综合治理。

规划的原则为:以《油气输送管道工程地质灾害防治设计规范》(SY/T 7040-2016)为基本准则,切实保护地质生态环境,防治地质灾害的发生;以《输油管道完整性管理规范》(SY/T 6648-2016)等相关技术标准、规范和要求为依据来进行规划;以管道及其站场等附属设施的安全运营为基本出发点,因害设防,因地制宜,以防为主,综合治理,突出重点,分步实施[2]。

3.2 规划分期

(1)规划分期 根据沿线地质灾害风险性分级和管道安全运营的实际要求,将沿线地质灾害治理规划的规划期划分为应急治理期和规划治理期。

(2)规划分期目标 ①应急治理期目标:对风险概率等级为高,灾害体极不稳定,随时可能失稳,导致管道严重扭曲变形、破裂或断裂而必须中断输油的,立即展开管道排险和灾害应急勘察、设计、治理工作。②规划治理期目标:对本次调查发现的、应急治理目标以外的不稳定的滑坡、崩塌、坡面水毁及河沟道水毁等地质灾害,按有关技术标准、规范进行详尽的工程勘察、设计和治理,彻底消除灾害隐患。

3.3 防治措施建议

(1)工程措施 ①防水流下蚀及侧蚀。此类措施主要为护岸挡墙、护坦及防冲槛,目前在中缅油气管道(云南段)沿线穿越河沟道位置被广泛应用,实践证明效果好,在沿线多处河沟道水毁中有效地保护了管道的安全。护坦除了防水流下蚀作用外,还起到防清理渠道造成的影响,因此平原区管道穿越渠道主要采用护岸和护坦型式,效果良好。管道穿越丘陵区冲沟,建议采用护岸和防冲槛防护措施,相对护坦而言,既能达到良好的防护效果,且相对经济节约。②人为清理渠道。中缅油气管道(云南段)在平原区敷设时,穿越了众多大小不等的排水渠和灌溉渠,人为清理渠道会造成管道覆土变薄甚至暴露或意外破坏,其人为风险因素远大于自然灾害因素。对这类灾害主要采取主动防护和被动防护相结合的措施。主动防护及沿渠道修建护岸和护坦,防止清淤影响管道安全。被动防护即在穿越处设置明显的警示标志、加强监测巡查、加强管道保护安全教育宣传等。管道保护应以主动保护为主,被动保护为辅的原则。③生态恢复。表层植被在输油气管道铺设时被破坏是沿线地质灾害发育的主要原因,因此,生态恢复是根治沿线地质灾害的方法,但限于输油气管道的特殊性,管道上方及作业面沿线不能种植深根植物,而浅根灌木和草本植物的固土作用达不到森林的固土标准,因此,生态恢复措施需配合一定的工程措施。

(2)监测、预警措施 对灾害体活动不明显或仅有发展趋势的潜在不稳定斜坡、水毁和管道线路外侧小规模塌方灾害点等建议进行目视监测,及时巡逻检查;对个别大规模滑坡隐患点、活动程度不明确的滑坡点、一旦复活难于治理的灾害点建议进行专业监测;对管道影响虽然较小但影响伴行路的灾害点,建议采取在灾害体下方设置预警措施的方式进行监测预警。

(3)避让及改线措施 对经过地质勘察或监测后确定其治理费用巨大的地质灾害点,对其进行治理不经济或难以进行治理的,建议采取避让及改线措施。

4 结语

综上所述,管道沿线的地质灾害有发育相对集中、分布密度较大的特征,影响沿线地质灾害发育的因素有很多,如降水条件、地表水活动、人类工程活动、地形地貌条件、地层岩性等,这些因素导致和加剧了沿线地质灾害的发生。沿线地质灾害的发育和发生是各种影响因素的结果,因此,在制定防治和管理措施时应考虑各种因素的影响,因地制宜统筹兼顾。

[1]范小文.甘肃省高台县地质灾害特征及防治对策[J].地下水,2016,(01) :177-180.

[2]万兆发,宋红香,李海平,等.宝鸡地区地质灾害发育特征浅析[J].陕西地质,2004,(02):94-100.

陈大中(1969- ),男,甘肃民勤人,本科,经济师,从事天然气营销工作。

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