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俄羅斯研究水侵蝕評價方法在天然氣管線建設(shè)工程中的應(yīng)用

在天然氣管道運營過程中，復(fù)雜地質(zhì)地貌會對其產(chǎn)生一定的影響。近年來，因惡劣地質(zhì)條件影響導(dǎo)致輸氣管道事故頻發(fā)，特別是巖溶地質(zhì)條件對管道設(shè)施產(chǎn)生了嚴重的影響。由于巖溶地質(zhì)條件具備一定的復(fù)雜性和不可預(yù)見性，巖溶地質(zhì)條件評估目前仍然是一項技術(shù)難題。俄羅斯托木斯克理工大學國家研究所的專家研究了巖溶地質(zhì)條件下水侵蝕評價方法在天然氣管線建設(shè)工程中的應(yīng)用。

根據(jù)俄羅斯及國外的分析結(jié)果，巖溶地質(zhì)條件具備以下危險性特點：（1）具備巖溶地質(zhì)表面；（2）具備天然水溶性；（3）根據(jù)地電前兆和速度異常顯示，存在稀松土壤；（4）密集的垂直過濾；（5）存在（不存在）隔水層覆蓋可溶性巖石。針對上述特點，需要指出的是，巖溶地質(zhì)的形成過程需要空間和時間，即自然水域的侵蝕。對巖溶地質(zhì)的形成過程進行研究，既有助于天然氣管線設(shè)計階段的環(huán)境評估，也有助于管線運行維護。

該項研究根據(jù)熱力學平衡公式，將水侵指標代入推導(dǎo)出了水侵評估計算公式，并選取了處于巖溶地質(zhì)條件下的“Power of Siberia”在建天然氣管線工程的“Chayanda-Lensk”管段（長160公里）作為研究對象。計算中選取水樣本，通過計算得到研究區(qū)域內(nèi)評定巖溶作用的原理。分析得出，當鹽濃度達到0.66g/L時，碳酸鈣達到飽和。因此該區(qū)域的水樣與巖溶作用無關(guān)。此外，研究了非平衡指數(shù)與水中PH值之間的關(guān)系。研究表明，水樣本呈弱堿性，并且含有豐富的碳酸鈣，這表明巖溶地質(zhì)的形成過程對管體是沒有威脅的。

高山卜 編譯自SPGE 2015