摘要

本文系统分析了河道与山谷地区地质灾害发育特征及对管道的危害，提出了应急抢险工作在预警、管道安全状态判别、抢险作业等方面存在的难点。从管道工艺运行、管体保护、灾害体防治等角度提出了应对措施，对提升河道与山谷地区地质灾害防治工作给出了建议，为今后管道灾害防治和抢险作业提供参考。

我国油气管道线路长，分布地域面广，所属输油气管道几乎穿越了我国所有地貌单元，管道沿线地形、地貌、气象等自然地理条件及地层岩性、构造、水工环地质背景复杂多样。每年汛期高山及沟谷区、河道穿越段、黄土分布区等区域地质灾害频发，油气管道不可避免受到地质灾害的威胁。为此管道企业每年需耗费巨大的人力物力进行管道应急抢险。

1. 河道与山谷地区灾害特点

1.1 地质灾害发育情况

山区管道敷设方式可分为横坡敷设段和纵坡敷设段，以涩宁兰、兰成渝、忠武和兰郑长管道2005年至2010年排查出的4084处地质灾害为例，90%以上水毁灾害发育在河道与山谷地区，崩滑流等其他灾害则主要分布在山区横坡敷设段（图 1、图 2）。

1.2 地质灾害规模

地质灾害发育与自身重力势能和水动能密切相关。山谷地区地形陡峭，落差较大，岩土体积累势能较高，河道地区水流速高、动能大，造成这些区域内的地质灾害规模大、风险高，失事后果严重。经统计，滑坡是造成油气管道断管的主要原因。泥石流、洪水、河沟道水毁常导致管道长距离悬空，严重时会发生断管；崩塌易造成管道凹陷变形，影响使用寿命；坡面水毁、台田地水毁、黄土塌陷往往使管道出现露管、悬空的现象。

1.3 管道敷设方式与灾害的关系

地质灾害对管道的影响与管道的敷设方式息息相关。山谷地区管道横坡敷设带是崩塌、滑坡等岩土体移动类地质灾害集中发育的区域，且沟内洪水、泥石流等灾害会对坡内管道产生较大影响。管道沿纵坡和山脊敷设工况下，受降雨影响，沟顶水土流失，也会造成管道埋深不足和少量露管悬空现象，但总体来看危害相对较小（图 3）。

管道沿不稳定河道敷设时，受河床摆动和砂砾石河床影响较大。河床摆动、改道使原本在岸上的管道进入河水中，易造成埋深不足、悬空漂管的现象，涉水作业更使汛期应急抢险工作难度大大增加；砂砾石河床岩土体结构疏松，极不稳定，易被洪水冲走，也会造成以上现象。

1.4 降雨与灾害的关系

降雨是诱发地质灾害的主要因素。近年来，北方地区极端降雨天气频发，主要表现在降雨天数变少，暴雨天数增加，降雨越来越集中。经统计，绝大多数的重大灾情都是在台风等极端气象情况下的降雨导致的，这也是近年来非常明显的规律。通过对近几年某公司汛期水毁情况的分析可以看出，少数极端暴雨导致的水毁数量占水毁总数量的一半以上（图 4）。

2. 河道与山谷地区应急抢险难点

2.1 识别预警难

（1）管道伴行光缆对地质灾害发生有预警作用，但对中断位置准确定位存在误差，特别是山区段现场定位往往花费数个小时，影响抢险效率。台风期间光缆多处中断，两端中断位置能较快找到，但是两端之间中断点定位十分困难。

（2）遇到台风、极端暴雨等天气情况，基础设施破坏严重，交通道路和通讯中断，并且伴随塌方、洪水等潜在风险，巡线员很难及时到现场排查。现在短距离的应急抢险点可以采用无人机前去查看，但飞行距离有限，最终排查结果仍需人员进场确认。

2.2 管道安全状态判别难

（1）行洪期间水流湍急，人员无法下水检查管道悬空状况，2022年汛前曾在黄河穿越点以测试无人船+声呐设备检测的方式，运用单波束、多波束、侧扫声呐等多种技术手段对管道现状进行探测，但因河水浑浊，效果均不理想。

（2）当河道管道发生漂管时，水下漂管长度、管道摆动方式、应力大小及管道疲劳状态难以确定，现在只能在尽可能靠近的位置做一些应力检测和监测，但只能反映该处点位的情况，无法将整条管道的应力分布状态查清楚。

2.3 抢险资源短缺

抢险就是抢资源。台风等造成区域规模性灾害，交通、电力、通讯等多行业都在进行抢险，往往会造成挖掘机等大型机械、块石、混凝土等大宗材料以及人力短缺，给管道应急抢险造成困难。

2.4 抢险进场难

山谷地区应急抢险时，点位一般距离交通干道较远，大型设备和大宗材料进场十分困难，需要修建进场路。洪水、强降雨过后，土体饱和松软，很难提供足够的承载力，使得进场路的修筑周期长、难度大，拖慢抢险进度。

2.5 涉水作业抢险场地和抢险措施受限

河道行洪时，水深且流速较大，为抢险作业人员带来很大的安全隐患。河床地形差，底部泥沙结构松散，承载力低，对脚手架的搭建和设备进场作业也带来很大风险和难度。应急抢险需要在最短时间内控制风险，避免管道疲劳强度失效，恢复生产，但受限于工期、场地、资源供给等条件，许多方法、技术难以实施。

3. 河道与山谷地区应急抢险应对

3.1 做足准备积极应对

汛前开展防汛重点地段排查，完善应急预案，储备必要的防汛物资，建立大型抢险设备和大宗抢险物资的社会依托。对极端气象、水库和江河重大汛情积极响应，必要时提前布置抢险力量，加密现场巡检，识别灾害活动迹象，对险情早发现、早准备、早启动。确认险情后，应迅速调集足够抢险资源，尽早启动修筑进场路，为抢险作业创造条件。

3.2 抢险工艺措施

管道泄漏会对河水、土壤等周边环境产生严重污染，当管道存在泄漏风险时，需根据输送介质采取相应的工艺措施。对于输油类管道可采取降压、停输，关闭来油方向阀室阀门等，同时密切关注管输压力变化。对存在凝管风险的管道，如有条件可调整油品类型，必要时进行扫线。输气管道可采取降压、停输和放空等措施，并在抢险现场做好可燃气体监测工作。

3.3 针对灾害体的抢险措施

河沟道水毁主要灾害体为洪水，首先应跟上游水库相关管理部门进行沟通，调整水库泄洪计划，降低下游水位，为抢险作业留出足够的时间和空间。其次应采取工程措施对管道进行保护，通过修筑围堰、挑流坝、河道疏浚等工程措施改变水流方向，降低洪水对管道的影响，同时留出空间使大型设备入场作业，或在管道下游修筑临时淤土坝、石笼、抛石等措施来抬升河床高度，使管道重新埋入地下，起到保护管道的作用。

3.4 针对管道的保护措施

河道应急抢险时可采取在下游打钢管桩、搭建脚手架、放置平衡压袋等措施对管道进行支撑加固，控制管道的位移和震动，避免管道材料疲劳，强度失效。另外要对管道的安全状态进行监测，包括管道位移监测、应变监测以及管道泄漏监测，实时掌握现场情况。

3.5 安全和环境保护措施

应急抢险时应注意人员安全和环境保护。油气管道介质输送压力高，要做好管道泄漏监测，以免危害抢险作业人员安全，现场涉水作业人员要严格管理，避免出现安全事故。汛期还应对抢险区域及周边地区进行气象和洪水监测，为抢险作业人员的安全保驾护航。油品管道泄漏会对周边环境造成严重污染，可在下游位置预设多处油品拦截点，一旦出现极端情况，能够减少对河水、土壤等周边环境的影响。

4. 结语

为更加经济合理、安全高效地控制河道和山谷地区管道地灾风险，降低抢险难度，保障管道安全，建议从下面几方面来改进提升：

（1）提高管道建设质量标准，从根本上减少险情发生。尽可能减少管道横坡敷设，避免管道在河床摆动等不稳定河道内长距离敷设和穿越。

（2）管道投产运营后，应积极开展地质灾害调查识别，降低地质灾害风险。综合运用遥感、光纤震动等技术手段提高滑坡等地质灾害的早期识别率，早发现早治理，对不稳定河床敷设段可采取改线、提高设防标准等。

（3）引进新方法、新技术、新装备，多借鉴公路、铁路等行业的创新技术和经验，化为己用，从而提高河道与山谷地区管道应急抢险效率。