油气长输管道滑坡地质灾害危险性评价专家系统研究

以运营的油气长输管道工程为依托,在收集、整理、综合分析既有资料基础上,通过对大量滑坡案例进行分析,明确了滑坡地质灾害的主要诱发因素与稳定性控制指标,建立了滑坡危险性评价指标体系。应用专家系统研究方法,建立油气长输管道线路滑坡地质灾害危险性评价专家系统,并对具体工程进行了地质灾害危险性评估,结果符合实际,可为油气长输管道工程地质灾害减灾防灾提供技术支撑。     

长输管道地质灾害定量风险评价技术研究——评《长输管道地质灾害风险评价与控制》

长输管道已经成为目前运输油气的主要方式,相较于其他运输方式,具效率高、成本低等优势,因此被广泛应用。地质灾害是影响运输安全的主要因素,灾害发生会严重破坏管道,造成巨大经济损失。为提升管道运输安全性,要积极开展定量风险评价,制定有效保护方案,保证能源稳定、安全的运输。《长输管道地质灾害风险评价与控制》一书通过介绍长输管道防护等内容,为相关工作的开展提供参考。     

国内首个管道地灾评估体系建立

《中国矿业报》消息在经历了年初的暴雪冰冻灾害后,人们对灾害风险预防和应急措施更加关注。2008年2月22～24日,西气东输管道公司在上海召开《管道环境及地质灾害风险辨识与评估》成果验收会。中国工程院院士李鹤林等13位与会专家一致认为,该研究成果创造性地将管道风险评估原理与西气东输实际情况结合起来,建立了国内第一个管道环境及地质灾害风险评估模型与指标体系,并研制出了评估软件,研究成果整体处于国内领先水平。     

河沟谷区管道敷设方式和地质灾害的关系探析

随着涩宁兰管道投产,沿管道地质灾害酿成人员伤亡、财产损失和环境污染等灾难也逐步凸显。在河沟谷区,地质灾害发育密度高,对管道的威胁较大,灾害后果较为严重。介绍交切和平行管道敷设方式。通过对野外调查数据的分析,发现交切敷设的管道地质灾害的发育密度和风险等级远远大于平行敷设的管道。单从风险控制角度来说,油气长输管道在类似自然环境中选线时,建议以平行河沟谷敷设为主,且尽量考虑沿谷缘山梁带敷设穿越。     

在役输油气管道沿线滑坡灾害监测预警技术及应用

滑坡灾害是浅埋输油气管道的主要风险源之一,监测预警是管道滑坡风险控制的重要手段。管道滑坡灾害的监测预警需要滑坡体和管道的联合监测,注重管体轴向应变监测。为获得管道轴向应变的准确值,每截面至少需要布置3个应变计。推导了已知截面上3点、9点、12点钟位置应力时,管体监测截面上任意点应力的计算方法;探讨了基于材料强度破坏的管道预警阈值的确定方法。汶川地震期间,在兰成渝成品油管道羊木山滑坡获得了成功应用,为管道滑坡灾害监测预警的推广提供了借鉴。     

呼包鄂管道鄂尔多斯段水毁灾害特征及防护工程优化

长距离输油管道穿越鄂尔多斯丘陵地区,管道水毁地质灾害有独特的发育类型和危害特征。论文结合呼包鄂管道沿线地质灾害调查结果,总结了该区管道水毁灾害的发育特征,半定量分析了水流在各类水毁中对防护工程的冲刷破坏作用。根据已有防护工程的变形破坏模式,对鄂尔多斯地区管道水毁灾害的防护措施提出了优化建议,同时提出采用土工格栅护坡对管道过崾岘进行防护。为长输油气管道穿越鄂尔多斯地区的建设和保护提供参考。     

海底滑坡冲击下悬跨管道动态响应及安全性评估

作为一种常见的海洋地质灾害,海底滑坡会对油气管道的安全造成巨大威胁。由于海洋底流的冲刷作用,海底管道往往会悬跨于海床之上,稳定性较差。当悬跨管道遭受到海底滑坡的冲击作用后,其动态响应预测及安全性评估尤为重要。本文建立了海底滑坡-管道相互作用的有限元模型,将油气管道分为悬跨段和埋地段,考虑了悬跨长度和高度变化条件下,油气管道遭受海底滑坡冲击作用时的动态响应。数值计算结果表明,管道悬跨长度和高度对其塑性变形影响显著,海底滑坡引起的管道应变会随着悬跨长度和高度的增加而增大。最后,提出了综合考虑悬跨长度和高度影响下海底管道安全性评估方法,该成果可直接用于海底滑坡作用下油气管道安全性的动态评估。     

甘肃长输管道某滑坡灾害综合分析及治理研究

长输管道是国家重大生命线工程,滑坡灾害可能导致长输管道变形、拉裂、断裂等破坏,对滑坡成灾机理综合分析和稳定性评价是滑坡灾害治理的前提。本文以甘肃地区长输管道的某滑坡体为研究对象,调查分析地质构造、地质地层和地震气候情况,采用因果分析的鱼刺分析法从物、环境、人三个要素对滑坡成灾机理进行分析,并采用传递系数法对滑坡进行稳定性评价。基于滑坡灾害的综合分析成果,从防护、施工、环保和投资四个方面比较选定抗滑桩板墙灾害治理方案,治理实施效果良好。研究成果为类似线性工程的滑坡灾害分析和治理提供参考。     

塔吉克斯坦MS7.2级地震滑坡危险性快速评估及其对中国西部边疆山区巨灾风险防控的启示

2023年2月23日,在中国新疆边境附近的塔吉克斯坦东南部山区发生M_S 7.2级地震,震源深度10 km。按照以往经验研判,地震可能造成山体震损甚至形成较大范围的滑坡灾害(链)。为了快速预估本次地震滑坡灾害情况,本文采用InSAR地表变形观测、遥感解译和模型分析计算等方法,开展了同震滑坡灾害危险性快速评估,揭示了地震滑坡发育分布规律。结果表明：(1) InSAR地表变形监测显示了本次地震的发震断裂以右旋走滑为主,断裂南侧变形明显,为地震驱动的主动盘;(2)同震滑坡的极高和高危险区沿地震断裂呈带状展布,主要分布于雪山的角峰、刃脊两侧的高陡部位以及沟谷的陡峻岸坡;(3)震中附近遥感解译发现,极高和高危险区主要以中小型高位冰岩崩滑为主,具有“点多、面广”的特征。基于以上结果并结合喜马拉雅西构造结地区的地震地质背景,分析了地震地质灾害对中国西部边疆山区的潜在风险,并提出了针对性的巨灾风险防控建议,可为地质活跃区重大工程规划建设地质安全和山区城镇地质灾害防灾减灾提供科学参考。     

普光气田地面集输气管线地质灾害风险评价

油气管道经常不可避免地穿越一些地形地质条件复杂区,而这些地区往往又是地质灾害的高发区,不同类型的地质灾害以不同的方式威胁着管道的安全运营。以普光气田输气管线为例：（1）建立了区域管道地质灾害风险评价模型与评价指标体系;（2）完成了普光气田输气管道地质灾害风险评价,将管道沿线地质灾害风险划分为地质灾害高风险区、较高风险区、中等风险区、较低风险区和低风险区5个不同等级;（3）根据地质灾害风险评价分区结果对管道进行地质灾害风险分段,将管道划分成了50个地质灾害风险等级段,其中：高风险段2段,较高风险段14段,中风险段20段,较低风险段14段。评价结果与实际相符,为管道灾害的预防、治理提供重要的辅助决策,为区域管道地质灾害风险评价提供了参考与借鉴。     

横穿滑坡下X80管道极限滑坡位移分析

长输管道在运输天然气时不可避免地会穿越地质灾害频发区域,其中滑坡对于管道的威胁性最大,因此对滑坡作用下管道的安全进行评估十分重要。针对X80管道横穿滑坡可能遇到的安全问题,提出管道的极限滑坡位移定义,将其作为评价管道安全的外部指标。依据中贵线某滑坡工况,采用ABAQUS软件建立横穿滑坡下的管-土模型,对不同滑坡裂缝、滑坡宽度下的管道力学行为与极限滑坡位移变化情况进行数值模拟研究。结果表明：不同裂缝位置、滑坡宽度下,管道应力均随位移荷载增加而增大;滑坡裂缝位置距管道越远,管道承受的极限滑坡位移值越大,当裂缝位置为9 m时,管道所能承受的极限滑坡位移达4.03 m;文中工况下滑坡宽度35 m为管道应力变化分界点,此时管道所能承受的极限滑坡位移值最小。     

基于信息熵理论的悬空管道失效分析

长输油气管道极易受到多种地质灾害影响,容易造成管道暴露、悬空,甚至断裂,严重威胁管道的安全。由于管道的失效过程受多种不确定性因素影响,因此,研究地质灾害作用下悬空管道的失效风险对管道的安全可靠运行具有重要的现实意义。为此,以黄土湿陷灾害为例,采用弹性地基梁模型对黄土湿陷作用下的悬空管道进行了受力分析,并基于信息熵理论提出了应变能熵的概念,建立了管道失效概率评价模型,得到了管道失效概率与黄土湿陷深度之间的关系,同时探讨了黄土湿陷长度与管道内压的变化对管道失效概率的影响。结果表明:1管道应变能熵能够全面反映管道在外力作用下的安全状态并能够对管道的失效风险进行定量评价;2与黄土湿陷后管道悬空长度相比,管道内压的变化对失效概率的影响相对较小,降低黄土湿陷后管道的悬跨长度可以大幅度降低管道的失效概率。     

长输油气管道裂纹缺陷事故树模型的建立

分析了引起长输油气管道裂纹缺陷的原因(腐蚀疲劳、应力腐蚀破裂、氢脆、机械疲劳断裂)及其特征.应用事故树理论建立了长输油气管道发生裂纹缺陷的事故树模型,给出了事故发生概率的计算方法.根据俄罗斯长输油气管道的故障资料计算出在长期高压条件下运输聚乙烯时,发生长输油气管道裂纹缺陷的概率,计算结果与统计概率基本相同.     

基于信息量模型的地质灾害易发性评价:以川东南古蔺县为例

地质灾害威胁着山区人民生命财产安全,进行地质灾害易发性评价有助于山区城镇进行规划与建设时规避灾害风险.以川东南古蔺县为例,基于ArcGIS空间分析获取了研究区高程、坡度、岩性、斜坡结构、植被指数、距断层距离和距道路距离7个评价因子,采用信息量模型分别对滑坡和崩塌灾害进行易发性评价后,进一步利用ArcGIS单元统计功能对...     

滑坡易发性评价方法和精度比较——以贵州省大方县为例

近年来贵州省突发性滑坡地质灾害时有发生,除在册滑坡隐患外,还有不少斜坡存在着滑坡的孕灾环境条件,通过新一轮的地质灾害风险评价发现,选用不同的风险评价体系对地质灾害易发性的影响很大,从而影响地质灾害防治、国土空间规划和政府决策等基础数据。本次以大方县滑坡数据为例,选取与滑坡相关的7个影响因子:坡度、坡向、相对高差、工程地质岩组、距水系距离、距构造距离以及土地利用类型,采用层次分析法(AHP)、信息量模型(I)及耦合模型(AHP-I)对研究区进行滑坡易发性评价,并采用滑坡点频率统计和成功率曲线(ROC)对3种模型的评价精度进行检验。通过比较,选取精度高的耦合模型(AHP-I)作为滑坡易发性评价方法,从而能更加精确地评价大方县的滑坡易发性,为山区县级区域滑坡灾害的防灾减灾提供决策依据与参考。     

崩塌落石冲击埋地油气管道的动力响应机理研究

高位崩塌落石是造成长输埋地油气管道破坏的主要地质灾害之一.本文通过111处山区管道崩塌案例分析,归纳出崩塌与埋地管道相互作用的3种模式:冲砸管道、牵引管道及埋没管道,其中冲砸管道的危害性最大,并建立了崩塌与管道相互作用的地质力学模型.采用有限元仿真软件系统模拟了落石冲击、土体与管道变形响应过程及影响因素,发现落石冲击管...     

基于遥感检测的输油管道泥石流灾害危险性评价

兰成渝成品油管道是我国能源战略的重要组成部分,礼县—广元段基岩山区线路上崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害均较为发育,对管道安全运行存在着潜在的威胁。基于多源遥感检测信息,以该段线路泥石流为例,建立了泥石流灾害的遥感解译标志,采用模糊综合评判法分析了降雨作用下泥石流灾害发生概率,并对管道泥石流灾害危险性进行了评价,从而实现了管道泥石流灾害的快速预警。     

南海北部海底滑坡的特征、灾害评估和研究展望

海底滑坡及其触发的海啸是海洋地质灾害的重要组成部分。随着海洋工程设施及沿海地区人口及经济的快速增长,海洋地质灾害研究和评估变得越来越重要和紧迫。根据高精度地球物理资料(地震和多波束),在南海北部主要含油气盆地(珠江口盆地和琼东南盆地)中发现大量的海底滑坡。这些海底滑坡形成于上新世至第四纪,它们多以杂乱或空白的地震反射为特征,部分海底滑坡含有大量滑塌块体;这些海底滑坡的规模从数平方千米至上万平方千米不等。本文梳理了南海北部海底滑坡的特征;并对包括西沙隆起在内的海底滑坡所造成的直接灾害和次生灾害(海啸)进行初步评估;最后,指出了南海北部未来海底滑坡研究中需要解决并有望取得突破的主要科学(海底滑坡的成因机制)和实践(潜在海底滑坡及其触发海啸可能性)问题。     

管道地质灾害风险分级——以忠县-武汉输气管道为例

结合输油气管道的特点,提出了一套管道地质灾害的风险分级方案。所提出的风险分级标准将体现地质灾害易发性作为风险分级的主体,考虑了管道作为核心承灾体的地质灾害危害性,并兼顾考虑周围环境的影响,且立足于野外地质灾害详细调查阶段,具有简便、快速、可操作性强的特点。以忠县—武汉输气管道地质灾害为例,进行了风险分级,并基于风险分级提出了整治规划。     

滑坡灾害风险评价的关键理论与技术方法

滑坡灾害风险评估主要包括滑坡敏感性分析、危险性评价和风险评估3个不同层次的内容。但是,滑坡地质灾害本身的复杂性和滑坡强度的确定、滑坡发生的时空概率估算、承灾体的易损性时空概率分析等难点问题的存在,无疑阻碍了滑坡风险定量评估的推广和应用。在系统分析国内外滑坡灾害风险评估研究成果的基础上,对滑坡灾害风险评价的技术体系进行了总结,提出了不同层次滑坡灾害的研究内容和相应的评价方法;分析了实现滑坡风险有效评价涉及到的难点问题,并结合降雨和地震诱发的滑坡灾害危险性评价国内外的实践,提出了中国未来滑坡灾害风险评价研究的主要内容和技术方法。