石油管道工程的应用

1地下水影响预测

原油管道一旦发生泄漏将会对水源地造成污染，对污染物运移至地下水源保护区所需时间预测，采用如式中，C为预测地下水中污染物浓度，mg/L；C0为地下水污染源强浓度，mg/L；D为弥散系数，m2/d；t为预测时段，a；U为地下水实际流速，m/d；x为预测点至污染源强距离，m。通过计算可知，水源地附近管段原油发生泄漏事故时，最快273d，即可在其二级保护区边界检出石油类（最低检出值为0.01），326d达到超标浓度（地下水Ⅲ类标准值为0.3），到达水源井最快时间为894d，第1036天达到超标浓度。由此可见，输油管道一旦发生原油泄漏，将直接对水源地水质安全构成威胁。

2工程措施和优化防护

2.1工程措施由于该段管线处于水源地上游，在工程设计中采取了增强型防腐、阴极保护以及增加钢管壁厚等措施，经工程设计计算，该段管线壁厚计算值6.3mm，实际采用7.1mm。2.2优化防护考虑到该段管线处于水源地上游，距水源地二级保护区仅800m，一旦发生原油泄漏事故，有污染水源地的风险。为进一步增强其运行安全性，在该项目环评审查过程中提出，对该段6km长的管道采用环保用双糙面高密度聚乙烯土工膜的防渗工艺作为风险防范措施。采用防渗土工膜的防渗技术在垃圾填埋场等工程项目中应用广泛［3-4］，但在石油输送管道项目中尚没有实施的案例。

3土工膜选择

土工膜是一种以聚合物为基本原料的防水阻隔型材料，常用的有很多种，如聚氯乙烯（PVC）土工膜、高密度聚乙烯（HDPE）土工膜、氯化聚乙烯（CPE）土工膜等。3.1材质选择土工膜作为防渗结构中的关键环节，其材质的选择尤为重要。各类土工膜的性能比较见表1。如表1所示，HDPE土工膜具有优良的机械强度、耐热性和良好的弹性，其防渗性能大大优于其他材料，并且不产生有毒有害分解物。更重要的是积累了比较成熟的工程实施经验，因此成为广泛应用的防渗土工膜。

3.2厚度选择对于HDPE来说，主要的破坏因素是紫外线辐射、温度变化、化学及生物腐蚀。在这些因素的作用下，聚合物的链结构在降解反应、交联反应中受到破坏，而这种破坏作用是由表层逐步向内部发展的。因此，HDPE土工膜虽然已经具备了很好的耐老化能力，但仍要在厚度上给予充分保证。此外，随着厚度的增加，其断裂点、屈服点、抗撕裂、抗穿刺的强度逐渐增强。《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）要求，HDPE土工膜防渗层至少2mm厚。

3.3土工膜膜型选择HDPE土工膜有众多优点，但是抗刺破能力相对较差，因此需要额外的保护措施，通常情况下采用无纺土工布作为其保护层［1，4］。根据《土工合成材料聚乙烯土工膜》（GB/T17643-2011），选用环保用双糙面高密度聚乙烯土工膜，该型号土工膜由一层土工布与HDPE膜经过压延、热熔复合而成，提高了抗刺破能力。

4施工要点

HDPE垫衬的防渗功能是依赖材料本身极低的渗透性（2.7×1014cm/s）、严格的密封构造以及稳定可靠的基层来实现的［5］，施工中要细致操作。（1）在施工过程中，首先对管沟底部进行修整并压实，然后在其上铺设一层HDPE防渗土工膜，土工膜上再铺设一层200mm厚的细土，然后铺设输油管道。（2）土工膜铺设包括沟底、管沟两侧，到距离地表300mm处侧向用木楔子固定在侧壁上，并用土压实，上铺警示带。（3）管道侧壁防渗层与管道之间需隔200mm厚的细土，防止由管道聚氨酯保护层内散发的热量破坏土工膜。（4）与土工膜接触的回填土必须细腻、均匀，不得有可能划伤土工膜的土块及石块。

（5）各土工膜纵向连接需焊接完好，焊缝搭接宽度不小于100mm。HDPE土工膜施工示意见图1.洋、大型湖泊）、土壤环境检测中，针对某些煤矿区的生态环境监测也有一定的研究，但是对于采煤塌陷水域和塌陷区的环境遥感研究还处于初步阶段，国内外对这一方面的研究也比较少；环境遥感具有一系列的优点，但是环境遥感初期必须结合传统监测方法，利用现场数据和化学分析，才能进行模型的构建；关于水质遥感反演的检测指标目前比较成熟的是叶绿素a、悬浮物、黄色物质等具有光学性质的指标，其他化学指标的研究还处于探索和验证阶段。

5发展前景

随着遥感技术的不断发展，遥感技术在环境领域的应用发展前景广阔，其发展速度也将非常迅速。随着科技的发展，在硬件方面遥感技术必将会取得突飞猛进的发展，选择性更强、分辨率更高、性能更完善的卫星和传感器将不断被研制出来，这样就保证了更高信息含量的数据来源。在软件方面，遥感图像分析软件的研制为遥感数据处理提供更好的软件平台，构建遥感图像和监测要素的定量关系。

在此基础上，强化3S技术，建立遥感定量监测与GIS集成分析信息系统，能够实现遥感动态监测数据的管理、查询、分析，并对突发性的环境污染事故进行实时监测和预警。同时，大量的科研及实践也证明，遥感技术在环境中的利用，不仅会促进环保事业的发展，还能节约大量的时间和基础工作，为环保事业带来巨大的经济效益和社会效益，发展前景非常可观。