西北地區(qū)是我國石油、天然氣資源儲藏較為豐富的地區(qū),為將這些能源輸往全國各地,國家規(guī)劃、建設(shè)了多條油氣長輸管道,這些已建和在建工程許多途經(jīng)黃土高原地區(qū),但黃土高原水土流失嚴承,對管道運行安全影響較大。
水力侵蝕
水力侵蝕中的濺蝕對長輸管道的直接影響不大,但濺蝕堵塞十壤孔隙,阻止雨水下滲,為面蝕創(chuàng)造了條件。
面蝕沖走土壤表層土粒,影響上壤肥力,最終影響坡面植被恢復,尤其是在長輸管道掃線作業(yè)帶內(nèi)。掃線、管溝開挖破壞植被和擾動土壤,引起水土流失。植被恢復緩慢意味著坡而徑流產(chǎn)流量較大的現(xiàn)象將在較長時間內(nèi)存在,進而可能使徑流匯集,形成侵蝕溝,影響管道安全。
溝蝕對長輸管道的安全運行影響較大。在管線周圍的溝蝕,象下切侵蝕常使管道出現(xiàn)露管現(xiàn)象,溝蝕進一步發(fā)展,還可使管道懸空。位于腰峴部位的長輸管道,溝頭溯源侵蝕也會使管道產(chǎn)生露符。若溝通下切較深,溝頭部位溝底比降較大,還會導致管道周圍土坡失穩(wěn),發(fā)生崩塌、小范嗣滑坡等現(xiàn)象,對管道安全威脅更大,且難于處理。尤其在黃土高原的晉陜丘陵區(qū),崾峴部位坡度陡,溝壑下切深,施工條件惡劣,溝頭溯源侵蝕治理難度很大。
山洪侵蝕對堤岸和溝岸的沖刷也會對管道的安全運行產(chǎn)生較大威脅。山洪具有流速高、沖刷力人的特點,對河溝床的沖刷往往導致其底部埋沒的管道出現(xiàn)露管現(xiàn)象,如果洪水含有較大塊石等物質(zhì),其對管壁的沖擊將導致管壁及其防腐層破損。洪水對河岸、溝邊的掏蝕,也有可能使溝坡或岸坡變得較為陡峭,從而引發(fā)滑塌等重力侵蝕,這對以“V”形方式通過河、溝的長輸管道安全十分不利。河、溝處的滑塌牽引有可能使管道發(fā)生變形、斷裂,引起極其嚴重的后果。
管道建設(shè)常導致微地形改變,形成新的暴雨徑流匯集路徑,使侵蝕加劇,有時雖不至于直接威脅管道運行,但可能破壞農(nóng)田,危及當?shù)厝罕娚睢⑸a(chǎn)或財產(chǎn)安全,引發(fā)賠償糾紛。
除此之外,水力侵蝕還對長輸管道伴行道路產(chǎn)生較大影響。路面下滲能力差,產(chǎn)流量本身大,而黃土高原地形破碎,道路縱坡·般較陡,導致自產(chǎn)徑流或匯至道路上的徑流流速火,沖刷力強,道路沖毀嚴重。
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