项目申报书地质灾害预警技术在长输管道中的应用研究.doc

附件2 2009年版 项 目 申 报 书 项目名称 地 质 灾 害 预 警 技 术 在 长 输 管 道 中 的 应 用 研 究 承担单位： 天然气川气东送管道分公司 项目负责人： 房建华 职称: 高级工程师 研究开发年限：_2011 年 10 月至_ 2012 _年 12 月 中国石油化工股份有限公司天然气分公司印制 编 制 须 知 一、申请承担技术开发项目时，应先向中国石油化工股份有限公司天然气分公司科技信息部（以下简称：科技信息部）申报本项目申报书。 二、申报开题者均须同时附送相应资料： 1.新技术探索及小试项目须附查新报告、文献调查总结及探索试验情况介绍。 2.中试及工业试验项目均须按研究开发项目管理办法的规定报相应材料。 三、科技信息部根据收到的项目申报书及其相应附件进行审议，经审议选定的项目可签订项目任务书。 四、本项目申报书版本自2010年1月起启用。 五、注意事项： 1. 项目名称不得超过20个汉字（一格一字）。 2. 项目负责人应是高级工程师（及相当专业技术职务）以上的专业技术职务人员；一个项目负责人最多可同时负责两个项目，其它项目只能作为项目参与人；一个项目原则上只设一名负责人，特殊情况下可设两名负责人。 3.项目申报书经申请部门（单位）主任初审后，报科技信息部（一式四份）。 4.本报告纸张规格为A4。 一、国内外现状、发展趋势及开题意义 （一）国外相关产业和技术现状、发展趋势 美国及俄罗斯（前苏联）管道建设起步较早，也是拥有管道里程最多的国家，相应的在管道安全管理技术方面也发展得较为完善。管道地质灾害监测，作为管道完整性管理的重要内容，开展了广泛的研究，在监测技术、监测手段上均有较快速的发展。 地质灾害监测一般可归类为四类：变形监测（地表位移、深部位移）、物理与化学场监测（应力、地声、温度等）、地下水监测（地下水位、空隙水压力等）、诱发因素监测（气象、地震、人类活动等），这些方法均可用于管道地质灾害监测，除这些方法外，管道地质灾害监测还包括管体（应力、应变）及灾管体-土体界面（土压力、滑坡推力）监测。 目前国内外应用较广泛的常规的管道地质灾害监测技术主要包括全站仪或GPS监测地表位移、钻孔倾斜仪监测深部位移、利用应变计监测管体应变等。近年来一些新的技术逐渐引入到地质灾害监测中，如合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR)、地面三维激光扫描技术、时域反射测试技术（TDR）、分布式光纤监测技术（BOTDA）等。 合成孔径雷达干涉测量技术(INSAR) 是近年来迅速发展起来的一种微波遥感技术,利用合成孔径雷达(SyntheticApertur Radar)的相位信息提取地表的三维信息和高程变化信息的一项技术，主要应用地形制图、生成大范围高精度的DEM数字高程模型及坡度测量。该技术进一步发展出差分干涉技术(DINSAR)，能够检测出mm级别的地形变化，被应用于地面沉降、滑坡变形等地质灾害的监测中。该方法的优点是从空间大范围内获取信息，但数据资源尚掌握在国外少数国家，广泛应用存在技术上的一些困难。 地面三维激光扫描技术是对被测物体进行快速格网式扫描测量，直接获得激光点所接触物体表面的空间位置等信息，完整地反映被测物体的表面形态，通过不同时段扫描图像比较，达到监测的目的。该技术尤其适合于人不能靠近或到达的地质灾害对象，如处于变形快、临破坏阶段的地质灾害对象。 时域反射测试技术（TDR，Time Domain Reflectometry）原理为，同轴电缆发生变形时，其变形处特征阻抗会发生变化，从电缆端向同轴电缆内发射的测试脉冲信号在电缆的阻抗特性发生变化处发生反射，通过测量反射信号的到达时间与振幅幅度，可分析同轴电缆变形位置及程度。该技术在国外从20世纪80年代初期，已用于工程地质勘查和监测工作，如监测地下煤层的变形位移，监测露天矿边坡的稳定性等；20世纪90年代以来，开始应用于崩塌、滑坡等地质灾害的监测工作，目前在发达国家已得到较广泛应用。该技术优点是监测精度高，缺点是需要预知变形点的大概位置，不能大面积布设。 布里渊散射时域反射技术BOTDA(Brillouin optic time-domain analysis，分布式光纤监测技术) 是利用光纤中的自然布里渊散射光的频移变化量与光纤的轴向应变之间的线性关系得到光纤的轴向应变。引入地质灾害监测中监测岩土体不同部位变形，将光纤与被监测的岩土体固定（一般固定在变形区构筑物上），当岩土体发生变形时，带动光纤变形，通过测量光纤变形可得岩土体的变形状况。可应用于岩土体表层监测和深部监测。该技术在国际上近几年才研发成熟，是监测领域技术最新发展。Schlumberger 与BP公司利用该技术，开发开发出（2009）基于分布式光纤监