2.4. Выбор оптимальной трассы.

Началу строительства любого магистрального трубопровода предшествует выполнение проекта, включающего выбор трассы, технико-экономические, конструктивные и технологические ха­рактеристики. От того, насколько удачно они определены, в зна­чительной мере зависят эксплуатационные показатели и эко­номическая эффективность будущего трубопровода. Понятно поэтому стремление использовать уже на ранних стадиях проек­тирования как можно больше исходных данных (данные спра­вочного характера, картографический материал, данные поле­вых изысканий и т. п.) с тем, чтобы получить лучшее проектное решение.

На тысячекилометровых расстояниях, которые пересекает трубопровод, встречаются самые разнообразные топографиче­ские, геологические и климатические условия, различные искус­ственные и естественные препятствия (железные и шоссейные дороги, реки, болота, озера, вечномерзлые грунты). При проек­тировании магистрального трубопровода приходится решать комплекс задач, связанных с экономией строительства трубопро­вода, с условиями его строительства, необходимостью кончить строительство в заданный срок с повышенным уровнем надеж­ности. На стадии выбора трассы закладывается фундамент вы­годности и надежности будущей транспортной магистрали. Сюда входит, прежде всего, разработка методов поиска оптимальной трассы. Поиск оптимальной трассы осу­ществляется по цифровой модели. Представление многообразия природных условий цифровой моделью позволило однозначно оценить условия строительства и эксплуатации трубопровода в различных природно-климатических зонах (от Крайнего Се­вера до пустынных районов Средней Азии) и осуществлять про­цесс поиска оптимальных трасс с помощью ЭВМ. Сложность строительства такого линейно-протяженного объекта, как ма­гистральный трубопровод, определяется в значительной мере и тем, что на разных участках трассы требуется применение раз­личных конструктивных схем. Были разра­ботаны методы совмещения задач оптимального трассирования, профилирования и наилучшего распределения конструктивных схем. Это позволяет получить решение задачи о наилучшем проектном решении магистрального трубопровода.

При разработке нового метода проектирования была постав­лена также проблема сохранения окружающей среды при соору­жении и эксплуатации трубопровода. Эта проблема в значитель­ной мере решается разработкой методов размещения запорной арматуры, при которых потери продукта в случае разрыва труб оказываются наименьшими. С этой же целью разработаны ме­тоды выбора наилучших створов и профиля перехода нефте- и газопроводов через реки, а также конструкции подводных трубопроводов, исключающие попадание нефти в водоемы.

На основании выполненных научно-исследовательских работ создана комплексная система новых методов проектирования и изысканий и осуществляется переход на автоматизированное проектирование нефте- и газопроводов. Вместо субъективного выбора 2 – 3-х вариантов по мелкомасштабной карте с помощью ЭВМ стал осуществляться поиск наиболее экономичной трассы, ее профиля, технологических параметров и конструктивных ре­шений с использованием крупномасштабных карт, материалов аэрофотосъемки и съемки, проводимой со спутников. Логическим завершением этой работы является Генеральная технологиче­ская схема автоматизированного проектирования трубопроводов.

Информация, необходимая для выбора оптимальной трассы

Под информацией о будущем трубопроводе понимается комп­лекс сведений, позволяющих количественно охарактеризовать условия строительства и эксплуатации будущего трубопровода, а также, его стоимостные показатели. Недостаточное использование таких сведений может привести к потере лучшей трассы, чрезмерное количество их – к неоправданному усложнению про­цесса проектирования.

Все сведения можно подразделить на две основные группы: не зависящие от климатических, топографических и гидрогеоло­гических условий, в которых будет прокладываться будущий трубопровод, и сведения, определяемые этими условиями. К пер­вой группе сведений относятся начальная, конечная и промежу­точные (заранее указанные) точки трубопровода, его диаметр, вид и количество перекачиваемого продукта, кратчайшее рас­стояние между начальной и конечной точками; ко второй группе сведений – данные, которые в какой-либо мере зависят от поло­жения будущего трубопровода и от природных условий, в кото­рых он может оказаться (топографические, геологические и гид­рогеологические условия, естественные и искусственные препят­ствия, населенные пункты, число перекачивающих станций). Особое значение в формировании планового и высотного поло­жения трассы имеют топографические, геологические и гидро­геологические условия, а также наличие естественных и искус­ственных препятствий. Именно эти факторы, как показывает практика проектирования, в большинстве случаев и определяют как генеральное направление, так и детальную укладку трассы на местности.

На основе анализа особенностей рельефа местности, грун­товых условий и характера естественных и искусственных пре­пятствий, выполненного совместно с рядом проектных институ­тов, составлен перечень категорий местности применительно к трубопроводному строительству, который поз­воляет однозначно представлять одинаковые характеристики местности по всей трассе трубопроводов в цифровом виде, что является основой для создания цифровой модели местности.