关于长输管道水害与其保护措施分析

　　[摘 要]为了实现经济的快速发展和满足我国对能源的高需求，国家不断更新了能源战略，把最为经济的能源运输方式――长输管道作为运输能源的最佳选择，并得到了广泛应用。鉴于长输管道铺设长度大，需要跨越不同的地质和气候，外界环境复杂，给长输管道的质量造成了巨大的威胁和挑战。本文从长输管道的水害问题入手，具体分析了水害问题的保护措施，以期为保证长输管道的使用质量做出贡献。

　　[关键词]长输管道 水害 水工保护

　　中图分类号：TV6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0124-01

　　一、前言

　　随着改革开放步伐的加快，我国经济高速增长，东部地区对天然气等能源的需求量不断增加。而我国幅员辽阔，能源分布极不均衡，天然气能源主要集中在西部地区，为了满足全国的能源需求，就需要将西部能源利用长输管道运送到东部地区。为了完成这一目标，长输管道需要跨越山地、河流、湖泊等不同的地质形态，经历不同的气候的考验。不论是河流、湖泊等区域地形，还是由于大量降雨所导致的泥石流等次生灾害都会给长输管道的运行带来巨大的威胁。因此，为了顺利实现能源长距离安全运输，针对不同的地质形态采取有效地水工保护措施，保证长输管道的质量和能源安全尤为重要。

　　二、长输管道水害问题分析

　　1因为长输管道需要横跨深谷、河流、湖泊等不同地质形态，导致管道受到横向破坏而出现管线暴露等损坏。

　　2由于长输管道地经湿陷性黄土环境，再加上河流或者降水的冲刷侵蚀，而导致盐渍土地基与水互相作用发生了冻胀或者松胀作用，最终导致长输管道的管沟沉降问题。

　　3由于河流等水害长期冲击而导致长输管道最上层的覆盖部分损坏，从而导致长输管道暴露。

　　4由于大量长期降水所导致的山体滑坡问题，从而损坏了长输管道的安全使用性。

　　5由于溯源浸蚀、水害侵蚀等冲击长输管道的下部，导致长输管道悬空或暴露等问题。

　　三、长输管道的保护措施

　　1、沟谷地带水工保护施工

　　沟谷地带开阔平坦的特征是容纳长输管道的重要条件，这也是沟谷环境的优越性，但沟谷一般都比较弯曲，输气管道必须途径谷底和河流，同时也不能避免经过河床漫滩地区，洪水一旦爆发，将导致管道遭受浸侵与冲刷的损伤，若引发泥石流，管道遭受的损害将更加严重，这些都是造成输气管道安全隐患的重要问题，因此必须要设计水工保护措施，并且在进行正式施工前，要对管道途径的河流水文情况实行细致调查，并汇总分析所得的相关数据，针对防侵浸与防冲刷为输气管道设计水工保护设施，大多数措施为设置混凝土灌浆防护，同时设置锚杆加固措施，为输气管道提供保护。

　　运用过水堤的目的是避免沟谷和河道持续下切，同时迫使堤上游的河道沙土淤积，为输气管道提供必有河床面，在输气管道下游根部必然会形成跌水面，进而会对管道下游形成冲刷力：因此要在根部设置消能防护，在岩石河谷或砾石沟谷以及河道内使用砌石结构时，应将基础选在较为稳定的岩层上，以保障必有的坚固性，不然就需要设置深埋措施，以保障管道安全性。此外，黄土地区土质较为松软，侧蚀与塌陷情况很常见，因此在两侧边坡必须采取防护措施。

　　2、沙化地带水工保护施工

　　沙化地带铺设长输管道的过程中必须设置水工保护，沙化地带的一个特点就是被沙覆盖，植被覆盖稀少，且降水过少，但在雨季，尤其是降水量过多时，将会给管道造成一定损害，大雨容易冲刷掉管道下部浮沙，使管道面临架空风险，甚至引发管道断裂。所以，在沙化地带使用固沙措施必不可少，具体措施有，做好该地植被覆盖恢复工作，管线途径地区做好绿化工作，栽种防护林，布置方格沙障，栽种沙柳及沙篙等抗沙植被，有效阻止土地沙化面积增大，固沙措施能够避免对输气管线的损害。

　　管道途径沙漠地区、灌溉区、黄土层带等土体下稳定地区时，应设置挡土墙。挡土墙可以采取的形式有灰土挡土墙及浆砌石挡土墙。

　　（1）灰土挡土墙常被应用到黄土及软土地区，且该地具有水位较低、滑坡较缓等特征。

　　（2）浆砌石挡土墙应被应用到基础比较强硬的土层，该地段具有易塌性或因土层开挖造成的滑坡地区，应用那种结构形式必须在计算的基础上根据位置与地理条件决定，若长度在15到20m之间设沉降或膨胀缝，每隔2m设置一个排水孔，而挡土墙内侧的填土必须分层夯实。

　　3、河流地带水工保护施工

　　大、中型河流的输气管道防洪设计标准为百年一遇，小型河流为五十年一遇，均应进行防洪评价。详细分析河流水文状况，如水流流速、最大冲刷深度、河流途经位置的工程地质情况，进而为水工保护创造水文条件。当遇到河岸坡度较缓，且水较浅的河流时，应使用空心方格植生带护坡作为水工防护措施，当遇到河岸坡度较陡，且水较深的河流时，应使用铅丝石笼等重力式挡土墙作为水工防护措施，应将管道埋在河床上较稳的基岩处，并采取混凝土浇筑的形式回填开挖的管沟，避免因管沟回填土流失、浮力及岩石等对管道产生破坏力。

　　当管道被铺设在有基岩层时，因管沟挖掘破坏了基岩原来的整体性，管沟的回填土即便设置了混凝土护面，也会被高速降水冲走，导致管线出现裸露和浮移等情况，在遇到以上状况时，应使用钢筋混凝土护面加锚筋加固的措施，将管道牢固的嵌在基岩内部，此外，混凝土护面必须与河床面相齐，使河水能够平缓流走，而不形成拦水面，避免在不平位置发生气蚀问题。

　　4、山区地带长输管道的保护措施

　　当长输管道途径山区地带时，由于山区地形复杂，在大量降雨的情况下更是容易出现滑坡、泥石流等自然水害，所以为了保证山区地带长输管道安全性与质量，需要针对山地不同的坡度来制定针对性的护坡措施。比如在山地坡度小于45度时，采用的施工可以选择为预制混凝土框格方式；而当山地坡度大于45度时，可以选择重力式挡土墙结构方式，施工材料多选择混凝土预制块或者灰土草袋挡土墙等；当山地坡度极为陡峭时，为了避免大量降雨所导致的积水问题，减少雨水冲刷、侵蚀对长输管道的危害，施工时需要在长输管道的两边挖设排水沟。

　　5、黄土源地区长输管道的保护措施

　　当长输管道途径黄土源地区时，需要认真勘探具体的地质形态和地形特征，制定针对性的施工保护措施，具体方法如下：第一，为了应对大量降水所导致的积水问题，可以通过设置排水沟的方式来帮助积水及时、顺利排出，或者用泥土设置挡水土埂来保护长输管道，使其免受积水侵害。第二，对于土质疏松、易于塌陷的黄土洞穴区域，在进行长输管道铺设前需要对该区域进行填埋夯实处理，以此来避免因为大量降水而造成区域坍塌，从而导致长输管道因缺乏支撑而断裂。第三，在长输管道容易遭受水害冲刷的上游地段设置鱼鳞坑或者挡水墙，达到阻挡雨水，减轻雨水冲刷的问题，或者将长输管道建设在较为稳定的隔水层中，亦能减少地表水流的冲刷。

　　四、结束语

　　由以上分析可知，长输管道的安全和质量不仅关系到企业的效益和社会的发展，更关系到百姓的切身利益，所以为了保证长输管道的质量，将能源安全、及时运送到经济建设需要的地区，必须针对管道所处的不同地理条件制定针对性的水工保护措施，在长输管道设计、运行以及维护等多个阶段把好质量关。

　　参考文献

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　　[3] 郭峰，丁慧超.长输管道建设中的水工保护措施[J].中国石油和化工标准与质量，2012（06）.