随着我国经济建设的快速发展，带来能源需求日益增长，推动了长距离输油气管道建设的快速发展，21世纪初“西气东输”工程的实施，将我国管道建设推向了高潮。为切实贯彻落实《江西省人民政府办公厅关于进一步加快天然气发展的若干意见》（赣府厅[2017]35号）要求，促进江西省社会经济高质量发展，尽早实现“气化江西、县县通气”目标，2022年开工建设的铜鼓支线项目起点位于万载县三兴镇，终点位于铜鼓县永宁镇，管道总长64.87公里[1]。铜鼓支线作为江西省天然气供应体系的重要组成部分，其安全稳定运营对于保障当地能源供应和经济发展具有重要意义。然而管道沿线地质环境条件复杂、地质灾害类型多样，如滑坡、崩塌、水毁等，而输气管道多为浅埋薄壁钢管，埋深多在0.8～2.5m，自身抵御能力较差，对管道安全运营存在较大威胁[2]。笔者在全面调查管道沿线地质灾害的基础上，分析其发育类型、分布特征和发育规律，预测管线运行后可能遭受的危害等，并对管道沿线区域地质灾害进行风险性评价及区划，便于风险管理，及时制定防范措施，消除安全隐患，保障管道运营安全。因此，铜鼓支线天然气管道沿线地质灾害风险性评价研究，对管道安全运营具有指导意义。
许多学者针对管道沿线地质灾害风险评价进行了研究，提出了多种评价方法，如专家评分法、人工神经网络法、GIS技术、信息量模型、层次分析法（AHP）、模糊综合评判法等[3]。尽管上述评价方法被运用于管道地质灾害风险预测研究中，但也存在许多不足：一方面，地质灾害易发性评价还处在管道地质灾害调查人员经验判断阶段，不同调查人员对灾害的认识有所差异，其科学性、正确性得不到保证。另一方面，管道地质灾害风险评价时，对管道的易损性研究不足，还限于感性认识阶段，因此风险性评价结果往往偏重于灾害的危险性。为此，笔者总结上述各种管道地质灾害风险评价方法的优缺点，采用适用于输油气管道的地质灾害风险半定量评价体系和风险分级标准对铜鼓支线天然气管道地质灾害进行风险评价，为管道地质灾害风险管理工作提供信息、技术平台和管理平台。
1 管道沿线地质环境
江西省万载至铜鼓县地处中亚热带，受东亚季风环流形势的影响，全省中亚热带湿润季风气候十分明显，四季分明是典型中亚热带气候的一个重要表现方面，所以江西四季日数的分配皆相对较为均匀。但降水季节分配不均、易涝易旱，江西是全国多雨省区之一，多年平均降水量为1341～1939mm，属湿润气候区，但降水的时空差异较大，降水量的年际变化相当明显。
1.1地形地貌
管道穿越地区属赣江水系，山脉走向、河流分布均严格受构造的控制，地势起伏较大，但总体上属低山丘陵区，地势总体特征是北高南低。山峰标高多在350～650米，最高海拔位于区域中部，标高为1022m；最低点位于南部的黄荆村，标高约91m，相对高差大于930米。地形坡度一般10～40°，局部较陡，大于50°。据地形形态特征和形成原因，区内大致可划分为构造侵蚀低山地形、侵蚀剥蚀构造丘陵地形和山间冲积平原地形三种地貌单元。
1.2地质构造
铜鼓支线管道处于扬子准地台东南缘，万载—丰城拗褶带的西部，萍乐凹陷的北部，南
面为峰顶山（万载）—蒙山（上高）隆起，北面为九岭隆起，处于两隆褶之间，故褶皱和断裂相当发育。在漫长的地质发展过程中，万载地区经历了雪峰、加里东、燕山等多期次的构造运动，形成不同方向、不同规模、不同性质的构造，构成不同的构造体系，构造形迹主要为断裂[4]。
①东西向构造：广泛展布于管道沿线中部，以断裂为主，褶皱次之。断裂主要发育于高村一带，走向大体近东西向，褶皱多为线状紧密的复式褶皱，常倒转，形成同斜构造。
②北东向构造：广泛分布于评估区北部和中部，以断裂为主，走向北东，规模一般较大，切割较深，倾角陡，沿断裂形成宽10米左右的破碎带，呈压扭性。
1.3地层岩性
根据1:20万吉水幅区域地质资料和对沿线现场实地踏勘，管道沿线出露的地层较全，自老至新有蓟县系（J）、二叠系（P）、三叠系（T）、白垩系（K）及第四系（Q）等地层，地层岩相复杂。按岩性结构特征，可将区内各地层归类分为松散土体、一般碎屑岩、红色碎屑岩类及碳酸盐岩类等四大岩土体类型，岩土类型复杂。
2 管道沿线地质灾害发育特征
2.1地质灾害类型
根据现场调查和前期地质灾害危险性评估资料分析，管道沿线共发现地质灾害或潜在地质灾害隐患点108处，发育类型包括滑坡、崩塌（危岩体）、不稳定斜坡等；水毁隐患类型包括坡面水毁、河沟道水毁及台田地水毁（图1），不同类型隐患数量及其所占比例见表1。
表1 铜鼓支线沿线地质灾害点类型统计表
(a)不稳定斜坡 (b)崩塌（危岩体）
(c)滑坡 (d)坡面水毁
(e)河沟道水毁 (f)台田地水毁
图1 管道沿线地质灾害发育类型
2.2地质灾害的分布特征
根据铜鼓县、万载县1：10万地质灾害调查及区划报告和野外调查，铜鼓支线沿线主要为构造剥蚀低山、丘陵、构造剥蚀岗地、侵蚀堆积河谷平原地貌，地形地貌条件复杂，水文地质、工程地质条件复杂。经过调查分析，管道经过山体斜坡时，对原有山体进行切割、开槽，加之降雨等自然因素的影响，破坏山体原有的应力平衡，易诱发滑坡、不稳定斜坡、崩塌等地质灾害；而在极端天气条件下，在斜坡、沟谷地段，由于雨水的冲刷、河流的侵蚀作用，易产生水毁隐患。但各地段的地质灾害类型与分布较不均匀，从空间分布看，地质灾害比较集中发育的地段有以下2段（以管道桩号为界）：
（1）AB002～AB004：此段管道整体走向38°，主要敷设在距离万载末站后方400m处，岩性主要为花岗岩风化砂，长约758m的管线发现了6个隐患点，地质灾害点发育线密度达7.8处/km，反映了丘陵地带地表水冲刷侵蚀所带来的严重威胁。
（2）AB077～AB079：此段管道整体走向330°，地势起伏较大。长约2.68km的管线发现了14个隐患点，地质灾害点发育线密度达5.2处/km，反映了随着山势的增高变陡，地表水的冲刷侵蚀作用加强。
3 管道地质灾害风险评价
3.1管道地质灾害风险评价方法
管道地质灾害风险识别是指野外调查管道地质灾害的各种明显和潜在风险的过程。管道地质灾害风险评价指对一定时间周期内地质灾害发生几率及地质灾害对管道系统产生危害的性质和程度进行定性或定量描述的系统过程。
根据《油气管道地质灾害风险管理技术规范》（SY/T 6828-2017）中定性和半定量法对铜鼓支线地质灾害进行风险识别与评价，定性评价内容包括灾害易发性评价、管道易损性和后果评价三项评价内容；半定量风险评价内容包括风险概率评价和失效后果评价两部分。
（1）风险概率指数P(R)：
式中：H--已采取的灾害体防治措施能完全阻止灾害发生的概率指数，取值范围为0～1；
H’--自然条件下灾害发生的概率指数，取值范围为0～1；
S--灾害发生影响到管道的概率指数，取值范围为0～1；
V--没有任何防护措施的管道受到灾害作用后发生破坏的概率指数，取值范围为0～1；
V’--管道防护措施完全能防止管道破坏的概率指数，取值范围为0～1。
（2）失效后果评价：
失效后果评价采用GB32167-2015标准。将风险概率指数评价结果和失效后果评价结果分为五级，单体管道地质灾害按风险概率等级和失效后果等级综合确定，采用风险矩阵法表示（表2）[5]。
表2 管道地质灾害风险分级标准
注：分级指数值中括号外适用于滑坡、崩塌、泥石流、采空区塌陷等灾害，括号内数值适用于坡面水毁、河沟道水毁、台田地水毁等灾害
P(R)--风险概率指数
E--失效后果等级
3.2铜鼓支线管道地质灾害风险评价
根据上述分级标准，对单体灾害隐患点的风险等级进行定性和半定量评价，经过统计，铜鼓支线发育各类灾害隐患108处。其中较高风险等级灾害点2处，占总数的1.86%；中风险等级灾害点26处，占总数的24.07%；较低风险等级灾害点80处，占总数的74.07%，不同类型隐患风险等级及其所占比例见图2、图3。
图2 管道沿线灾害隐患点风险等级直方图（单位:处）
图3 管道沿线地质灾害风险等级比例
4 管道地质灾害易发性区划
4.1划分方法
管道不同区段地质环境与气象水文等条件不同，不同区段地质灾害发育特点与程度也不同，为较好地认识铜鼓支线地质灾害空间发育规律，较好地满足管道管理部门的需要，在管道地质灾害调查基础上，进行管道地质灾害易发程度区划。地质灾害易发程度划分方法主要考虑以下两个方面的因素：
第一，影响地质灾害形成的地质环境条件和主要诱发因素。综合考虑地形地貌、地层岩性、地质构造、气象水文和人类工程活动等因素进行，结合历史上地质灾害的发育情况，对发生滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及水毁等地质灾害和不良现象的可能性进行定性评价。
第二，灾害点的发育密度，威胁程度和危险性。对沿线地质灾害的发育密度进行统计，作为地质灾害易发程度一项量化指标，并参考地质灾害对管道及附设施的威胁程度和危险性。
4.2划分标准
管道地质灾害易发程度分区标准参考《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则（2003.3）和《江西省地质灾害防治“十四五”规划》（江西省自然资源厅，2022.6），同时为了后期便于对管道沿线的巡检和风险管理，结合本次对江西省天然气管网沿线调查发现的地质灾害类型和特点，按照管道沿线地质灾害发育密度和地质环境背景条件进行定性和半定量划分，地质灾害易发程度分区标准见表3，主要划分为高易发区、中易发区、低易发区和非易发区。
表3 江西省天然气管网地质灾害易发程度分区标准
3地质灾害易发区划分结果
根据4.2的划分标准和沿线灾害隐患点单点风险等级，以及灾害点的类型、数量进行综合划分，将同一风险等级多的地段划归为同一风险段，而把不相似的地段划分为另一风险段。将此次调查管线划分为10个地质灾害易发程度分区（详见表4），其中有5个高易发区（A1～A5），总长度26.9km，占管道全线长度的38%；4个中易发区（B1～B4），总长度为14.6km，占管道全线长度的20%；2个低易发区（C1～C2），总长度为13.9km，占管道全线长度的19%；5个非易发区（D1～D5），总长度为16.3km，占管道全线长度的23%。铜鼓支线沿线地质灾害风险分段结果详见柱状图4和铜鼓支线地质灾害易发性分区结果展示详见图5。
图4 管道沿线地质灾害风险分段柱状图
图5 铜鼓支线地质灾害易发性分区
铜鼓支线管道途经地形地貌多样，地质构造复杂，管道沿线主要发育滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害，以及对管道影响较大的坡面水毁、河沟道水毁、台田地水毁等。对地质灾害点分布特征分析，大部分灾害发生在斜坡和沟谷地段。根据对108处灾害点进行风险分析，对管道沿线区域地质灾害风险性评价，将沿线管道划分为高易发区（A）、中易发区（B）、低易发区（C）和低易发区（D）4种级区，有利于管道管理部门进行风险管理，及时制定防范措施，消除安全隐患﹐保障管道运营安全。
参考文献
[1]江西省人民政府办公厅.关于进一步加快天然气发展的若干意见[EB/OL].（2017-06-12）.https://www.jiangxi.gov.cn/art/2017/6/16/art_4968_212722.html.
[2]施晓文,李亮亮.我国管道地质灾害风险管理的现状、差距及对策[J].Proceedings of International Conference on Engineering and Business Management（EBM2010),2010:4172-4175.
[3]卢全中,彭建兵,赵法锁.地质灾害风险评估（价）研究综述[J].灾害学,2003,18(4):59-63.
[4]王万军.江西省天然气管网工程万载-铜鼓支线地质灾害危险性评估报告[R].江西:江西省地质工程（集团）公司,2021.
[5]李荣翰.BNH管道地质灾害特征与评价应用研究[D].西南石油大学,硕士学位论文,2018.
