日前,我院水文地质工程公司负责的西南管道公司管道沿线地质灾害风险评级体系、评价模型研究、西南管道公司管道沿线地质灾害发育分布规律研究及地质环境风险性图形库建设两项研究顺利通过验收,获得了与会专家与业主的高度认可。两项课题历时两年半的时间,该项目立足于西南地区复杂地质环境对管道运行安全的潜在影响,进行了广泛深入的调查、分析与研究,攻克了多项科研技术难题,成果丰富,意义重大,为我国西南地区管道添加了一道安全屏障。
该项研究为国内首个针对油气管道沿线进行的地质灾害系统性研究。以国土领域地质灾害规范为基础,结合油气管道相关规范,首次系统的构建了管道沿线地质灾害风险评级体系、评价模型,建立了地质环境风险性图形库,为管道沿线地质灾害风险防控规范评价体系的确立提供了参考,填补了油气管道沿线地质灾害领域的诸多空白。
深耕主业质量为先 长期合作终结硕果
中石油西南管道公司所辖管道作为国家四大油气战略通道之一,担负着保障国家西部能源安全,保障西南地区油气供应,确保国家西部大开发战略顺利实施的重大责任和使命,并且为改变高度依赖马六甲海峡的能源进口格局,实施油气进口多元化战略具有重大意义。其所辖管道途径7省1市,管道沿线地质环境条件复杂,面临的地质灾害风险大。
自2008年成立以来,水文地质工程公司一直与中石油西南管道公司保持着紧密的战略合作关系。从调查评估到勘察设计,从专业技术培训到各类应急抢险,无论严寒还是酷暑,不管高山还是河谷,处处都有水文地质工程公司的身影,正是这种深厚的的技术实力和兢兢业业的服务态度,为水文地质工程公司带来了一个又一个的项目,一次又一次的获得了业主的好评。
西南管道穿越区山多、河流多、降水多、地质灾害多、少数民族多、隧道多,社会依托差。“六多一差”的特点严重制约着管道的安全运营,如何有效的开展安全管理工作,成为亟待解决的问题。“这已经不是通过某一段线路或某一个站点的局部性研究可以解决的问题,也不是通过开展三年一次的地质灾害滚动调查可以解决的问题,必须要对管道沿线地质灾害进行系统性、总结性的研究。”水文地质工程公司副总经理潘国耀对西南管道公司总经理常延魁这样说道:“为了加强管道沿线地质灾害管理工作,还需要通过信息化的手段来实现这些研究成果的应用。”就这样,一个创新性的构想犹如黑暗中划燃的火柴,打开了管道安全管理的新篇章。
2014年,基于多年的合作关系,中石油西南管道公司与水文地质工程公司达成一致协议,由水文地质工程公司开展这项对生产安全管理具有重大实际意义的任务,一起打造科技创新的“钥匙”,共同开启管道沿线地质灾害防控的“大锁”。
首个管道风险系统性研究填补国内空白
“油气管道风险评价没有成熟的规范可供参考,几乎是两眼一抹黑。”水文地质工程公司地质技术二室技术员吴森说道,“人可以撤离,但是管道没法撤离”一句话道出了管道沿线地质灾害与传统地质灾害的差别,也道出了项目面临的最大难题。
针对管道地质灾害,国内外的相关研究甚为缺乏,甚至连现行规范中对这一部分都少有涉及。目前,现有的地质灾害规范多是由国土行业制定的,关注对象主要是人类的生命财产安全,而管道沿线地质灾害威胁的主体是“搬不走,挪不动”的油气管道。另一方面,油气行业制定的《油气管道地质灾害风险管理技术规范》仅针对管道地质灾害制定相关的名词定义及概括性的描述,对管道地质灾害调查与评价,尤其是区域管道地质灾害的评价指标体系、评价模型界定尚属空白。
一个投影仪,一份资料,几把椅子,项目组长带着所有技术人员就着一个个标准、一个个指标讨论的面红耳赤,无数个日日夜夜就在这样的讨论中度过。最终,项目组确立了以国土行业地质灾害规范为基础,油气管道地质灾害的特点,通过“内业研究为主、外业调查为辅、局部钻探为补“的形式开展工作,30多人分批、分组用脚步丈量着管线,用罗盘、地质锤、放大镜分析着地质环境,慢慢补充完善着大量缺失的数据。
与此同时,项目组还多次与中国地质环境监测总站、中科院山地所等地灾领域研究的前沿机构的专家进行交流,通过各种成果咨询会集思广益,至于专家单独咨询则更是数不胜数。最终,构建完成了7类单体、2类区域管道地质灾害风险定量评价体系与评价模型,建立了2164个地质灾害数值分析模型,完成了5000余公里区域管道地质灾害风险评价。
大数据应用亮剑 1秒就出分析结果
没有信息技术的加入,成果的应用就会止步于研究层面,无法为管理工作提供更为便捷的帮助,无法对决策工作提供更为有效的支撑。而地质环境风险性图形库系统的建设为这一切带来了曙光,实现了管道沿线地质环境风险一张图。
地质环境风险性图形库系统分层构建了管道基本数据、基础地理、地质环境、地质灾害等6大类、24小类、360余万条数据的数据库,以及三维场景、三维模型的建设。“所有的数据达到了TB级,而一个县的地灾详查成果图件也不超过500MB。”水文地质工程公司信息技术室主任唐侨说道。
要合理管理这么多数据,并确保其在网络上检索的速度,是一个不小的难题。通常习惯下,系统反应时间一旦超过6秒,用户就会感到卡顿,体验不流畅。正是这短短6秒时间让唐主任抓破了脑袋。为此,项目组一方面与成都市国土资源信息中心和四川省地质环境监测站的技术人员交流,一方面派员前往技术研发单位学习。北京的东方道迩、龙泉驿的测绘一院、新都的测绘三院……一次次的学习与交流,最终通过反复的摸索和实践解决了这一问题。“现在一秒钟就能得出结果。”唐侨信心满满地说。
研究成果可视化 管道风控上台阶
“地质环境风险性图形库管理系统将研究成果通过可视化技术应用起来,让西南管道公司管道风险防控工作迈上新台阶。”范伟介绍道,在图形库的基础上,加入地质灾害点查询统计分析、洪水淹没分析、路径分析等功能,最终形成了具有40多个功能子项的地质环境风险性图形库管理系统。
系统设置了按管道飞行、按重点区域飞行和用户自定义飞行三种方式,模拟无人机在管道上空的飞行画面,能够形象地展示管道沿线的地形地貌。对于重点地段与地质环境敏感点,系统可以根据需求,自动分析出该点、段的地形剖面,也可量测出该点与最近阀室、站场的距离,为管道风险管控提供了决策服务。
“应急抢险中,图形库管理系统还能发挥重要抢险作用。”范伟强调道。灾害发生时,可以通过坐标点或灾害点编号的方式,定位发生紧急情况的地点,通过二维、三维及预设模型的可视化,及时了解该区域地形、地貌、河流、交通等情况,并通过调取建设预案指导抢险工作。
而今迈步从头越 项目升级正待立项
深夜,23点30分,四川省地质工程勘察院办公大楼四楼水文地质工程公司的灯光依然亮着,数据统计、规律分析、指标构建、模型研究、系统开发……对于水文地质工程公司地质技术二室主任范伟来说,这样的工作节奏已是平常。和他并肩作战的,还有项目组众多同为80后的“热血地质青年”。
目前,水文地质工程公司正在开展管道地质灾害监测与预警立项工作。作为此前项目的升级版,这个项目能让中石油西南管道公司的工作更加精细化、智能化。未来管道哪些地方出现问题,哪些地方需要抢险都可以做到实时监测、预警,信息发布也将完全智能化,以往通过人工电话通知的、逐级发送抢险信息的时代将不再存在。
(政治工作部)