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摘要:烏蘭線輸油管道跨越多種地貌單元,沿線地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變,水毀災(zāi)害發(fā)育,占災(zāi)害調(diào)查點(diǎn)總數(shù)的86.56%。采用《中國石油管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價系統(tǒng)》對烏蘭線地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查結(jié)果進(jìn)行定量化評價,結(jié)果表明,地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級以較高和中為主,占70.9%;管道東段地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度與危險(xiǎn)性較西段高。
關(guān)鍵詞:烏蘭線輸油管道;地質(zhì)災(zāi)害;水毀災(zāi)害
中國石油西部管道烏魯木齊至蘭州線(簡稱烏蘭線)是21世紀(jì)初期我國實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的國家級生命線工程之一,其橫穿新疆、甘肅兩省區(qū),干線全長約1848km[1]。管道沿線地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變,地質(zhì)災(zāi)害類型多樣,對管道安全運(yùn)營構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。野外調(diào)查線路區(qū)發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害,分析研究其分布規(guī)律和主要影響因素,進(jìn)行管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價均具有十分重要的實(shí)際意義。
1地質(zhì)環(huán)境條件
烏蘭線調(diào)查區(qū)屬北溫帶大陸性干旱、半干旱氣候區(qū),年平均降雨量自西北向東南由烏魯木齊299.5mm降至吐魯番16mm,然后又增加至蘭州市327.7mm,管道沿線年均降雨量曲線詳見圖2。沿線最大凍土深度0.6~1.4m。區(qū)內(nèi)自西北向東南分布有烏魯木齊河、白楊河、疏勒河、黑河、石羊河等5條內(nèi)陸河流與黃河[2]。烏蘭線輸油管道跨越構(gòu)造侵蝕中低山、構(gòu)造剝蝕低山、剝蝕丘陵、堆積平原、風(fēng)蝕、風(fēng)積等多種地貌單元,其中以堆積平原地貌為主,約占管道跨越區(qū)總長度的75%。區(qū)內(nèi)自遠(yuǎn)古界至第四系不同時代的地層均有出露,地層發(fā)育完整,巖土體類型多樣,分布廣泛。輸油管道沿線發(fā)育有中天山北緣深斷裂、吐魯番—哈密盆地北緣斷裂、嘉峪關(guān)斷裂與馬灘隱伏斷層等12條活動性斷裂。
2地質(zhì)災(zāi)害類型
烏蘭線輸油管道沿線發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要有水毀災(zāi)害(河溝道水毀、坡面水毀和臺田地水毀)、崩塌、滑坡(黃土滑坡、碎石土滑坡和巖體滑坡)、泥石流、黃土濕陷與采空區(qū)塌陷等6大類。調(diào)查得到各類地質(zhì)災(zāi)害共發(fā)育402處,主要以水毀災(zāi)害為主,占災(zāi)害調(diào)查點(diǎn)總數(shù)的86.56%;滑坡災(zāi)害20處,泥石流與黃土濕陷各15處,崩塌與采空區(qū)塌陷各2處。
3地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律及分析
3.1空間分布規(guī)律
烏蘭線自烏魯木齊首站至蘭州末站地質(zhì)災(zāi)害密度整體呈上升趨勢,主要受水毀災(zāi)害密度分布的影響,在里程1400km(47處/50km)與1700km(79處/50km)附近區(qū)域出現(xiàn)密度峰值,地質(zhì)災(zāi)害較其它地區(qū)發(fā)育。里程1250km把管線分為東西兩段,西段管線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育微弱,25個研究單元中地質(zhì)災(zāi)害密度最大值為9處/50km,平均密度僅為3.6處/50km;東段管線地質(zhì)災(zāi)害較西段發(fā)育,12個研究單元地質(zhì)災(zāi)害密度最大值為79處/50km,平均密度高達(dá)25.8處/50km;東段管線地質(zhì)災(zāi)害平均密度是西段的7.2倍。
3.2管道地質(zhì)災(zāi)害分布規(guī)律
主要影響因素分析影響管道沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律的因素較多,結(jié)合該次調(diào)查及分析結(jié)果,篩選得出以下兩個主要影響因子。降水:烏蘭線沿線多年平均降雨量呈先降低再緩慢升高的變化趨勢,隨著降雨量的增加,管道地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育呈上升趨勢。在吐魯番、哈密與瓜州等地區(qū),水毀災(zāi)害主要由雪融水與暴雨引發(fā),但因降雨稀少而發(fā)育微弱;在古浪、蘭州一帶降雨量較大,不僅水毀災(zāi)害發(fā)育,同時也是泥石流、滑坡、黃土濕陷等災(zāi)害的主要易發(fā)區(qū)。管線西段烏魯木齊、達(dá)坂城一帶降雨量較大,而地質(zhì)災(zāi)害密度發(fā)育較低的主要原因是管線在建設(shè)期間已經(jīng)進(jìn)行了大量的水工保護(hù),在運(yùn)營期間水毀災(zāi)害發(fā)育微弱。分析發(fā)現(xiàn)里程1600km附近災(zāi)害密度曲線降低的主要原因?yàn)楣芫€穿越耕地、草地及林地,水土保持良好,災(zāi)害發(fā)育微弱。地形地貌:烏蘭線穿越的地貌類型包括構(gòu)造侵蝕低山、堆積平原地貌、構(gòu)造侵蝕中低山、剝蝕丘陵及黃土梁峁丘陵區(qū)等,以堆積平原地貌為主,占全線總長高達(dá)68%。堆積平原主要分布在達(dá)坂城、三個泉至煙墩段及河西走廊一帶,發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為坡面水毀與臺田地水毀,地質(zhì)災(zāi)害平均密度7.5處/50km;構(gòu)造侵蝕低山主要分布在烏魯木齊西山區(qū),發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為河溝道水毀,地質(zhì)災(zāi)害平均密度2.5處/50km;構(gòu)造侵蝕中低山主要分布在達(dá)坂城-三個泉、甘肅老虎山及長嶺山區(qū),發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為坡面水毀與臺田地水毀,地質(zhì)災(zāi)害平均密度32.3處/50km;剝蝕丘陵主要分布在煙墩至紅柳河及甘肅北山區(qū)一帶,發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型主要為河溝道水毀,地質(zhì)災(zāi)害平均密度3.4處/50km;黃土梁峁、丘陵區(qū)主要分布在蘭州一帶,地質(zhì)災(zāi)害類型眾多,黃土滑坡、泥石流、臺田地水毀較其它區(qū)域發(fā)育,地質(zhì)災(zāi)害平均密度21.2處/50km。對比發(fā)現(xiàn)烏蘭線管道構(gòu)造侵蝕山區(qū)與黃土梁峁區(qū)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度較堆積平原等其它區(qū)域高。
4地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價
4.1風(fēng)險(xiǎn)評價方法
采用《中國石油管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評價系統(tǒng)》對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果進(jìn)行定量化評價。該評價系統(tǒng)采用指標(biāo)體系評價方法,選取的評價因子主要有風(fēng)險(xiǎn)概率、風(fēng)險(xiǎn)概率等級、后果損失評分、后果分級和風(fēng)險(xiǎn)分級等。
4.2風(fēng)險(xiǎn)評價結(jié)果及分析
烏蘭線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級以較高、中為主,占70.9%。由圖1可見,風(fēng)險(xiǎn)等級高與較高的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)隨著降雨量的增加呈上升趨勢,地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性也隨著增大,在里程1450km、1700km區(qū)域,管道危險(xiǎn)性較其它區(qū)域高。管道西段危險(xiǎn)性大的地質(zhì)災(zāi)害平均發(fā)育密度與地質(zhì)災(zāi)害平均發(fā)育密度的比值為0.31,東段為0.52,由此可見,管道東段區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較西段高。
5結(jié)論
(1)烏蘭線輸油管道地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變,發(fā)育的地質(zhì)災(zāi)害類型以水毀災(zāi)害為主,災(zāi)害發(fā)育密度隨著降雨量的增加而增大。(2)跨越構(gòu)造侵蝕山區(qū)與黃土梁峁區(qū)的管道地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育密度較堆積平原區(qū)高。(3)烏蘭線地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級以較高和中為主,占70.9%,管道東段區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性較西段高。
參考文獻(xiàn):
[1]中國石油管道公司.《油氣管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)》.石油工業(yè)出版社出版.ISBN,9787502178512.
[2]范遠(yuǎn)芳,張小趁.區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)靜動態(tài)評估對比研究[A].第九屆全國工程地質(zhì)大會論文集[C].2012年.
作者:王翔宇 單位:貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局一總隊(duì)