1项目管道水工保护措施比选
1.1水文情况及地形地貌特征
1.1.1水文情况 土库曼斯坦某气田区块内部集输管道和外输管道所在区域内共有穆尔加布河、卡拉库姆河两条主要河流,还有多条大型灌溉渠和小型灌溉渠,干管排水网较为发达,在沙漠滩地孔隙潜水及河谷冲积层潜水的地下水位较浅,一般不深于2m,水源充分,有利于植物生长。 工程所在区域内植物种类繁多,河滩上树木林立,河谷灌溉区种植有经济作物,其余地区多为芦苇丛生的土壤盐渍地和盐碱地。1.1.2地形地貌特征 工程所在区域内的波状沙丘表面植被覆盖度5%~45%不等,外输管道经过的绝大部分地段均属该地貌;风沙滩地多有植物覆盖,地下水埋藏较浅,抗风蚀能力较强;河滩地形平坦,大部分为农田,地下水埋藏浅。
1.2水工保护措施比选
1.2.1土库曼斯坦规范的水工保护方案 根据土库曼斯坦国家规范СНиП2.05.06-85*《大型管线》[3]第5.6条规定:“对管线上面的新月沙丘和离管线中心线两侧不小于10m距离的地带,应用黏结剂(甘油磷酸钙、裂化渣油等)予以黏固。” 黏结剂在土库曼斯坦属于需要进口的化学品,成本较高;通过海关的检验时间较长;在铺设过程中需要大型机械辅助进行,建设成本较高;此类黏结剂在土壤表面经过风沙侵蚀,会随着风沙移动,影响生态环境。此方案不予采用。1.2.2黏土铺设方案 土库曼斯坦地处卡拉库姆沙漠腹地,80%的被卡拉库姆沙漠覆盖。因此黏土作为农业耕作的优良介质,在土库曼斯坦是很珍贵的,如果要用大量黏土铺设管道表面,必将破坏大量耕地;同时,铺设黏土成本较高,需用大型机械,易对管道周围的原状土造成破坏。从环保及生态保护的角度考虑,该方案不推荐采用。
1.2.3草方格防风固沙技术 草方格防风固沙是一种直立式沙障[4],是利用废弃的麦草(芦苇)一束束呈方格状铺在沙上,再用铁锹轧进沙中,留麦草(芦苇)的1/3或一半自然坚立在四边,然后将方格中心的沙子拨向四周麦草(芦苇)根部,使麦草(芦苇)牢牢地植入沙地。网状的草方格环环相扣,形成沙漠防护带。 草方格防风固沙技术的原理和作用[5]是增加地表粗糙度,改变其上风速轮廓线,从而减弱贴地面层风速,增加风阻,降低实际风力作用的有效性,控制风蚀。草方格主要用于流沙固定,阻滞沙丘前移,由于风阻增大,地面风速大大降低,从而减少了扬沙量,削弱风动沙活动强度,有效地制止沙丘移动。在新设置的草方格上,当风沙流经时,均有漩涡产生并有积沙现象。
1.3草方格防风固沙的设计与施工
1.3.1原材料处理本工程中易得的原材料有芦苇和麦草,在原材料运到施工现场之前,应将芦苇、麦草充分压碾以变柔。1.3.2草方格尺寸设计 草方格设计主要是对草方格尺寸的确定,是对草方格沙障尺寸的简单模型[6]进行分析。在地形起伏不大的沙面上采用1000mm×1000mm草方格最为合理;在风能较小的平坦沙地可以灵活地放大草方格规格;在迎风坡,因地形的倾斜,沿等高线的草带要加密,原则上L≤h/sinα(L为草袋间距,mm;h为草的露出高度,mm;α为地形坡度,度)。