
摘要:延安地區為典型的黃土地貌,油氣資源豐富。油氣管道大部分在溝谷川道內敷設,由于線路選線過程中問題認識不足,后期管道所處地質條件發生變化導致管線運營安全受到影響。本文針對延安地區已建項目線路改線問題遇到的問題,簡要說明黃土地區管道順河谷敷設,水源對管道路由的影響及注意事項。
關鍵詞:河谷階地敷設;水源影響;濕陷性黃土;線路選線
1、概述
延安地區的主要干流有洛河、延河、秀延河、仕望河和云巖河,這些干流與其多級支流構成了區域性水系網絡,造就了延安地區的區域性地貌特征。對于這些常年有水的河流,普遍比較重視,設計所需要的水文資料便于收集。而對于季節性河流,由于枯水期河道干涸,汛期洪水又暴漲暴跌,洪水對管道的危害程度往往為枯水期假象所掩蓋,加之這種河流的水文資料不便獲取,往往被忽視,若不能在選線過程中充分認識到其潛在的威脅,以后必將對管道造成危害。
2、管線順臺地敷設
河谷階地表層全部由沖積黃土等沉淀物堆積的臺地。河谷階地地勢相對平坦,水資源豐富,交通道路相對發達,人口密度較大。河谷階地選線,線路社會依托條件好,線路宜布置在二階臺或者二階臺以上的區域,宜選擇在沿河谷不受沖刷的一側敷設,盡量避免將線路選擇在斜坡地段,盡可能的減少將管道敷設在河道或者靠近河道的臺地上,以防由于洪水爆發或者人為的河流改道造成水流對臺地的沖蝕,影響管道運營安全。
以安塞-永煉原油管輸工程井家坪至余家坪段管線為例,該段線路主要敷設在河谷階地上。工程于2007年7月29日正式破土動工,于2008年9月26日建成投產。由于后期部分線路段沿河一側工廠的建設,導致河流改道、河道變窄、水位上升影響到河流兩側階地上的黃土性質,黃土濕陷性加劇、黃土坍塌,致使管道的安全受到嚴重影響。因此不得不選擇線路改線,將管道平移到更高一層的臺地上。
對于深切狹窄的河道和溝谷,兩側無明顯的臺地。管線不能長距離的敷設在河道或者溝谷底部。河內積水容易淹沒管道,水流沖刷使埋地管道懸空,且施工難度相對較大,不利于管道安全敷設。當道路一側山體削坡相對簡單時,管線可沿道路一側削山拓寬作業帶敷設;當道路一側山體較高,削坡難度及危險性系數較大時,管道順溝敷設難度較大,建議線路繞行。
3、河谷水源影響
線路通過黃土地區溝谷川道上現有水庫、水塘、河流等水源豐富地段,應充分考慮水對土體的影響,盡量避免靠近水庫、水塘的壩體及河岸。
同樣以安塞-永煉原油管輸工程井家坪至余家坪段段管線為例,部分線路段由于政府組織的攔溝圍湖造田導致水流無法及時有效的導流,形成人工蓄水塘。蓄水塘內水滲流,導致周圍黃土吸水,黃土內鹽分流失,黃土膠結能力降低,黃土出現坍塌、水土流失現象,管道表層及周圍土體塌陷,隨著水流向低洼地段流失,導致管道裸露。同時流動的土體對管道在一定方向形成力的作用,容易使管道斷裂,嚴重影響了周圍分布管道的運營安全。因此線路經過已有和擬建水庫、池塘等蓄水地段時,應考慮這些地方水的滲漏引起周圍地質條件變化,威脅管道安全。
4、濕陷性黃土
此外溝谷川道選線還要重視濕陷性黃體對管道安全的影響。從肉眼上識別,濕陷性黃土一般呈黃色,褐黃色或灰黃色,空隙大。在干旱條件下,黃土以粗粉粒為主體骨架的多空隙結構,遇水后黃土內鹽分容易溶解于水中,膠結強度下降,黃土坍塌被流水侵蝕形成溝谷。因此在選線過程中需全面了解所經地區黃土的濕陷等級,盡量選擇在濕陷性弱的地帶通過。
從肉眼上識別,濕陷性黃土一般呈黃色,褐黃色或灰黃色,空隙大。在干旱條件下,黃土以粗粉粒為主體骨架的多空隙結構,遇水后黃土內鹽分容易溶解于水中,膠結強度下降,黃土坍塌被流水侵蝕形成溝谷。因此在選線過程中需全面了解所經地區黃土的濕陷等級,盡量選擇在濕陷性弱的地帶通過。
5、結束語
1、河谷階地選線,線路宜布置在二階臺或者二階臺以上的區域。
2、對于狹窄的河谷,線路宜沿河谷一側道路削坡敷設。
3、線路通過黃土地區現有水庫、水塘、河流等水源豐富地段,應充分考慮水對土體的影響,盡量避免靠近水庫、水塘的壩體及河岸。
4、濕陷性黃土選線,應全面了解所經地區黃土的濕陷等級,盡量選擇在濕陷性弱的地帶通過。
參考文獻:
[1]李朝,陳向新,楊益均管道線路工程中的水工保護油氣儲運 1999
[2]《黃土地區油氣輸送管道線路設計規范》SY/T7363-2017
作者簡介:孫建科(1988.11-),男,山東臨沂人,山東萊克工程設計有限公司助理工程師,2011年畢業于中國石油大學勝利學院,主要研究方向:長輸管道線路設計。