隨著埋地天然氣管道的普及，確保埋地天然氣管道平（píng）穩、安全（quán）、高效地運（yùn）行（háng）已經成為（wéi）了一項長期的重（chóng）大任務。在分析常州市埋地天然氣管道（dào）泄漏的影響因素(如地麵沉（chén）降，地裂縫，城市內澇，土壤腐（fǔ）蝕（shí）等)的基礎上，借助IDRISI完成了數據（jù）庫建立和空間分（fèn）析，為埋地天（tiān）然氣管（guǎn）道的管理和防護提出了相應的對策（cè）建議及今後的重點研究（jiū）方向。
埋地天然氣管（guǎn）道是（shì）城（chéng）市建設的重要組成部分（fèn），其運行的可靠性和完整性直接（jiē）影響到人民群眾的日常生活，隨著城市埋地天然氣管道的快速發（fā）展，各種原因（yīn）導致的（de）管道泄（xiè）漏（lòu）頻繁（fán）發生。我國埋地天然氣管道泄漏事故時有發生，一旦埋地（dì）天然氣管道發生泄（xiè）漏等危（wēi）險情況，不僅會造成揮發性有機物（wù）的泄漏引起災難性的環境汙染，還會（huì）給（gěi）全市（shì）各（gè）行業及日常生活造成巨大的損失。因此，借助IDRISI完成數據庫（kù）建立和空間（jiān）分析，對管道泄漏的（de）影響因素進行（háng）分析（xī），為建立完善的預警機製和應對措施提供（gòng）了依（yī）據。
目標區塊（kuài）埋（mái）地天（tiān）然氣管道概況及研究方（fāng）法
常州地處（chù）長江三角洲中心，是長（zhǎng）江三角洲地區中心城市（shì）之一。常州（zhōu）地勢西南略高於東北（běi），高度差約為2m。常州經濟發達，地下（xià）天然氣管網密集交（jiāo）錯，城市地下天然氣管道（dào）大多鋪（pù）設在（zài）人口稠密的城區地下，使得（dé）埋地天然氣管道泄漏具（jù）有群發性、社會性、突（tū）發性、複雜性的特點。研究區（qū）塊為常州市港華（huá）天然氣某一區塊的埋地天然氣管道，管道鋪設在人口密集的城區地下，管網分布密集，覆蓋麵（miàn）積約190km2，通（tōng）過（guò）對（duì）常州地區災害（hài）、管道運行壓力及危險源分布的現場調查和實（shí）測數據的搜集，發現（xiàn）造成埋地天然氣（qì）管道泄漏的主要因素有（yǒu）：地（dì）麵沉降，地裂（liè）縫，城市內澇，土（tǔ）壤腐蝕等方麵，各（gè）個影響（xiǎng）因素的破壞直接影響埋地天然氣管道的可靠性和使用壽命。這些影響因素主（zhǔ）要是使（shǐ）埋地天燃氣（qì）管道發生形變、錯位、鬆動等一係列問題，造成埋地天然氣管道中攜帶揮發性（xìng）有機物的氣體泄漏，加劇空氣汙染。
在樣本數據（jù）采集中，往往（wǎng）收集的都是離散點形式的數據，因此應通過空間（jiān）數據庫（kù）的建（jiàn）立及空間插值來得到連續的數（shù）據。IDRISI空間與屬（shǔ）性數（shù）據庫的（de）建立（lì）在workshop中完成，主要分為2步:
一是空間、屬性數（shù）據（jù）的存儲；
二是空間和屬（shǔ）性數據的關聯。
在IDRISI中（zhōng）建立樣本數據的空間屬性數據庫，一方（fāng）麵定義了樣本（běn）點的地理坐標，另一方（fāng）麵描述了樣本點的屬性值。空間分析是一種（zhǒng）研究空間變量變化規律的統計方法，現（xiàn）在已經廣泛地應用於礦產估計、生態（tài）環境、大氣研究、土地（dì）利用與管理等多個（gè）方麵（miàn）。空間插值是研究（jiū）區域變（biàn）量的基本方（fāng）法，空間插值的實質就（jiù）是通過已知樣本點數據來（lái）估算（suàn）未知點的數據。現有的樣本數據無法覆蓋全部（bù）研究區域，通過樣本點數據庫的建立及TIN插值將離散的樣本數據轉變成連續的平麵數據。
因素分析（xī）
埋地天（tiān）然氣管（guǎn）道發生（shēng）拉斷（duàn）、剪斷、彎曲（qǔ）變形、扭轉變形、承接口開裂、承接口拉開、承接口剪開等多種事故會使埋地天然氣管（guǎn）道失效而造成揮發性（xìng）有機物泄（xiè）漏，根據常州市地質、河流分（fèn）布、土壤類型等分析可得地麵沉降、地裂縫（féng）、城市（shì）內（nèi）澇（lào）及土壤腐蝕是造成埋地天然氣管道泄露（lù）的最主（zhǔ）要因素。通過IDRISI中空（kōng）間數據庫的建（jiàn）立以及空間（jiān）差值對常州市埋地天然氣管（guǎn）道泄露（lù）的主要（yào）因素進行了分析。
地麵沉降。地（dì）麵沉降是指（zhǐ）由於人類活動導致的地層鬆散，使得地表麵標高降低的一（yī）種地麵水平麵局部下降現象，是目前城市的一個（gè）主要（yào）工程地質（zhì）問題。地殼運動、海平麵上升等（děng）都會引起區（qū）域性沉降;隨著人類活動日益頻繁，大量開（kāi）采地下水成為引起城市局部地麵沉降的主要原因。沉降量與沉降區大小、管徑、管壁的厚（hòu）度、土體的強度、管土的摩（mó）擦力以及管道內的壓力都會使得埋地天然氣管（guǎn）道發（fā）生變形，地麵（miàn）沉降引起的埋地天然氣管道泄漏形（xíng）式（shì）有多（duō）種形式，使得天然氣管道中氣體發（fā）生（shēng）泄漏，油氣中（zhōng）的揮發性有機（jī）物會對空氣造成嚴重汙染。常州（zhōu）市地麵沉降發生於（yú）20世紀70年代（dài）初期（qī），已對（duì）人們的生（shēng）產（chǎn）生活造成了一定（dìng）的（de）影響。圖1為常州市中（zhōng）心城區累計沉降量折線圖（tú），可以發現在（zài）1991—1998年這7年中，由於常州經濟快速發展，大量開采地下水，導致沉（chén）降量增長迅猛，此後10年中地麵沉降量增長趨於緩慢，由於采取了包括關閉水井、限采及回灌等一係列措施，遏製住了地下水（shuǐ）水位（wèi）的持續下降。2010—2011年的監測數據顯示，市區大部分地區的地麵沉降率低（dī）於5mm·a-1，但市區南部地麵沉降速率仍在20~30mm·a-1，且局部地段地麵沉降速率有所增（zēng）大（dà）。因此，地麵沉降仍然是導致埋地天然氣管道泄漏的重要因素之一。
地裂縫。地裂縫是（shì）指在（zài）自然或人為因（yīn）素作用下，土體形成一定長度和寬度的開裂的宏觀地表破壞現象。地裂縫會對埋地天然氣管道造成爆管從而（ér）引發（fā）油氣泄漏，造成環境汙染及經濟損失（shī），當發生地裂縫時，埋地天然氣（qì）管道會產生裂縫（féng）、接口（kǒu）鬆動、變形等情況，在外力的作用下（xià），管道（dào）極（jí）易發生（shēng）爆管，距離（lí）地裂縫越（yuè）近，爆管的可能性越大。在常州（zhōu）市發現了6處地裂縫，對埋地天然氣管道造成了破壞，帶來了泄（xiè）漏的風險，給居民的生產和生活帶來慘（cǎn）重（chóng）的損失。如圖（tú）2所示，常州市（shì）地裂縫高易發區主要分布（bù）在常州（zhōu）東部，表明常州東部地區埋地天然氣管道發生泄露的可（kě）能（néng）性高於其他地區。
城市內澇。多數城市頻發城市內澇（lào），給生產和生活帶來了嚴重影響，常州臨靠長江、太湖，京杭大（dà）運河穿境而過，河網縱橫，城市內澇頻發，導致埋地天（tiān）然氣管道麵臨更（gèng）嚴峻的地下腐蝕的情況，發生油氣（qì）泄露的的風險性也就越大。2015年6—7月，常州暴雨雨量大而（ér）猛，從（cóng）而引發了曆史罕見的城市內澇（lào）災（zāi）害，屬（shǔ）曆史特大洪澇。全市普降大暴雨在12h、24h以（yǐ）及3d內的雨量都超過了曆史最大值，內澇會加劇埋地天（tiān）然氣管道的泄（xiè）漏（lòu）並產生不可預（yù）估的損失。針對內澇風險（xiǎn）比較大的（de）地區，應加強風險監測及埋（mái）地天然氣管道的改造。圖3為IDRISI根據收集的數據資料得到的分析圖，由圖3中可知，右側數據為該（gāi）地區發生內（nèi）澇（lào）的危險值，分值越大，顏色越紅的地方（fāng）發生內澇的可（kě）能性就越大，圖中紅紫色（sè）區域占據了一半，表明（míng）城市內澇仍然是影響埋地天然氣管（guǎn）道泄露的重要因素之一。
土壤腐蝕。管道腐蝕是埋地天（tiān）然氣管道泄漏的重要影響因（yīn）素之一，埋地（dì）天然氣（qì）管道在土（tǔ）壤中的腐蝕不僅造成了極（jí）大的損失，而且還會導致攜帶揮發（fā）性有（yǒu）機物的油氣的泄漏，為人（rén）們的生（shēng）活帶來了安（ān）全隱患（huàn）。土壤腐蝕是指土壤因溫度、溶解氧含量、土壤類型、地下水位、土壤含水率等對地下設施（shī）等產生的腐蝕破壞現象。土壤（rǎng）腐蝕不僅會對埋地天然氣管（guǎn）道造成破壞泄漏，還會造成火災（zāi）與爆炸，給經（jīng）濟、能源、環境及人身安全等多方麵帶來威脅。土壤腐蝕性等級標準如表1所示，可知土壤的腐蝕等級不是受單一影響因素控製的，是受多個影響因素控製的綜合作（zuò）用，不同（tóng）地段的腐蝕等級也不同。研究區塊內的樣本土的數據如（rú）表2所示，大部分樣本土都處在腐蝕等級稍高和高的範圍之內，因此，土壤（rǎng）腐蝕是影響埋地天（tiān）然氣管道泄漏（lòu）的重要影響因素之一。
埋地天然（rán）氣管道（dào）泄漏（lòu）的保護措施
文章（zhāng）借助IDRISI對常州市埋地天然氣管道泄漏的幾個影響因素:地麵沉降，地裂縫，城市內澇，土壤腐蝕等進行了數據庫的建立和空間分析（xī）的（de）工作，並（bìng）針對各（gè）影響因素，總結得出以下保護措施:
1）針對地麵沉（chén）降及地裂縫（féng），應（yīng）禁采深井水，減緩地麵沉（chén）降速率，做好淺層地下水合理開發利用，完善監測體製，健全地麵沉降檢測體係。科學勘測、嚴謹設計，盡量避開（kāi）可能發生災（zāi）害的地段，對安全風險較大的地區應（yīng）當（dāng）進行重點（diǎn）監測。
2）針對嚴重土壤（rǎng）腐（fǔ）蝕地段，應考慮對（duì）相應地段土壤（rǎng）進行脫水、淨化、換土、除氧、添加（jiā）緩蝕劑等措施，改善腐蝕環境。還（hái）可以通過管道（dào）外塗層來屏蔽腐蝕介質從而減緩腐蝕。
3）針對城市內（nèi）澇（lào），應在埋地天然氣管道的建設中，完善防澇體係，做好防澇規劃以（yǐ）降低管道泄漏（lòu）的可能（néng）性。
4）針對油氣泄漏風險較大（dà）的埋地天然氣區段，要完善油氣回收機製，盡可能（néng）降低損失。
結（jié）論
埋地天然氣管道失效造成（chéng）揮發性有機物的泄漏，不僅會對環境造成災難性的影響，對人（rén）們的生產生活也會造成重大影響。通過IDRISI對常州市埋地天然氣管道（dào）泄漏的（de）影響因素進（jìn）行分（fèn）析，得出地麵沉降、地裂縫、城市內澇、土壤腐蝕是造成管道泄（xiè）漏（lòu）的主要（yào）影響因素（sù），並針（zhēn）對這些因（yīn）素，提出了相應的保護措施，為該地（dì）區製定防護措施，進行（háng）風險評估提供了客觀依據，為（wéi）埋地天然氣管道的防護提出（chū）了意見（jiàn）及建議，具有重要意義。
