某管道沿线重大地质灾害类型与空间分布特征

谭　超，肖海艳，张秀梅，李　巍，潘国耀

（1．四川省地质工程勘察院，成都 610072；2．中国石油集团工程设计有限公司西南分公司，成都610041；3．中国石油管道西安输油气分公司，西安 710000）

某管道沿线重大地质灾害类型与空间分布特征

谭超1，肖海艳3，张秀梅2，李巍3，潘国耀1

（1．四川省地质工程勘察院，成都 610072；2．中国石油集团工程设计有限公司西南分公司，成都610041；3．中国石油管道西安输油气分公司，西安 710000）

石油天然气管道大规模的工程建设势必对地质环境带来破坏，同时也影响到管道自身的安全。根据某管道沿线地质灾害发育程度及空间分布的调查，总结认为管道沿线地质环境主要受管道沿线地形地貌、人类工程活动的方式、河流水系、地层岩性和地质构造的控制；地形高陡狭窄、高切坡、路基填方、傍河傍沟、松散第四系堆积层厚度大、单斜构造等管段地质灾害发育。分析总结的经验，可为今后管道、道路等线状工程沿线地质灾害调查评价提供借鉴。

管道；地质灾害；类型；分布特征

1 工程概况

某天然气管道干线长903km，3条支线273km，线路总长1 176km。该管道穿越多个地质单元，地貌类型、地质结构复杂多样，沿线人类工程活动活跃，地质环境条件脆弱，管道建设对地质环境的影响较大，崩塌、滑坡、泥石流、河沟道水毁、坡面水毁及台田地水毁[1]等地质灾害较发育。为了保证管道安全运行，需对管道沿线重大地质灾害进行调查与评价。

图1　管道沿线重大地质灾害类型分布饼状图

2 地质灾害类型及分布

管道沿线穿越黄河冲积平原、黄土高原、秦岭山地、龙门山中高山、川北单斜低山五大地貌单元，地形地貌极其复杂，不同的地形地貌及地质单元发育不同的地质灾害类型。

表1　管道沿线重大地质灾害统计表 单位：个（处）

在宁夏中卫境内经过黄河冲积平原，面临水毁等灾害问题；在甘肃境内经过黄土高原区，面临黄土滑坡、黄土崩塌、泥石流、水毁等灾害问题；在秦岭山区发育有滑坡、崩塌、泥石流、水毁等灾害问题；在龙门山区发育有滑坡、潜在不稳定斜坡等灾害问题；在川北单斜山区，主要面临滑坡等灾害问题。在管道沿线穿越冲沟、河流时广泛分布河流下切、河岸冲刷及河沟道水毁等不良地质作用。

管道沿线地质灾害种类多，发生频率高，危害大，灾情严重。基本特征主要体现在地质灾害的多样性，分布的不均匀性，多发性和灾害的严重性等诸方面。特别是近年来受极端气候条件的影响，诱发了大量的地质灾害，给管道安全运行带来了严峻的考验。

此次调查发现重大地质灾害点总数42个。其中滑坡数量为9处，占总数量的百分比21.43%；崩塌数量为2个，占总数量的百分比4.76%；其中泥石流数量为3条，占总数量的百分比7.14%；潜在不稳定斜坡数量为2处，占总数量的百分比4.76%； 水毁数量为26个，占总数量的百分比61.90%。见表1。

根据图1统计结果表明，管道沿线发育的重大地质灾害以滑坡、水毁为主，这三种灾害占了总灾害数的83.3%，其中水毁灾害占了一半多，与管道穿越区所处的极端气候条件和管道施工建设对地质环境的改变程度息息相关。在不同的地貌单元，重点发育的地质灾害类型也存在差异性。表2和图2统计了不同地貌单元重大地质灾害的分布情况，突出了各地貌单元发育地质灾害的不均匀性及各单元重点发育的地质灾害类型。

根据表2和图2可以看出，从地貌单元上来看，管道沿线地质灾害以黄土高原区最发育，其次为秦岭山地区，这两区发育地质灾害共31个，占总数量的约74%；从发育的灾害体来看，水毁最发育，占了总数量的一半多，其次为滑坡。

黄河冲积平原区：管道主要沿着黄河冲积平原一、二级阶地敷设，地势开阔、宽缓，重大地质灾害不发育，主要是管道穿越冲沟地段发育河沟道水毁，调查期间枯水季节，目前对管道的危害较小，暴雨或洪水期间，对管道的潜在威胁较大。发育河沟道水毁1处，占总比例的2.38%。

黄土高原区：管道主要沿着黄土塬、梁、冲沟敷设，管道在冲沟和黄土塬之间往往顺黄土斜坡敷设，斜坡高陡，坡度30°~50°。地质灾害主要以河沟道水毁、坡面水毁为主，一并归为水毁地质灾害，其次发育少量的滑坡、泥石流。该区发育地质灾害总数为23处，占总比例的54.76%，其中滑坡1处，泥石流2处，水毁20处。图3。

秦岭山地区：管道主要沿着冲沟、斜坡敷设，该区是地质灾害高发区，高山峡谷、坡陡沟深。地质灾害以滑坡、泥石流、水毁为主。该区发育地质灾害总数为8处，占总比例的19.05%，其中滑坡1处，崩塌1处，泥石流1处，水毁5处。图4。

表2　不同地貌单元重大地质灾害分布表 单位：个（处）

龙门山中高山区：管道在此区主要沿着冲沟、斜坡、坡脚敷设，地质环境条件较差，管道建设对山区岩土体地质环境条件改变较大，诱发了大量的次生地质灾害，为管道的安全带来了威胁，特别是在广元羊木山一带，管道穿越的斜坡体第四系覆盖层较厚，且松散，易于地下水的渗透，大量坡体潜在不稳定，给沿线管道的安全带来了潜在隐患。地质灾害以滑坡、崩塌、潜在不稳定斜坡为主。该区发育地质灾害总数为6处，占总比例的14.29%，其中滑坡4处，崩塌1处，潜在不稳定斜坡1处。图5。

川北单斜低山区：管道主要沿着河流沿岸阶地、斜坡坡脚敷设，地势宽缓、开阔，地质环境条件较好。地质灾害以滑坡、潜在不稳定斜坡为主。该区发育地质灾害总数为4处，占总比例的9.52%，其中滑坡3处，潜在不稳定斜坡1处。图6。

图2　各地貌单元重大地质灾害分布柱状图

图3　黄土高原区重大地质灾害分布图

3 地质灾害空间分布特征

管道沿线地质灾害分布广泛，空间特征复杂，展现出不同地貌区地质灾害的发育重点及发育密度的不均匀性，这与管道所处的地质环境条件密切相关。不同的地质环境诱发产生的地质灾害类型也不一致[2]。

1）灾害点多沿狭陡河谷两岸呈条带状分布。通过调查，火烧沟段、青林沟段、阳坝-甘陕交界段、川陕交界段的狭窄陡峭河谷沿岸，灾害均集中成带出现，管道建设对原有山体进行了强烈改变，诱发了的大量的崩塌灾害，但规模均较小，对管道的危害不大。

2）灾害沿构造线及强震中分布。灾害沿构造线高度集中分布，断裂特别是活动断裂的交叉部位，更是灾害的集中分布地段。如管道在穿越海原断裂带时，受断裂破碎带的影响，管道所经过区地质环境条件较差，斜坡土体破碎、松散，坡度较大，为潜在的风险隐患区，需重点加强监测。在广元羊木山一带，受龙门山断裂带的影响，山体松散覆盖层自稳性较差，加之管道建设管沟开挖削坡、卸荷减载，诱发了大量的滑坡地质灾害。

3）各种灾害在特定的地层中集中分布。滑坡主要发育在第四系黄土、残坡积物及含软弱夹层的侏罗系砂泥岩地层中，其它地层中则数量相对较少；崩塌主要发生在前震旦系碧口群的变质岩中；泥石流发生在岩性强度较低，固体物质较为破碎的千枚岩、强风化板岩中。

4）灾害沿一定的斜坡条件集中分布。沟谷的切割深度、斜坡的坡度和斜坡的结构特征是控制主要灾害形成的基本条件。特别是秦岭两侧的安乐河、广坪河沿岸，整体坡度大多超过50°，局部呈陡崖，崩塌、滑坡灾害集中分布；在川北单斜低山区，斜坡坡度15°~25°，覆盖层5~10m，砂泥岩顺层沿斜坡滑动，滑坡灾害发育。

5）灾害随极端气候条件的改变而发生。近年来，气候变化异常，带来了一系列的极端气候，这些持续的强降雨过程带来大量的泥石流和水毁灾害。

6）灾害的分布与人类经济活动的趋向密切相关。人口密集、人类各种活动强度大的地段，也是灾害密集分布地段，而且随着人类经济活动的扩展，地震灾害重建工程的实施，以及管道伴行路的建设，灾害的分布区域也呈扩展之势，受到的影响逐步扩大。

管道沿线地质灾害的空间分布特征与地质灾害的易发程度紧密关联的，不同的灾害种类发育于不同的地质环境条件。岩质滑坡多发于具有临空条件的顺向坡管段，松散堆积层滑坡多发于古崩塌堆积区、第四系松散物质堆积厚度较大的缓坡区，且坡体底部多临空；崩塌多发生在具有较好临空条件、岩体破碎、底部岩体凹腔发育、岩体节理裂隙切割块体滑移矢量与危岩所处边坡的倾向一致等条件的基岩分布区，如管道穿越峡谷地带，傍河劈山敷设的管段，原本山体稳定性较好，劈山筑路形成大量的危岩体；泥石流多发于高中山区流域面积较大的季节性冲沟，岩体破碎物源充足的流域区，受地震影响带来了大量的物源，为山区泥石流的形成提供充足的物源条件；河沟道水毁多发生于高中山区，管道沿沟谷底部、傍河敷设或穿越沟谷段；坡面水毁多发于管道穿越黄土梁、峁的斜坡地带；水毁主要受极端气候条件超负荷冲刷影响造成。在人类工程活动对地质环境条件改变较大、地质环境脆弱的区域是地质灾害的多发区，同时地质灾害的发育与降雨、地震、地下水等诸多因素有密切关系。

图4　秦岭山地区重大地质灾害分布图

图5　龙门山中高山区重大地质灾害分布图

图6　川北单斜低山区重大地质灾害分布图

4 结语

根据管道沿线不同地质环境条件下地质灾害的发育程度，可以总结出沿线地质灾害的空间分布特征。

地质灾害主要受管道沿线地形地貌、人类工程活动的方式、河流水系、地层岩性和地质构造的控制，地形高陡狭窄、高切坡、路基填方、傍河傍沟、松散第四系堆积层厚度大、单斜构造等管段地质灾害发育。通过以上分析，可以总结出一系列的类似经验，为今后管道、道路等线状工程沿线地质灾害调查评价提供借鉴。

[1] 谭超，彭朝洪，等. 中卫-贵阳天然气管道（中卫-南部段）投产前沿线重大地质灾害调查与评价报告[R].2012.6.

[2] 安世泽，谭超，等. 兰成渝输油管道自然与地质灾害风险评价与风险控制规划报告[R].2010.4.

Type and Distribution of Geohazards along a Pipeline

TAN Chao1XIAO Hai-yan3ZHANG Xiu-mei2LI Wei3PAN Guo-yao1

(1-Sichuan Institute of Geological Engineering Investigation, Chengdu 610072; 2-Southwest Branch China

Petroleum Group Engineering Design Co., Ltd., Chengdu 610041; 3-Xian Oil & Gas Transmission

Branch, China Petroleum Pipeline Company, Xi’an 710000)

This paper deals with type and distribution of geohazards along a pipeline. The study indicates that geohazards along the pipeline are controlled by landform, human engineering activities, river system, lithology and geological structure.

pipeline; geohazard; type; distribution

P642.2

A

1006-0995（2016）02-0293-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.027

2015-05-20

谭超（1981-），男，四川彭山人，硕士，工程师，现主要从事岩土工程、地质灾害方面工作