数值模拟在长输油气管道工程环评中的理论依据应用

摘要：随着我国经济的不断发展，在社会各行各业的日常生产经营活动中对于油气资源的需求也越来越高。我国目前已经初步建立完善的长输油气管道来实现对于油气的存储与运输，这一方面给我国的经济发展带来了许多便利，但是另一方面也对油气管道经过区域的生态环境造成了一定的影响。因此，为了在实际情况中能够掌握长输油气管道经过草原、湿地、森林等生态系统时出现泄漏状况的影响程度，就需要通过数值模拟手段，在进行假设情况下石油、天然气等物在泄漏情况下的影响范围与影响程度的计算。通过建立模型，结合实际情况来做好模拟工作，从而避免泄漏情况的发生以及事故应急预案的编订。接下来，本文将从数值模拟在长输油气管道工程环评中的理论依据应用中的相关内容入手来进行具体的阐述。
关键词：数值模拟；长输油气管道工程；理论依据应用
中图分类号：X8 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2017）03-0168-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.090
Abstract： in order to in the actual situation to grasp long distance oil and gas pipeline through the prairie， wetland， forest ecosystem in the condition of leak influence degree， will need to be by means of numerical simulation， the assumption of the content such as oil， natural gas in leak cases sphere of influence and impact of calculation. By establishing the model， combined with the actual situation to do a good job in simulation so as to avoid leakage situation and accident emergency plan compilation.
Key words： numerical simulation； long-distance oil and gas pipeline engineering； theoretical basis application
1 长输油气管道工程概述
1.1 油气管道工程分类
在实际情况中，油气管道的种类比较多，在不同的运输环境、不同的运输对象、不同的运输目的下选择油气管道的考虑因素都有所不同。首先，按照不同的运输对象，常见的油气管道有输油管道、输气管道以及油气混合运输管道。而根据石油种类的不同，输油管道又有原油管道与成品油管道两种，在实际情况中，这两类管道并不会混合使用，需要进行严格管理[1]。其次，按照输送距离的不同，有用于企业内部运输油气的管道以及长距离输送油气的管道，也就是我们所说的长输油气管道。目前，长输管道是实际情况中运用范围比较大的一种管道，在运输量上也比较高。
1.2 长输油气管道工程特点
首先，顾名思义，长输油气管道工程在实际情况中经过的地区往往比较长，需要经过一系列的复杂地理环境。这些地理区域在生态环境方面往往比较脆弱，在人工进行输气管道的施工建设已经完成后的管道运行过程中很容易对脆弱的生态环境平衡造成一定的影响，从而破坏我国整体生态环境的稳定，长输油气管道在运行过程中主要环境影响如表1所示。其次，由于长输管道在实际情况中跨越区域较多，不同区域之间在社会因素方面也有较大的差异，长输管道经过人口密集区域时，往往需要充分考虑周围地区的经济发展状况，从而更好的实现工程与环境的统一。
2 数值模拟中的资料搜集工作
在实际情况中，长输油气管道的石油泄漏污染的扩散主要是通过地下水的流动而传播的。因此，对于长输管道工程环境影响评定工作的数值模拟技术的关键就是需要根据实際环境来建立起一个完善合理的地下水流动模型。通过这个地下水流动模型的模拟来实现对于石油污染物扩散的模拟。因此，想要建立起与贴合实际环境的地下水流动模型就需要做好完善的资料收集，通过对于环境中各项参数数据的收集与整理来为模型建立提供必要的依据[2]。其中，资料收集工作的对象主要有以下两方面。首先长输油气管道的工程实际概况，包括油气管道的建设规模、油气管道在通脆弱生态环境时的具体铺设情况、长输油气管道的整体建设结构、长输油气管道运输对象的特点等。其次，是长输油气管道跨越地区的水文情况。在实际情况中的自然地下水系统是一个涵盖大量信息、复杂多样且不断变化的的自然生态系统，因此需要通过对于各项地下水水文信息的详细收集来实现模型建立基础数据的整理。
3 地下水流动模型的建立
3.1 模型概化
首先，要进行地下水流动模型的建立工作，需要根据在收集资料步骤中收集处理完成的相关数据来对实际情况中的水文情况进行概化，从而更加直观的对长输油气管道周围地区的水文条件进行观测。模型概化主要有三个内容。首先是含水层的结构概化，通过GIS技术、遥感技术等手段来实现对于底层结构图的编制，从而划分出水文环境中脆弱地区的含水层结构，从而为模型建立提供依据。其次，需要根据观测地区的实际水文情况来确定地下水的水头边界。一般情况下，根据情况的不同，我们将水头边界分为水头边界、流量边界以及河流边界。最后，需要进行初始条件的概化，就是指地下水初始状态的收集与模型化。
3.2 参数的选取
在地下水模型的建立过程中，还需要对实际情况中水文条件以及土质条件进行严格的测定，通过现代化测定手段的使用以及相关数据的收集，来实现对于实际情况的参数测定。然后，需要根据测定数据来选取必要的参数来作为地下水模型建立的依据。最后，在完成对于模型参数的选取工作之后，还需要对于模型进行必要的校对以及验证，保证地下水水流模型能够与实际情况相吻合。
4 污染物模拟预测
地下水流场模型是进行污染物模拟预测的基础，在进行模拟预测时化学反应项、土壤吸附以及生物都不纳入考虑的范畴。污染物模拟预测必须要对假设条件、初始条件、以及模拟因子进行明确。假设条件需要与管道现行工程的特点以及穿越敏感地段的实际状况相适应，将泄漏可能性最大的两个点作为最大风险泄漏点。一般来说水流到达水源保护区边界运动最快的点以及距离保护区最近的点泄漏风险也最大。污染物模拟预测的初始条件主要包括三大点，分别为初始浓度、最低检测浓度、初始时间。污染物初始浓度可以根据以往的石油泄漏事故状况进行概括，确定在45000mg/L左右为宜。最低污染物检测浓度需要符合国家地表水环境质量标准，石油类污染物、烯烃、烷烃等的浓度均不得超过0.05mg/L。漏油事故发生之前或者是刚刚发生的时间节点度可以作为初始时间。模拟因子的选择会直接影响到污染物模拟预测的效果，因而必须要选择可以反映建设项目污染物排放特征的代表性因子，一些会对环境造成恶劣影响的污染物常常作为模拟因子，包括会对动植物以及人体造成严重危害的物质或者是性质较为稳定的持久性污染物质等等。石油的污染性较强且会对生态造成较大的负面影响，因而常常作为污染物模拟预测模型的模拟因子。在实际情况中，我们通过对于地下水水流模型的运行计算，我们能够得到在石油泄漏情况下污染物的扩散情况预测。根据预测结果，我们能够得到在假设情况下，长输油气管道在距离水源最近的点以及在发生泄漏情况时最快到达水源地区的点上发生油气泄漏情况是的扩散范围，从而更好的进行治理。
5 总结
在数值模拟石油污染扩散状态的工作中，通过对于地下水模拟软件的使用，完成对于泄漏事故发生时污染物的扩散状况的预测，从而为我国的长输油气管道周围区域污染情況的治理提供相关依据，通过科学合理的防治手段来减少或避免泄漏事故的发生。长输油气管道的建设是我国建设现代化能源体系的重要内容，一方面我们需要大力建设油气输送管道的范围，提高配送距离，但是另一方面我们也需要重视起在这一过程中油气管道对生态环境的影响。
参考文献
[1]马莹.煤矿疏干水输送管道工程建设项目施工期生态环境影响评价研究[J].资源节约与环保，2016，（09）：176.
[2]宋志伟.中缅天然气管道红河支线建设项目使用林地对生态环境影响评价方法探析[J].林业调查规划，2016，（05）：18-22.
收稿日期：2017-05-08
作者简介：仝玉霞（1981-），女，学士，工程师，研究方向为环境影响评价。