清華大學開展地下埋設管道穿河段的洪水危險度評價

?

清華大學開展地下埋設管道穿河段的洪水危險度評價

分布于黃土高原地區的油氣管道沿途地質地貌復雜，夏季短時強降雨造成管道周圍水土流失嚴重，進而使埋地管道發生暴露、位移等危害管道安全運行的洪水隱患，而水利部頒布的《洪水影響評價報告編制導則》并不適用于穿越大量小流域、地下埋設的油氣管道。

中北大學化工與環境學院及清華大學水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室的研究者們根據洪水災害風險分析的基本原理，借鑒已有研究考慮到的風險因子、采用的遙感和地理信息系統技術，開展了洪水危險度評價研究。

研究選取陜京三線輸氣管道山西臨縣段為例，將沿途劃分成96個管道穿河點，定量分析了每個管道穿河的洪水風險因子，包括影響洪水絕對威力的主要因子與管段抵御能力的主要因子，使用96個穿河點數據檢驗各風險因子與水毀次數的相關性，剔除不具備統計顯著性的因子，最終選取了匯水區年降雨量、土地利用和植被覆蓋作為顯著影響穿河點洪水危險度的3個核心風險因子，以這3個風險因子的風險等級作為自變量，以管道穿河點的實際水毀次數為目標變量，進行管道洪水災害的回歸分析?；貧w模型采用了多元線性回歸模型和Logistic回歸模型，將計算結果與實際統計結果進行對比得到，Logistic回歸模型得到的具體值要更接近真實情況。

上述兩種計算結果顯示的影響穿河點洪水危險度的3個核心風險因子的權重比例從大到小順序均一致，依次為年降雨量、匯水區土地利用、植被覆蓋。降雨在管道洪水危險度中起到了60%左右的主要貢獻，匯水區土地利用和植被覆蓋兩個因子貢獻了剩下的40%。從危險度分析結果看，匯水區降雨量越大、匯水區的耕地面積比例越小、植被覆蓋越差的管段越容易發生洪水災害。

本文提出穿越河流的線狀工程洪水危險度評價方法可以實現對管道洪水危險度空間分布的評估，在特定區域建模率定的準確度超過了 75% 。該方法能夠通過各種基礎實測數據發現潛在的高風險管段，在相同的氣候和地理條件下, 模型參數有望保持有效，可用于規劃和新建工程的洪水危險度空間分布的相對評價。相比經驗方法，本文方法的空間分辨率和準確性更高，是可用于穿越河流的線狀工程風險評估的一種新方法。但由于該方法是評價不同管段洪水危險度相對高低的靜態型方法，存在一定的局限性，不能準確反映洪水風險的動態情況，因此管道洪水風險規避決策技術仍有待持續研究。

高山卜 摘編自《南水北調與水利科技》雜志2016年8月

《地下埋設管道穿河段的洪水危險度評價》原作者吳夏等