清华大学开展地下埋设管道穿河段的洪水危险度评价



清华大学开展地下埋设管道穿河段的洪水危险度评价

分布于黄土高原地区的油气管道沿途地质地貌复杂，夏季短时强降雨造成管道周围水土流失严重，进而使埋地管道发生暴露、位移等危害管道安全运行的洪水隐患，而水利部颁布的《洪水影响评价报告编制导则》并不适用于穿越大量小流域、地下埋设的油气管道。

中北大学化工与环境学院及清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室的研究者们根据洪水灾害风险分析的基本原理，借鉴已有研究考虑到的风险因子、采用的遥感和地理信息系统技术，开展了洪水危险度评价研究。

研究选取陕京三线输气管道山西临县段为例，将沿途划分成96个管道穿河点，定量分析了每个管道穿河的洪水风险因子，包括影响洪水绝对威力的主要因子与管段抵御能力的主要因子，使用96个穿河点数据检验各风险因子与水毁次数的相关性，剔除不具备统计显著性的因子，最终选取了汇水区年降雨量、土地利用和植被覆盖作为显著影响穿河点洪水危险度的3个核心风险因子，以这3个风险因子的风险等级作为自变量，以管道穿河点的实际水毁次数为目标变量，进行管道洪水灾害的回归分析。回归模型采用了多元线性回归模型和Logistic回归模型，将计算结果与实际统计结果进行对比得到，Logistic回归模型得到的具体值要更接近真实情况。

上述两种计算结果显示的影响穿河点洪水危险度的3个核心风险因子的权重比例从大到小顺序均一致，依次为年降雨量、汇水区土地利用、植被覆盖。降雨在管道洪水危险度中起到了60%左右的主要贡献，汇水区土地利用和植被覆盖两个因子贡献了剩下的40%。从危险度分析结果看，汇水区降雨量越大、汇水区的耕地面积比例越小、植被覆盖越差的管段越容易发生洪水灾害。

本文提出穿越河流的线状工程洪水危险度评价方法可以实现对管道洪水危险度空间分布的评估，在特定区域建模率定的准确度超过了 75% 。该方法能够通过各种基础实测数据发现潜在的高风险管段，在相同的气候和地理条件下, 模型参数有望保持有效，可用于规划和新建工程的洪水危险度空间分布的相对评价。相比经验方法，本文方法的空间分辨率和准确性更高，是可用于穿越河流的线状工程风险评估的一种新方法。但由于该方法是评价不同管段洪水危险度相对高低的静态型方法，存在一定的局限性，不能准确反映洪水风险的动态情况，因此管道洪水风险规避决策技术仍有待持续研究。

高山卜 摘编自《南水北调与水利科技》杂志2016年8月

《地下埋设管道穿河段的洪水危险度评价》原作者吴夏等