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摘要:国内地质灾害的发生特点和国民经济发展水平与总体规划要求,建立一套经济有效的管道地质灾害防治体系,实现油气长输管道地质灾害区划管理与灾害防治这一目标需要整个石油天然气行业及各个相关部门的高度重视、加大该领域的投资,并通过长期努力来达到。
关键词:油气长输管道 地质灾害 防治措施
长输管道是一个国家生命线工程的重要组成部分,在国民经济中占有重要的地位,而由地质灾害诱发的管道安全事故将是灾难性的。因此,针对管道开展专门的地质灾害风险管理,将地质灾害风险降至最低,具有重要的实际意义。针对长输管道沿线地质灾害频发问题,在回顾地质灾害、风险管理的概念以及总结管道地质灾害发育特点的基础上,阐述管道地质灾害风险管理的总体思路及风险识别、分析、应对、监控的具体内容和方法。
一 油气长输管道地质灾害风险区划方法
1.研究现状
地质灾害危险性分区在国外早就得到深入研究与报导。地质灾害危险性分区归纳起来有两种方法。一种方法是地质灾害分布图和各因素图的叠加,定量、半定量化确定地质灾害敏感性指标,然后对各敏感性指标进行叠加处理。高敏感性指标区代表地质灾害易发区(一般用红色标注) ,低敏感性指标区代表地质灾害不易发生的区域(用绿色标注)。另一种方法是以地质灾害影响因素与地质灾害关系的理论分析,采用打分或评级的方法赋予各因素以权重系数,再对各权重系数进行相关数学运算,从而得到地质灾害危险性区划的定量依据。而在国内,到目前为止,既无统一的滑坡危险度评价理论体系,也无统一的滑坡危险度区划制图方法。因此,有必要在国内开展地质灾害区划研究。
2.区划目的及流程
地质灾害区划的目的是根据区域上已有地质灾害分布并结合灾害的信息预测,圈定不同稳定性等级的斜坡,采用相应的颜色或符号在平面图上表示出来。灾害分区图采用已有高危险区、中等危险区、低危险区、稳定区等类似的等级术语描述加以标识。
3.主要内容
3.1划分风险等级
根据计算出的各区块地质灾害期望损失值制定出风险等级划分标准。
3.2绘制风险区划图
管道地质灾害风险区划是在管道风险评价基础上进行的,其基本方法是以地质灾害风险程度的区域分布为主要依据,结合区域自然条件和社会经济条件,将地质灾害风险水平相近、管道风险类似的地区划为同一亚区或区,将管道风险水平不一或地质灾害形成条件有较大差异的地区划为不同的亚区或区,以显示地质灾害的空间变化特点及区域规律。
3.3分区风险描述
描述分区后各区管道的风险等级情况以及地质灾害危险性和易损性主要影响因素。
3.4制定减灾措施
根据各分区的风险情况,有针对性地制定切实可行的防灾减灾措施。
4.区划原则
文中提出3种区划原则:按油气长输管道所经地可能遭遇的灾害地质种类、灾害造成管道的风险程度值以及油气长输管道地质灾害影响因素进行区划。
4.1按地质灾害种类进行区划
4.1.1单类地质灾害风险
即在一定区域内对某一类地质灾害(如滑坡)造成管道的风险进行区划,得出该类地质灾害在研究区内的危险性区划结果。以滑坡灾害为例,其具体方法是分别对评价区(单元管段)内历史滑坡的危险性和潜在滑坡的危险性进行评价,然后综合两个评价结果,最后借助GIS技术成图。计算公式为:
P滑坡=KHPH滑坡+KPPP滑坡
式中:P滑坡为单元管段内滑坡灾害风险评价结果;PH滑坡为单元管段内历史滑坡灾害风险评价结果;PP滑坡为单元管段内潜在滑坡灾害风险评价结果;KH为单元管段内历史滑坡灾害风险的权重;KP为单元管段内潜在滑坡灾害风险的权重。
4.1.2多种地质灾害风险
在单类地质灾害风险区划的基础上进行综合分析,形成对多种地质灾害风险综合区划结果,即对评价区(单元管段)内各种单类地质灾害风险区划结果进行综合。其具体方法是按一定权值综合各评价结果,最终利用GIS技术成图。
4.2按风险程度值进行区划
文中建议按风险程度值进行区划,可以按3种标准进行:
4.2.1油气长输管道地质灾害危险性大小
按管道地质灾害发生可能性大小划分,一般可用地质灾害、高危险区、中等危险区、低危险区、稳定区等等级术语加以标识。
4.2.2油气长输管道地质灾害易损性大小
按管道地质灾害敏感性大小划分,一般可用地质灾害、高敏感区、中等敏感区、低敏感区等等级术语加以标识。
4.2.3油气长输管道地质灾害风险大小
按管道地质灾害风险大小划分,一般可用地质灾害、高风险区、中等风险区、低风险区等等级术语加以标识。
4.3.按地质灾害影响因素进行区划
油气长输管道地质灾害风险区划应将相关性很强的影响因素进行系统归类,这里分为主控因素类、诱导因素类和危害因素类。
4.3.1主控因素
地质灾害形成的基本条件,包括地形、地层岩性、地质构造、切割密度等。主控因素可以从区域宏观上控制地质灾害发生的分布数量和格局,在风险区划中起到了决定作用。
4.3.2诱导因素
在具备优势主导因素地区,诱导因素起到辅助作用,加速了这些地区的地质灾害发生,包括降雨强度、地震强度、侵蚀强度等。
4.3.3危害因素
地质灾害发生后的灾害检验不仅对单个地质灾害受灾损失量统计,而是对区域地质灾害危害偏重综合宏观统计,从总体上做出评价,包括分布密度、发生时代、规模、受灾程度等。
危险度评价中的主控因素、诱导因素和危害因素之间的关系可表达成式:
式中: ki为判别指数;dj为主控因素,j=1~m;Fi为诱导因素,i=1~n;M为评价总数。该式说明, 当主控因素中缺少一项,d1~dm其中任一项为零时,ki≠0, 即当评价区的任一种主控因素缺失,都将影响总体结果。而其余两项因素中,Fi任一项缺少,ki0,即不会影响总体的统计结果, 因此在因子赋值的权重上需有所区别, 也就是在区划时一般先考虑主控因素。
实际上,在进行油气长输管道风险区划时,单纯地采用一种原则或一种方法所区划的结果所反映管道地质灾害情况与实际可能不符。因此,一般需要将3种原则和多种方法结合起来进行综合区划。
二、基于区划的油气长输管道地质灾害防治
针对国内油气长输管道地质灾害防治方面存在的问题,根据地质的情况的不同,可以采取有以下措施:
1.避让措施
对于地质灾害危险性属于中低危险区,且易损性也较小,治理意义不大和治理费用高的管段,在管道建设或改建时则可以绕开地质灾害点。
2.工程措施
对重大灾害点,其威胁到油气长输管道生命线工程,从安全和经济两方面考虑需要进行以工程治理为主的综合治理。
3.生物措施
对于地处山岭腹地,大部分区域为中低山地的地区,合理栽植对管道安全没有影响的树木和药材,广泛推广经济林木既是防治油气长输管道地质灾害、改善地质环境的实用方法,又是管道所经地区发展经济的有效途径。
三、结束语
结合国内地质灾害的发生特点和国民经济发展水平与总体规划要求,建立一套经济有效的管道地质灾害防治体系,实现油气长输管道地质灾害区划管理与灾害防治这一目标需要整个石油天然气行业及各个相关部门的高度重视、加大该领域的投资,并通过长期努力来达到。
参考文献
[1]殷坤龙,柳源;滑坡灾害区划系统研究;中国地质灾害与防治学报,2000,11(4):28-32.
[2]乔建平;中国滑坡分布;北京:科学出版社,1997.
关键词:油气长输管道 地质灾害 防治措施
长输管道是一个国家生命线工程的重要组成部分,在国民经济中占有重要的地位,而由地质灾害诱发的管道安全事故将是灾难性的。因此,针对管道开展专门的地质灾害风险管理,将地质灾害风险降至最低,具有重要的实际意义。针对长输管道沿线地质灾害频发问题,在回顾地质灾害、风险管理的概念以及总结管道地质灾害发育特点的基础上,阐述管道地质灾害风险管理的总体思路及风险识别、分析、应对、监控的具体内容和方法。
一 油气长输管道地质灾害风险区划方法
1.研究现状
地质灾害危险性分区在国外早就得到深入研究与报导。地质灾害危险性分区归纳起来有两种方法。一种方法是地质灾害分布图和各因素图的叠加,定量、半定量化确定地质灾害敏感性指标,然后对各敏感性指标进行叠加处理。高敏感性指标区代表地质灾害易发区(一般用红色标注) ,低敏感性指标区代表地质灾害不易发生的区域(用绿色标注)。另一种方法是以地质灾害影响因素与地质灾害关系的理论分析,采用打分或评级的方法赋予各因素以权重系数,再对各权重系数进行相关数学运算,从而得到地质灾害危险性区划的定量依据。而在国内,到目前为止,既无统一的滑坡危险度评价理论体系,也无统一的滑坡危险度区划制图方法。因此,有必要在国内开展地质灾害区划研究。
2.区划目的及流程
地质灾害区划的目的是根据区域上已有地质灾害分布并结合灾害的信息预测,圈定不同稳定性等级的斜坡,采用相应的颜色或符号在平面图上表示出来。灾害分区图采用已有高危险区、中等危险区、低危险区、稳定区等类似的等级术语描述加以标识。
3.主要内容
3.1划分风险等级
根据计算出的各区块地质灾害期望损失值制定出风险等级划分标准。
3.2绘制风险区划图
管道地质灾害风险区划是在管道风险评价基础上进行的,其基本方法是以地质灾害风险程度的区域分布为主要依据,结合区域自然条件和社会经济条件,将地质灾害风险水平相近、管道风险类似的地区划为同一亚区或区,将管道风险水平不一或地质灾害形成条件有较大差异的地区划为不同的亚区或区,以显示地质灾害的空间变化特点及区域规律。
3.3分区风险描述
描述分区后各区管道的风险等级情况以及地质灾害危险性和易损性主要影响因素。
3.4制定减灾措施
根据各分区的风险情况,有针对性地制定切实可行的防灾减灾措施。
4.区划原则
文中提出3种区划原则:按油气长输管道所经地可能遭遇的灾害地质种类、灾害造成管道的风险程度值以及油气长输管道地质灾害影响因素进行区划。
4.1按地质灾害种类进行区划
4.1.1单类地质灾害风险
即在一定区域内对某一类地质灾害(如滑坡)造成管道的风险进行区划,得出该类地质灾害在研究区内的危险性区划结果。以滑坡灾害为例,其具体方法是分别对评价区(单元管段)内历史滑坡的危险性和潜在滑坡的危险性进行评价,然后综合两个评价结果,最后借助GIS技术成图。计算公式为:
P滑坡=KHPH滑坡+KPPP滑坡
式中:P滑坡为单元管段内滑坡灾害风险评价结果;PH滑坡为单元管段内历史滑坡灾害风险评价结果;PP滑坡为单元管段内潜在滑坡灾害风险评价结果;KH为单元管段内历史滑坡灾害风险的权重;KP为单元管段内潜在滑坡灾害风险的权重。
4.1.2多种地质灾害风险
在单类地质灾害风险区划的基础上进行综合分析,形成对多种地质灾害风险综合区划结果,即对评价区(单元管段)内各种单类地质灾害风险区划结果进行综合。其具体方法是按一定权值综合各评价结果,最终利用GIS技术成图。
4.2按风险程度值进行区划
文中建议按风险程度值进行区划,可以按3种标准进行:
4.2.1油气长输管道地质灾害危险性大小
按管道地质灾害发生可能性大小划分,一般可用地质灾害、高危险区、中等危险区、低危险区、稳定区等等级术语加以标识。
4.2.2油气长输管道地质灾害易损性大小
按管道地质灾害敏感性大小划分,一般可用地质灾害、高敏感区、中等敏感区、低敏感区等等级术语加以标识。
4.2.3油气长输管道地质灾害风险大小
按管道地质灾害风险大小划分,一般可用地质灾害、高风险区、中等风险区、低风险区等等级术语加以标识。
4.3.按地质灾害影响因素进行区划
油气长输管道地质灾害风险区划应将相关性很强的影响因素进行系统归类,这里分为主控因素类、诱导因素类和危害因素类。
4.3.1主控因素
地质灾害形成的基本条件,包括地形、地层岩性、地质构造、切割密度等。主控因素可以从区域宏观上控制地质灾害发生的分布数量和格局,在风险区划中起到了决定作用。
4.3.2诱导因素
在具备优势主导因素地区,诱导因素起到辅助作用,加速了这些地区的地质灾害发生,包括降雨强度、地震强度、侵蚀强度等。
4.3.3危害因素
地质灾害发生后的灾害检验不仅对单个地质灾害受灾损失量统计,而是对区域地质灾害危害偏重综合宏观统计,从总体上做出评价,包括分布密度、发生时代、规模、受灾程度等。
危险度评价中的主控因素、诱导因素和危害因素之间的关系可表达成式:
式中: ki为判别指数;dj为主控因素,j=1~m;Fi为诱导因素,i=1~n;M为评价总数。该式说明, 当主控因素中缺少一项,d1~dm其中任一项为零时,ki≠0, 即当评价区的任一种主控因素缺失,都将影响总体结果。而其余两项因素中,Fi任一项缺少,ki0,即不会影响总体的统计结果, 因此在因子赋值的权重上需有所区别, 也就是在区划时一般先考虑主控因素。
实际上,在进行油气长输管道风险区划时,单纯地采用一种原则或一种方法所区划的结果所反映管道地质灾害情况与实际可能不符。因此,一般需要将3种原则和多种方法结合起来进行综合区划。
二、基于区划的油气长输管道地质灾害防治
针对国内油气长输管道地质灾害防治方面存在的问题,根据地质的情况的不同,可以采取有以下措施:
1.避让措施
对于地质灾害危险性属于中低危险区,且易损性也较小,治理意义不大和治理费用高的管段,在管道建设或改建时则可以绕开地质灾害点。
2.工程措施
对重大灾害点,其威胁到油气长输管道生命线工程,从安全和经济两方面考虑需要进行以工程治理为主的综合治理。
3.生物措施
对于地处山岭腹地,大部分区域为中低山地的地区,合理栽植对管道安全没有影响的树木和药材,广泛推广经济林木既是防治油气长输管道地质灾害、改善地质环境的实用方法,又是管道所经地区发展经济的有效途径。
三、结束语
结合国内地质灾害的发生特点和国民经济发展水平与总体规划要求,建立一套经济有效的管道地质灾害防治体系,实现油气长输管道地质灾害区划管理与灾害防治这一目标需要整个石油天然气行业及各个相关部门的高度重视、加大该领域的投资,并通过长期努力来达到。
参考文献
[1]殷坤龙,柳源;滑坡灾害区划系统研究;中国地质灾害与防治学报,2000,11(4):28-32.
[2]乔建平;中国滑坡分布;北京:科学出版社,1997.