地下管线灾害防治与安全管理.pdf
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1、第49 卷第9 期2023年9 月摘要:当前我国地下管线事故和灾害频发,对人民生命财产安全和社会稳定等方面造成了一定影响。归纳总结了地下管线灾害的特征,从各类市政管线全方位多角度总结分析了各类地下管线事故灾害的致灾机理与防治机理。安全管理作为地下管线灾害防治的有效手段,提出了地下管线安全管理措施建议,对提高我国地下管线灾害防治水平有重要意义。关键词:地下管线;致灾机理;风险;安全管理中图分类号:TU990.3文献标志码:B文章编号:1 6 7 2-40 1 1(2 0 2 3)0 9-0 2 5 1-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0960引言随
2、着我国社会经济的发展,城市地下管线无论是规模、密度还是种类均大幅增长。但由于管理和技术因素,我国城市老旧管线和新建管线并存,各类事故隐患和安全风险交织叠加,且地下管线属于隐蔽设施,其问题不易发觉,极易造成地下管线事故甚至是灾害的发生,使城市正常安全运行、民众身体健康及财产存在极大的安全隐患与威胁。地下管线是公共基础设施的重要组成部分,是保障城市正常运行的生命线”。国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见(国办发【2 0 1 4 2 7 号)中提出要切实提高城市地下管线事故防范、灾害防治和应急处置能力。通过深人研究地下管线致灾和防治机理,针对我国地下管线安全管理的机制体制、管控方法等方
3、面提出管理措施建议,为科学化防灾减灾工作提供了理论基础,对提升城市地下管线安全水平,增强城市安全运行保障能力、推进现代化城市安全保障体系系统性具有重要意义。1地下管线灾害的特征1)城市地下管线灾害事故影响大。城市地下管线是保障城市能源资源需求的重要市政基础设施转输部分,越是城市核心区,市政需求越高,安全性要求越高,地下管线种类越多,管线越密集,一旦发生事故,殃及的人员、财产范围广,损失严重。据中国地下管线事故分析报告【1 ,在2 0 1 9 一2020年,地下管线事故及灾害发生有1 0 0 8 起,导致1 0 5 人遇难,2 3 4人受伤。城市地下管线灾害事故给城市经济发展、社会治安带来较大的
4、负面影响。2地下管线灾害事故发生频繁。2 0 0 8 年至2 0 1 0 年,日均公开报道的地下管线事故约5.6 起。3)第三方破坏是地下管线灾害事故的主要形式。相关资料显示,由外力破坏引起的管线事故大约占7 0%,尤其是第三方施工。4)地下管线灾害事故具有隐蔽性。地下管线埋于地下,难以及时、有效发现存在的隐患,实施有效的防灾手段。收稿日期:2 0 2 2-0 4-2 4作者简介:张瑞达(1 9 9 4一),男,河北廊坊人,硕士,助理工程师,主要从事市政规划与设计工作。5川建材SichuanBuildingMaterials地下管线灾害防治与安全管理张瑞达,刘思彤,朱一文,刘东东,崔金玉(北京
5、市首都规划设计工程咨询开发有限公司,北京1 0 0 0 3 1)理、减少损失的目的 2-5 。2.1地下管线事故发生机理地下管线运行是人、管线、环境、管理构成的动态系统,当其协调运转时,地下管线运行将处在一个安全的状态;如果其中某个因素失常,将会导致地下管线事故的发生。下面以供水、排水、燃气、电力、通信管线为例,阐述地下管线事故发生机理。2.1.1供水管线事故发生机理城市供水管线多指城区内的配水管线,所处位置有城市交通道路下及小区内部道路下,有小区空闲广场处,有的管线因建设时序等原因甚至在建筑物附近或下面。从事件的发生机理分析,主要体现在外力破坏和自身结构性损坏造成的供水管线爆裂、渗漏及断裂事
6、故,如图1 所示。地表荷载外力损坏第三方破坏施工缺陷气囊与水锤管线压力变化设计缺陷管材质量缺陷管线腐蚀结垢图1 供水管线事故发生机理图2.1.2排水管线事故发生机理排水管线是城市受纳暴雨洪水和日常生活污水的重要基础设施。其事故的发生机理主要体现在外力破坏和自身结构性损坏两大类,如图2 所示。第三方破坏外力损坏施工缺陷承载压力增加排水过流能力不足1管理漏洞设计缺陷管材质量缺陷管线腐蚀图2排水管线事故发生机理图Vol.49,No.9September,20232致灾机理分析从根本上分析事故的原理和机理,梳理产生的规律,为管线安全管理提供具体的处理对策。机理分析是开展基于地下管线事故的灾害分析的重要
7、基础,一旦掌握了事件的发生机理,在地下管线任一方面发生事件后才可以做出迅速、有效的判断,然后采取尽可能合理的应对对策,达到科学处日身结构性损坏大量水资源浪费地面沉降管线爆裂土壤流失管线渗漏自身结构性损坏管线断裂管线堵塞地面沉降管线爆裂土壤流失管线渗漏用水困难管线断裂水质污染有毒有害气体扩散251Vol.49,No.9September,20232.1.3燃气管线事故发生机理燃气管线运行的主要安全问题来自于系统内部或外部因素造成的管线破裂,及管线运输介质的有毒性、易燃易爆性等方面。这些安全问题引起的安全事故主要有泄漏、供气中断等。燃气管线事故发生机理如图3 所示,大多数燃气管线事故都是由燃气泄漏
8、造成,通常有突发和渐发两个类型。突发事件主要是外力的破坏或自身操作失误造成,渐发事件则主要是燃气具长久使用的腐蚀化、阀门密闭不良等。压力变化突发式泄露第三方破坏埋地腐蚀设计缺陷管线质量缺陷施工缺陷管理漏洞图3 燃气管线事故发生机理图2.1.4电力管线事故发生机理电力管线的安全问题依然来自系统内部和系统外部两方面。对于地下电力管线来说,第三方破坏是线路安全运行中的主要问题。电力管线是输送设备的基本组成部分,其敷设范围广,受各种复杂自然环境、地理环境和人为环境影响。一旦引发事故,会直接影响运行线路的安全可靠性,有时还会发生火灾、触电等事故,严重时还会造成大面积停电事故。电力管线事故发生机理如图4所
9、示。管理漏洞人为破坏外力破坏产品质量缺陷施工缺陷图4电力管线事故发生机理图2.2地下管线灾害形成机理地下管线灾害的形成也就是地下管线事故扩大和演化的过程。灾害的形成机理是地下管线系统内,人的行为与管线特性在不良地下环境系统和运营管理系统的作用下,出现管线事故的失控而得不到纠正及补救,从而形成重大灾害。2.2.1供水管线灾害形成机理供水管线事故所导致的灾害中最常见、最典型的是由于供水管线破裂和渗漏造成的地面沉降和土壤流失,最终导致的路面塌陷现象。供水管线灾害形成机理如图5 所示。管线爆裂管线渗漏管线折断图5供水管线灾害形成机理图2.2.2排水管线灾害形成机理排水管线的初始事故一般表现为管线渗漏、
10、爆裂和折断。它灾害形成机理表现在两个方面:由地面沉降和土壤流失发展为地面塌陷;由于污水管线中存在大量有毒及可2525川建材SichuanBuildingMaterials燃气体,当其与外界接触达到可燃条件时,会迅速被点燃并在有限空间内发生连续爆炸。这两个现象都可能导致比较严重的后果,如图6 所示。管线爆裂管线渗漏管线折断图6 排水管线灾害形成机理图2.2.3燃气管线灾害形成机理对于燃气管线,最为典型且常见的事故为泄漏。其灾害环境污染形成机理表现在单位空间的燃气浓度上升,到达爆炸极限后燃气弥漫、供气中断扩散、积聚中毒室息渐发式泄露超载运行缆线缺失缆线断裂地面沉降土壤流失第49 卷第9 期2023
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