[发明专利]一种穿越水域地下管道的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下管道裸露、悬空安全监测的技术，且特别涉及一种适用于穿越水域且以大开挖方式敷设的地下管道裸露、悬空安全监测的方法。

背景技术

目前在我国南方河流、湖泊、水网等已经敷设了众多数量的水下管道，这些水下管道承担着输送油气的重要任务。但由于管道受到水流长期冲刷影响，水下管道的承载物容易被掏空，造成管道的裸露、悬空。如果不能尽早发现这些裸露、悬空点，任由这些部分不断扩大，很可能会造成管道的断裂、爆炸不但给国家造成重大的经济损失，同时也给周围环境造成极大的污染。因此，如何尽快发现水下管道的裸露、悬空点并计算出水下管道裸露、悬空的长度具有十分重要的意义。

国内外一些公司针对容易产生悬空的管道区段雇潜水员下水触摸，以检查水下管道的悬空状况，主要存在以下缺点：工作效率低，使得维护费用增加；在比较复杂的水域，潜水员下水作业的危险性很大。

近几年来，由于侧扫声纳技术的发展，图像的分辨率有了很大的提高。国内的部分物探专家逐步将侧扫声纳系统应用到海底管道悬空调查中，他们依靠长期积累的工作经验和理论知识，形成了自己的一套方法。但该技术也存在一定缺点，例如成本高，施工繁琐，要求环境条件苛刻。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够监测水下管道裸露、悬空位置及长度的监测方法，精确地实现对水下管道裸露、悬空长度的监测，并且同时满足实际水下工程环境对该发明方法监测方法的耐久性、稳定性的要求。

本发明一种穿越水域地下管道的监测方法，包括以下内容：

（1）穿越水域的地下管道，其下方为垫土层，上面为覆土层。

（2）在地下管道的垫土层和覆土层分别设置带有标记的漂浮物，所述漂浮物的密度小于所穿越水域的水密度；以某端穿越桩为基准，距离该穿越桩的距离为S的管道处垫土层设置的漂浮物标记为“穿下+S”，距离该穿越桩的距离为S的管道覆土层设置的漂浮物标记为“穿上+S”；距离该穿越桩的距离S管道处的漂浮物通过固定线与下游水中固定链相连；固定链由固定桩埋地固定。

（3）定期巡检所述地下管道穿越的水域，通过固定线对漂浮物的限制，若在下游水面发现覆土层设置的漂浮物“穿上+S”，则对距穿越桩S处管道做出裸露判定；若在下游水面发现垫土层所设置的漂浮物“穿下+S”，则对距穿越桩S米处管道做出管道悬空判定，从而实现对穿越水域地下管道的有效监测。

本发明的方法中，步骤（1）中管道穿越河流按照其挖沟敷设方式，可分为大开挖法、水下开挖沟槽和水下管道敷设。水下开挖沟槽和水下管道敷设都是在有水环境下铺设，管沟铺设不是清晰可见，不适合本监测敷设方法，所以本发明适用以大开挖式水下挖沟槽敷设方法。大开挖穿越方法有如下特点：管道铺设在无水环境下进行，施工进行中开挖管槽，敷设管道，回填土步骤清晰可见。所述的垫土层一般由砂石和漂浮物混合而成。同样，上面的覆土层一般亦由砂石和漂浮物混合构成。

本发明的方法中，步骤（2）所述的漂浮物由通用塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚碳酸酯），或工程塑料（聚酰胺、ABS等）材料制成，浮力小的材料可由合成中空密度控制。漂浮物颜色是橘红色、黄色、白色易于巡检人员发现的颜色。漂浮物形状是球体、立方体、长方体等排水量大，浮力大的形状。漂浮物的设置数量由管道管径决定，通常每米设置垫土层漂浮物1～5个和覆土层漂浮物1～5个。漂浮物体积以40立方厘米左右为宜，这样漂浮物能紧密稳定的放置在垫土层和覆土层中,且管道由于冲刷形成裸露或悬空时漂浮物能够脱离垫土层和覆土层浮出水面。

根据本发明的方法，其中所述固定漂浮物的固定线由工程塑料（聚酰亚胺、尼龙、聚醚酰亚胺），或特种工程塑料材料制成。漂浮物连接的固定线以直线平行固定于下游固定链上，固定线间距离相等，避免互相缠绕；固定线的长度大于穿越水域的深度，以保证漂浮物可以浮出水面。固定线的作用保证漂浮物不会远离管道的裸露区或者悬空区太远，从而能够保证通过巡检发现问题。

上述方法（2）中所述的固定链的材料是X80钢外涂防锈漆的锁链，固定链通过固定桩拉直平行于管道固定于下游，固定链到管道的垂直距离大于水深，确保固定线长度大于水深，漂浮物可以浮出水面。

本发明中上述提到的，限制固定链的固定桩是长1米混凝土长方体，其中0.5米埋设于穿越水域下游地下；固定桩的数量和间距要根据的穿越管线的长度而定，确保被限制的固定链在水流作用下稳固。