降雨渗透诱发滑坡变形下埋地天然气管道的风险评估数值框架：以Miscano滑坡为例

这篇综述提出了一套评估降雨诱发滑坡导致埋地天然气管道轴向变形的综合数值框架，采用非耦合方法结合滑坡位移模型（PGD）、土-管相互作用分析和事件树分析（ETA），揭示了管道尺寸、钢材等级（R/t比）及内压对结构脆弱性的影响，并创新性提出基于概率的检测维护策略，为提升能源基础设施韧性提供了工程实用工具。

　　

Highlight

本研究通过Miscano滑坡案例，建立了降雨渗透诱发滑坡导致埋地天然气管道轴向变形的风险评估框架，结合数值模拟与事件树分析（ETA），量化了管道在滑坡作用下的结构响应及失效后果。

Problem definition and proposed framework

由于管网广泛分布，埋地管道可能穿越不稳定斜坡，导致其因滑坡位移承受显著轴向应变。本研究聚焦天然气管道在局部屈曲（Local Buckling）失效模式下的风险评估，采用非耦合方法整合滑坡模拟、管道脆弱性分析及后果评估。

Definition of fragility functions

通过参数化数值模拟，系统分析了回填土性质、管道尺寸（如R/t比）、钢材等级及内压对脆弱性的影响，并基于统计推导解析脆弱性函数，为不同工况提供量化评估工具。

Consequences assessment

采用Vairo等（2021）的事件树框架，评估管道失效后闪火（Flash Fire）、喷射火（Jet Fire）等情景的概率，揭示延迟局部点火是最可能后果，为应急规划提供依据。

Probability-based inspection cycle recommendations

基于风险导向的完整性管理原则，提出动态检测周期建议，结合滑坡位移实时数据优化维护策略，突破传统定期检测的局限性。

Application of the proposed framework in risk assessment studies

以Miscano滑坡区为例，应用该框架评估极端降雨情景下管道的风险等级，验证了模型在预测临界位移时段和位置的实用性。

Conclusions

研究证实管道尺寸和钢材等级是降低脆弱性的关键因素，提出的概率检测框架可显著提升管网韧性，为类似地质灾害区的管道安全提供普适性解决方案。