?

清華大學(xué)開展地下埋設(shè)管道穿河段的洪水危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)

分布于黃土高原地區(qū)的油氣管道沿途地質(zhì)地貌復(fù)雜，夏季短時(shí)強(qiáng)降雨造成管道周圍水土流失嚴(yán)重，進(jìn)而使埋地管道發(fā)生暴露、位移等危害管道安全運(yùn)行的洪水隱患，而水利部頒布的《洪水影響評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則》并不適用于穿越大量小流域、地下埋設(shè)的油氣管道。

中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院及清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究者們根據(jù)洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析的基本原理，借鑒已有研究考慮到的風(fēng)險(xiǎn)因子、采用的遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)，開展了洪水危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)研究。

研究選取陜京三線輸氣管道山西臨縣段為例，將沿途劃分成96個(gè)管道穿河點(diǎn)，定量分析了每個(gè)管道穿河的洪水風(fēng)險(xiǎn)因子，包括影響洪水絕對(duì)威力的主要因子與管段抵御能力的主要因子，使用96個(gè)穿河點(diǎn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)各風(fēng)險(xiǎn)因子與水毀次數(shù)的相關(guān)性，剔除不具備統(tǒng)計(jì)顯著性的因子，最終選取了匯水區(qū)年降雨量、土地利用和植被覆蓋作為顯著影響穿河點(diǎn)洪水危險(xiǎn)度的3個(gè)核心風(fēng)險(xiǎn)因子，以這3個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因子的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)作為自變量，以管道穿河點(diǎn)的實(shí)際水毀次數(shù)為目標(biāo)變量，進(jìn)行管道洪水災(zāi)害的回歸分析。回歸模型采用了多元線性回歸模型和Logistic回歸模型，將計(jì)算結(jié)果與實(shí)際統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得到，Logistic回歸模型得到的具體值要更接近真實(shí)情況。

上述兩種計(jì)算結(jié)果顯示的影響穿河點(diǎn)洪水危險(xiǎn)度的3個(gè)核心風(fēng)險(xiǎn)因子的權(quán)重比例從大到小順序均一致，依次為年降雨量、匯水區(qū)土地利用、植被覆蓋。降雨在管道洪水危險(xiǎn)度中起到了60%左右的主要貢獻(xiàn)，匯水區(qū)土地利用和植被覆蓋兩個(gè)因子貢獻(xiàn)了剩下的40%。從危險(xiǎn)度分析結(jié)果看，匯水區(qū)降雨量越大、匯水區(qū)的耕地面積比例越小、植被覆蓋越差的管段越容易發(fā)生洪水災(zāi)害。

本文提出穿越河流的線狀工程洪水危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道洪水危險(xiǎn)度空間分布的評(píng)估，在特定區(qū)域建模率定的準(zhǔn)確度超過了 75% 。該方法能夠通過各種基礎(chǔ)實(shí)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)潛在的高風(fēng)險(xiǎn)管段，在相同的氣候和地理?xiàng)l件下, 模型參數(shù)有望保持有效，可用于規(guī)劃和新建工程的洪水危險(xiǎn)度空間分布的相對(duì)評(píng)價(jià)。相比經(jīng)驗(yàn)方法，本文方法的空間分辨率和準(zhǔn)確性更高，是可用于穿越河流的線狀工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一種新方法。但由于該方法是評(píng)價(jià)不同管段洪水危險(xiǎn)度相對(duì)高低的靜態(tài)型方法，存在一定的局限性，不能準(zhǔn)確反映洪水風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)情況，因此管道洪水風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避決策技術(shù)仍有待持續(xù)研究。

高山卜 摘編自《南水北調(diào)與水利科技》雜志2016年8月

《地下埋設(shè)管道穿河段的洪水危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)》原作者吳夏等