郝克軍 石磊 肖斌 張洋 郭發(fā)龍

國家管網(wǎng)集團西南管道天水輸油氣分公司

摘要：排水渠作為管道安全保護設施對預防地質(zhì)災害、保障安全運營(yíng)起著(zhù)重要作用。介紹了目前常用的各種排水渠類(lèi)型及其優(yōu)缺點(diǎn)和工程措施。通過(guò)實(shí)施“萬(wàn)米水渠計劃”，有效減少了汛期地質(zhì)災害發(fā)生數量，取得了明顯效果，為開(kāi)展相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：排水渠；管道地質(zhì)災害；地災防治

西南油氣管道長(cháng)距離穿行于山高谷深坡陡地區，水患頻發(fā)，使管道滑坡等地質(zhì)災害防治面臨極大挑戰[1]。排水渠指設在地面上的溝渠及相應設施，可匯集和排除坡面地表水[2]。通過(guò)在滑坡體、不穩定斜坡、伴行路、泥石流溝道等容易發(fā)生地災水毀點(diǎn)附近修建排水渠，可有效保持水路暢通，預防災害發(fā)生，保障油氣管道安全平穩運行。

1  排水渠類(lèi)型

（1）土渠。一般經(jīng)雨水沖刷自然形成。管道排水土渠順山坡原有地形人工修建，投資成本較低。隨著(zhù)災害防護等級逐漸提高，排水土渠已不能滿(mǎn)足防治需要。

（2）混凝土渠。常見(jiàn)的有梯形渠和U型渠。具有整體性能、水力特性及耐久性好等特點(diǎn)，但由于受自然環(huán)境和外荷載等影響，一段時(shí)間后就會(huì )開(kāi)裂發(fā)生滲漏，降低輸水效率。如何改善防滲性能是研究重點(diǎn)[3]。

（3）塑料渠。有效降低了滲漏問(wèn)題，具有良好的水力學(xué)條件和低成本、施工工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是抗老化性較差。近年來(lái)，采用塑料板修建排水渠開(kāi)展了大量研究和實(shí)踐，取得了一定經(jīng)驗。

（4）生態(tài)渠。修建排水渠雖然能有效提高排水效率，但對生態(tài)環(huán)境造成的破壞也不容忽視。生態(tài)排水渠在常規混凝土襯砌的基礎上建立縱橫的生態(tài)空間，并進(jìn)行生態(tài)護面設計，形成植物自然環(huán)境 [4]。經(jīng)過(guò)初步嘗試取得了不錯的效果。

2  排水渠工程措施

（1）清淤。因滑坡、塌方、水毀等原因造成排水渠堵塞的，采用人工或機械對排水渠進(jìn)行清淤、疏導（圖 1）。

圖 1 排水渠清淤

（2）修復。采用混凝土、U型槽、水泥涵管、波紋管、PE管、水泥毯、防雨布等材料，對排水渠進(jìn)行修補（圖 2）。

圖 2 排水渠修復

（3）新建截排水渠。①滑坡體和不穩定斜坡。在滑坡體上方按其匯水面積及降雨情況，結合地形設置一道或幾道“一字型”或“U字型”截水渠， 使地表水全部匯入截水渠，引至路基邊溝或涵洞排出。排水渠跨過(guò)裂縫時(shí)可用搭疊形渡槽引過(guò)。新建截排水渠材質(zhì)可考慮PE板、水泥毯、防雨布、混凝土等（圖 3、圖 4）；②管道伴行路或穿越道路段等部位。根據山體地形、匯水面、管道穿越位置等，在道路內側修建排水渠。排水渠底部夯實(shí)，匯水要引至自然泄洪溝或對管道無(wú)影響的地方排放。

圖 3 新建U型截排水渠

圖 4 新建混凝土截排水渠

（4）新建盲溝�；�坡體內地下水豐富且層次較多時(shí)可設支撐盲溝，用于排水和支撐。當滑坡體上方有地下水時(shí)在垂直于地下水流的方向設截水盲溝，將地下水引向兩側排出。盲溝內填充碎石或卵石，周?chē)�用細沙或草皮作反濾層以防盲溝淤塞。

（5）夯填裂縫+防雨覆蓋（圖 5）。為預防滑坡，對滑坡后緣及坡體上的裂縫使用塑料布覆蓋，防止雨水滲入坡體內進(jìn)一步加劇滑坡。

圖 5 坡面覆蓋

（6）削方減載+坡腳反壓。為預防滑坡進(jìn)一步發(fā)育，對管道上方坡體及時(shí)削方，減少滑坡體上的載荷。在滑坡剪出口或者坡體臨空面填土或堆石以防止坡體進(jìn)一步滑動(dòng)。

3  結語(yǔ)

天水輸油氣分公司運營(yíng)管道1428余公里，2021年通過(guò)開(kāi)展“萬(wàn)米水渠計劃”共修建排水渠9781米。經(jīng)過(guò)四輪強降雨天氣、最大降雨量達150 mm的考驗，發(fā)生各類(lèi)水毀塌陷28處，比上年同期下降約60%，取得了“小投入、早預防”的明顯效果。預計分公司每年可減少2000萬(wàn)元維搶修成本支出，并減少了因災害導致的管道變形、放空、停輸等間接經(jīng)濟損失。既實(shí)現了降本增效，也為管道安全生產(chǎn)運營(yíng)提供了有力保障。

參考文獻：

[1]賈洪濤.臺階形式對階梯溢洪道水力學(xué)特性的影響研究[J].中國農村水利水電，2019(10)：148-152+157.

[2]文明宜，劉韓生，范靈芝，柳思源.臺階式溢洪道水流能量特性的研究[J].長(cháng)江科學(xué)院院報，2016，33(07)：60-62+67.

[3]李文峰，左圣云，殷春霞，黃成燕，孫發(fā)政.生物磚排水溝在天然氣管道工程植被恢復中的應用[J]. 中國水土保持，2010(03)：50-51.

[4]朱寶才，黃鵬飛，王文龍，史倩華，白蕓，李艷富，李垚林.黃土高塬溝壑區道路排水溝侵蝕產(chǎn)沙試驗[J].草地學(xué)報，2015(05)：978-982.

作者簡(jiǎn)介：郝克軍，1971年生，天水輸油氣分公司經(jīng)理，從事油氣管道管理工作30余年。聯(lián)系方式：0938-2795029，465226717@qq.com。