淺談架空輸電線路路徑選擇的方法和手段

姚 武

（寧夏電力公司 寧夏 銀川 750001）

輸電線路的造價(jià)與線路路徑方案的選擇密切相關(guān)。從電力設(shè)計(jì)行業(yè)來(lái)看，輸電專業(yè)，鐵塔屬于制造設(shè)計(jì)，而鐵塔的使用配置、接地設(shè)計(jì)以及導(dǎo)地線架線設(shè)計(jì)等則屬于安裝設(shè)計(jì)。輸電線路的安裝設(shè)計(jì)不同于發(fā)電和變電，它是沿線路路徑走向配置鐵塔、基礎(chǔ)及接地裝置并進(jìn)行導(dǎo)地線架線的，其安裝設(shè)計(jì)的情況不僅與沿線的地形有關(guān)，而且與沿線需跨越的地物有關(guān)。因而，從本體投資來(lái)看，不僅路徑的長(zhǎng)短對(duì)投資有影響，就連沿線的地形、地質(zhì)及地物分布也與投資密切相關(guān)。除此之外，工程樹木砍伐、植被恢復(fù)、各類拆遷賠償?shù)纫恍┳呃惹謇碣M(fèi)用的高低也與路徑方案的選擇密切相關(guān)。 因此可以說(shuō)，路徑方案選擇的好壞對(duì)工程造價(jià)影響明顯。

除以上所述線路路徑方案對(duì)工程投資有較大影響外，線路路徑方案的選擇也是輸電線路設(shè)計(jì)各主要設(shè)計(jì)方案選擇的基礎(chǔ)。在桿塔設(shè)計(jì)方面：山地采用的桿塔設(shè)計(jì)條件與平地不同，在桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，山地需設(shè)計(jì)高低腿，而平地則僅需設(shè)計(jì)平腿；在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面：不同的地質(zhì)條件會(huì)采用不同的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案；在導(dǎo)地線選擇方面：路徑通過(guò)不同的氣象區(qū)將對(duì)導(dǎo)地線的選型產(chǎn)生影響， 從而對(duì)桿塔計(jì)算荷載產(chǎn)生影響。 根據(jù)以上充分說(shuō)明，輸電線路各主要設(shè)計(jì)方案的決策與路徑方案的選擇密切相關(guān)。也就是說(shuō)，路徑是輸電線路各設(shè)計(jì)方案決策的基礎(chǔ)。綜上所述，通過(guò)科學(xué)的路徑選擇方法及手段選擇出合理的線路路徑是控制工程造價(jià)及節(jié)約投資的關(guān)鍵。

1 線路路徑選擇的指導(dǎo)思想

在線路路徑選擇上應(yīng)以“線位結(jié)合、以線為主”及“線中有位、以位正線”的原則為指導(dǎo)思想，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1 路徑方案的選擇應(yīng)以線為主，堅(jiān)持合理的路徑走向，不因個(gè)別塔位布局不合理而隨意改變路徑走向

1.2 當(dāng)路徑走向遇有極不合理或難于立塔（如倒石堆、地下溶洞、陡峭山坡等）的不良塔位時(shí)，應(yīng)適當(dāng)修正路徑走向予以避讓

1.3 當(dāng)路徑方案進(jìn)行比選時(shí)，若兩方案在地形、地物等的分布及路徑長(zhǎng)度上難以取舍，則可對(duì)該兩方案進(jìn)行優(yōu)化排桿位，比較其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，以決定優(yōu)劣

2 路徑選擇的方法和手段

2.1 路徑方案選擇中采用的新技術(shù)

路徑選擇根據(jù)工程具體情況采用遙感影像、 數(shù)字地面模型（DEM）、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)和GPS 全球定位系統(tǒng)等新技術(shù)。

1）對(duì)330kV 及以上電壓等級(jí)線路，在路徑選擇時(shí)，采用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量和海拉瓦技術(shù)。 對(duì)220kV 以下線路，在線路路徑較長(zhǎng)的情況下，當(dāng)所經(jīng)地區(qū)建筑物密度大，地形復(fù)雜或植被茂密時(shí)，采用航空測(cè)量。

2）對(duì)220kV 及以上電壓等級(jí)的較長(zhǎng)山區(qū)線路，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時(shí)，可采取地質(zhì)遙感技術(shù)、高密度電法剖面、地質(zhì)雷達(dá)、鉆孔“CT”等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)路徑經(jīng)過(guò)地區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定分析、避讓不良地質(zhì)、優(yōu)化路徑和塔位。

2.2 路徑方案選擇的基本方法和手段

1）收集路徑協(xié)議，確定路徑大方案（可研或預(yù)選線階段完成）

確定路徑大方案，設(shè)計(jì)人員首先需根據(jù)路徑所經(jīng)地點(diǎn)收集1/5 萬(wàn)或1/10 萬(wàn)地形圖， 并在地形圖上擬定至少兩條以上的路徑方案。 據(jù)此，進(jìn)行各種障礙物的收資及協(xié)議工作。此項(xiàng)工作完成后，即可對(duì)原擬定的路徑方案進(jìn)行修改，在此基礎(chǔ)上，對(duì)所擬定的至少兩條以上路徑方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)（如擁擠地段、特殊跨越物等）踏勘，最終提出推薦意見，經(jīng)審查同意后，該路徑方案可成立，并進(jìn)行航飛。 可進(jìn)行工程設(shè)計(jì)招標(biāo)用。

2）進(jìn)行初步設(shè)計(jì)選線工作

輸電線路設(shè)計(jì)招投標(biāo)工作完成后，中標(biāo)的設(shè)計(jì)單位即可進(jìn)行初步設(shè)計(jì)選線工作。

a、室內(nèi)路徑方案初選

室內(nèi)路徑方案初選，首先利用1/5 萬(wàn)地形圖并結(jié)合高清晰衛(wèi)片或航飛公司提供的立體地面模型及正射影像圖進(jìn)行線路路徑的室內(nèi)優(yōu)化選線，避開明顯障礙物，合理選擇交叉跨越位置，做到“線中有位、以位正線”， 對(duì)局部不同的路徑方案利用海拉瓦提供的路徑斷面圖進(jìn)行優(yōu)化排塔位比較，以確定最經(jīng)濟(jì)合理的路徑方案。 室內(nèi)選線所選定的路徑，其耐張度長(zhǎng)度、立塔的塔位位置以及對(duì)鄰近障礙物及交叉跨越的影響等均應(yīng)做到安全、經(jīng)濟(jì)、合理、符合規(guī)程規(guī)范要求。

b、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、調(diào)查并修正路徑方案

室內(nèi)路徑方案初選完成后，即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)路徑方案的踏勘及調(diào)查工作。

現(xiàn)場(chǎng)踏勘應(yīng)組織輸電線路各個(gè)專業(yè)（電氣、結(jié)構(gòu)、技經(jīng)、測(cè)量、地質(zhì)、水文氣象等）有關(guān)人員對(duì)線路沿線的地質(zhì)地貌、水文、氣象、污穢、植被覆蓋、文物分布、礦產(chǎn)分布、電力設(shè)施、軍事設(shè)施、工業(yè)設(shè)施、交通狀況、城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查了解；同時(shí)結(jié)合衛(wèi)片或航片選線方式對(duì)路徑進(jìn)一步優(yōu)化， 并對(duì)重要的交叉跨越進(jìn)行實(shí)地勘察測(cè)量，使路徑走向避開不良地質(zhì)地貌階段及重要協(xié)議設(shè)施。

在現(xiàn)場(chǎng)勘查中，收集了解沿線的污穢、微氣象、房屋拆遷調(diào)查等資料，對(duì)線路路徑進(jìn)行必要的修正。

c、線路路徑的協(xié)議復(fù)查及補(bǔ)充工作

①對(duì)所有在可研或預(yù)選線階段已簽訂的協(xié)議進(jìn)行全面復(fù)查，以免協(xié)議內(nèi)容發(fā)生變化； ②補(bǔ)充收集在可研或預(yù)選線階段遺漏的協(xié)議對(duì)象，所謂“遺漏”，一是，可能在可研或預(yù)選線階段真正“漏項(xiàng)”；二是，在可研或預(yù)選線階段后新出現(xiàn)的一些協(xié)議單位；③在初步設(shè)計(jì)階段利用高清晰衛(wèi)片或海拉瓦技術(shù)等高科技手段，對(duì)可研或預(yù)選線階段的路徑方案的選擇局部進(jìn)行優(yōu)化，是路徑選擇更細(xì)、更合理、更切合實(shí)際。 局部路徑發(fā)生變化，與可研或預(yù)選線階段的協(xié)議內(nèi)容發(fā)生變化，需重新簽訂協(xié)議。

3）進(jìn)行終勘定位及交樁工作

初步設(shè)計(jì)階段完成路徑方案選擇及評(píng)審后，在施工圖階段則需進(jìn)一步完成路徑定線、測(cè)斷面及交樁等工作。

a、定線

對(duì)于220kV 及以下電壓等級(jí)建設(shè)規(guī)模較小且相對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況簡(jiǎn)單工程，直接由設(shè)計(jì)人員在現(xiàn)場(chǎng)選線確定轉(zhuǎn)角位置。對(duì)于電壓等級(jí)高、建設(shè)規(guī)模較大采用航飛測(cè)量的工程，定線分為室內(nèi)選線和室外選線落實(shí)2 個(gè)部分：室內(nèi)選線是在負(fù)責(zé)航飛公司的海拉瓦工作站上的立體影像中進(jìn)行線路路徑更細(xì)致的選線工作，最終確定出線路路徑，并確定各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)。室外落實(shí)工作是將內(nèi)業(yè)確定的轉(zhuǎn)角坐標(biāo)落實(shí)到實(shí)地上。 測(cè)量人員利用GPS 在現(xiàn)場(chǎng)配合設(shè)計(jì)人員確定轉(zhuǎn)角位置，并測(cè)量轉(zhuǎn)角坐標(biāo)及高程。 轉(zhuǎn)角確定后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)兩轉(zhuǎn)角直線段內(nèi)的地形、地物進(jìn)行沿線（GPS 引導(dǎo)）勘察，使在該直線段內(nèi)的路徑落到實(shí)處。

b、平斷面測(cè)量

室外落實(shí)工作完成后， 需進(jìn)行平斷面及交叉跨越物測(cè)量工作：①平斷面測(cè)量、交叉跨越和風(fēng)偏測(cè)量時(shí)，能用GPS 測(cè)量的地方均應(yīng)用RTK 方式進(jìn)行測(cè)量。 在GPS 不能實(shí)測(cè)的地方，應(yīng)使用全站儀利用GPS 定出的方向進(jìn)行平斷面測(cè)量；②對(duì)線路中心線左右30～75m 范圍內(nèi)有影響的建筑物、道路、管線（地下、地上）、河流、水庫(kù)、水塘、水溝、渠道、墳地、懸?guī)r、陡壁等，應(yīng)用儀器實(shí)測(cè)并繪于平斷面上；③當(dāng)線路與通信線（包括地下）、電力線、鐵路、公路、河流、水庫(kù)、地下電纜及各種管線（包括地下、地上）等進(jìn)行交叉時(shí)，進(jìn)行交叉跨越測(cè)量；④當(dāng)輸電線路通過(guò)森林、果園、苗圃、農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物區(qū)時(shí)，應(yīng)實(shí)測(cè)其邊界，注明作物名稱、樹種、密度及實(shí)測(cè)高度，路數(shù)要標(biāo)出排數(shù)。

c、定位及交樁

平斷面圖測(cè)量完成后，即交付設(shè)計(jì)進(jìn)行室內(nèi)排塔位工作。 室內(nèi)排塔位完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定塔位（交樁）工作，現(xiàn)場(chǎng)定塔位工作是整個(gè)線路路徑在實(shí)際地面上的最終落實(shí)，也是線路安裝的最終體現(xiàn)。

現(xiàn)場(chǎng)定塔位（交樁），首先要把線路電氣設(shè)計(jì)人員在室內(nèi)排定的塔位落室到地面上，由各個(gè)專業(yè)人員共同確定其塔位的合理性，之后，則由線路結(jié)構(gòu)人員作必要的塔位記錄，測(cè)量人員則實(shí)測(cè)塔基斷面供電氣及結(jié)構(gòu)人員選配桿塔高低腿用，地質(zhì)人員則應(yīng)進(jìn)行必要的勘探（對(duì)超高壓及特高壓線路，地質(zhì)勘探工作一定要做細(xì)、做透，對(duì)特殊地質(zhì)的塔位應(yīng)逐腿勘察）， 提供該塔的地質(zhì)資料供配置基礎(chǔ)時(shí)使用， 如遇跨河，則水文人員需提供設(shè)計(jì)所需的全部資料。

總之，路徑方案的選擇是一項(xiàng)相對(duì)比較復(fù)雜工作，需設(shè)計(jì)人員細(xì)心、細(xì)致，以上選擇路徑的方法和手段只是提供了一種思路、一種方式，在實(shí)際路徑選擇過(guò)程中，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題的具體分析和綜合考慮，采用相應(yīng)的對(duì)此，才能取得滿意的效果。