淺析輸電線路設(shè)計中線路路徑選擇問題及對策

【關(guān)鍵詞】輸電線路；設(shè)計；線路路徑；選擇問題；對策

在輸電線路設(shè)計中，線路路徑的選擇不僅關(guān)系到工程的經(jīng)濟(jì)性、可行性和施工難度，更直接影響到線路運行的安全性和穩(wěn)定性，為此在輸電線路路徑選擇過程中需要綜合考慮多種因素，確保輸電線路設(shè)計合理性，從而為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和電力供應(yīng)的可靠保障提供有力支撐，推動電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

一、輸電線路設(shè)計中線路路徑選擇原則

（一）地形與環(huán)境考慮

在選擇輸電線路路徑時，必須考慮地形和環(huán)境因素，地形起伏、水域、森林、城市等因素都會對線路的走向產(chǎn)生影響，通常情況下需要盡量選擇地勢平坦、無障礙的區(qū)域，以降低建設(shè)難度和成本，避免穿越環(huán)境敏感區(qū)域，如生態(tài)保護(hù)區(qū)、歷史文化遺址等，以保護(hù)自然環(huán)境和文化遺產(chǎn)，同時需要考慮線路對周邊環(huán)境的影響，盡量減少對居民、農(nóng)田、野生動物棲息地等的干擾。

（二）最短路徑原則

在確保地形和環(huán)境因素考慮的前提下，應(yīng)選擇最短路徑作為輸電線路的設(shè)計原則，最短路徑不僅可以降低建設(shè)成本，還能減少輸電損耗和能源浪費，通過合理規(guī)劃線路走向，避免不必要的曲折和繞行，以確保輸電線路的高效運行，但是在遵循最短路徑原則時，也需要兼顧其他因素，如地形復(fù)雜性、土地所有權(quán)、環(huán)境影響等[1]。

（三）可靠性與安全性考量

輸電線路的可靠性和安全性是設(shè)計過程中重要的考慮因素，選擇線路路徑時必須考慮到可能或容易存在的自然災(zāi)害、人為破壞、設(shè)備故障等會對線路運行造成的影響，盡量避免穿越易受災(zāi)區(qū)域，采取合適的措施確保線路的抗災(zāi)能力和應(yīng)急響應(yīng)能力，且需考慮線路與重要設(shè)施和人口密集區(qū)的距離，以最大程度地降低潛在的安全風(fēng)險。

二、輸電線路設(shè)計中線路路徑選擇問題

（一）地形地貌限制

輸電線路的路徑選擇受到地形地貌的制約，特別是在山區(qū)、河流交匯地帶等復(fù)雜地形地貌區(qū)域，線路的敷設(shè)受到很大的限制。山脈、河流、湖泊等地貌特征使得線路的選擇變得困難，需要克服諸多自然障礙，如跨越河流、穿越山脈等，增加了線路建設(shè)的難度和成本，且復(fù)雜的地形地貌還會導(dǎo)致線路的長度增加，從而增加了輸電損耗和能源浪費。

（二）環(huán)境保護(hù)需求

隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，對輸電線路建設(shè)對環(huán)境的影響提出了更高的要求，但是在線路路徑選擇中通常難以避免對自然環(huán)境的破壞和影響，例如需要砍伐大量樹木、開墾大片土地等，會破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性，引發(fā)土壤侵蝕、水土流失等環(huán)境問題，且線路建設(shè)還會影響當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)景名勝和文化遺產(chǎn)，引發(fā)社會反對和抵制，增加了線路建設(shè)的阻力和不確定性。

（三）資源利用優(yōu)化問題

在選擇輸電線路路徑時，如何合理利用地方資源，尤其是土地資源，是一項重要問題，但是結(jié)合實際情況來看，許多地區(qū)土地資源有限，需要與農(nóng)業(yè)、林業(yè)等生產(chǎn)活動兼容，部分線路敷設(shè)會占用大量農(nóng)田、林地等土地資源，導(dǎo)致資源的浪費和破壞，影響當(dāng)?shù)氐目沙掷m(xù)發(fā)展，且由于土地使用權(quán)的問題，線路建設(shè)還會引發(fā)土地征用、補償?shù)葼幾h，增加了工程的法律風(fēng)險和經(jīng)濟(jì)成本。

（四）社會影響和風(fēng)險管理

輸電線路的建設(shè)和運行會對周圍社會造成一定的影響和風(fēng)險，例如線路的敷設(shè)會影響周邊居民的生活和生產(chǎn)，如產(chǎn)生噪音、電磁輻射等問題，引發(fā)社會不滿和抵制，且線路的安全隱患也是一項重要問題，如電線斷裂、火災(zāi)等事故會對周邊社區(qū)造成嚴(yán)重影響，增加社會風(fēng)險和管理難度[2]。

三、輸電線路設(shè)計中線路路徑選擇問題的有效對策

（一）復(fù)雜地形線路路徑選擇措施

在選擇復(fù)雜地形線路的路徑時，首先需要進(jìn)行充分的調(diào)研和勘察，包括對地形地貌、地質(zhì)條件、水文氣象等方面的全面了解，確定線路敷設(shè)的可行性和適宜性，通過現(xiàn)場勘察和測量，獲取準(zhǔn)確的地形數(shù)據(jù)和地貌特征，為線路路徑的選擇提供科學(xué)依據(jù)，并充分考慮地形的起伏、斜坡、水系等因素，選擇最為合適的線路路徑，降低建設(shè)和運行風(fēng)險。在復(fù)雜的地形環(huán)境下，可以利用先進(jìn)的技術(shù)手段，例如遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)字高程模型（DEM）等技術(shù)工具可以提供高精度的地形數(shù)據(jù)和地貌信息，幫助識別潛在的地形障礙和危險點，通過模擬和分析不同線路路徑的可能影響和風(fēng)險，可以選擇最佳的線路路徑，提高線路建設(shè)的效率和成功率。針對復(fù)雜地形線路的特點，需要采用適應(yīng)性設(shè)計和工程措施，以保證線路的安全和穩(wěn)定，例如可以采用多種線路結(jié)構(gòu)和支撐方式，如絕緣子串、鋼管塔、拉線索等，根據(jù)地形的不同選擇最適合的支撐結(jié)構(gòu)，還可以采取輔助措施，如加裝防雷設(shè)施、增加絕緣子串間距等，提高線路的抗風(fēng)、防雷能力，降低故障和事故發(fā)生的可能性。下表為不同復(fù)雜地形下線路路徑選擇方法與需要考慮的因素[3]。

在選擇線路路徑前需要進(jìn)行生態(tài)環(huán)境評估與規(guī)劃，通過對線路路徑經(jīng)過段的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合評估（評估過程如圖1所示），分析影響因素和潛在風(fēng)險，制定合理的環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，評估內(nèi)容包括土地利用狀況、生物多樣性、水土流失等情況，以及線路建設(shè)可能對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響，規(guī)劃方案應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù)的原則和要求，盡量減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和生態(tài)系統(tǒng)。為了保護(hù)線路路徑經(jīng)過段的生物多樣性，對于不可避免地穿越生態(tài)敏感區(qū)域的線路段，采取生態(tài)修復(fù)和保護(hù)措施，包括植樹造林、保護(hù)野生動植物棲息地、建立生態(tài)廊道等，以減輕線路建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響；在設(shè)計線路路徑時，考慮到一些動物的遷徙習(xí)性，防止阻斷動物遷徙通道，可以采取人工設(shè)置過街通道、搭建動物橋梁等方式，確保動物的遷徙通暢。針對線路路徑經(jīng)過段的水資源保護(hù)問題，在選擇線路路徑前，進(jìn)行水文調(diào)查與分析，了解當(dāng)?shù)厮Y源分布、水質(zhì)狀況等情況，根據(jù)調(diào)查結(jié)果選擇避開水源地、水庫及其他重要水體的線路路徑；對于不可避免地穿越水體的線路段，采取水體保護(hù)與治理措施，包括設(shè)置防滲屏障、采用環(huán)保材料、加強(qiáng)水體污染防控等，以減少線路建設(shè)對水質(zhì)的影響；在線路路徑設(shè)計中，考慮到水生生物的生存狀況，避免破壞水生生物的棲息地和繁殖地，必要時設(shè)置人工保護(hù)設(shè)施，保護(hù)水生生物的生存環(huán)境。對于線路路徑經(jīng)過段的土地利用和社會影響問題，在線路建設(shè)過程中，與當(dāng)?shù)卣痛迕癯浞譁贤ǎ瑓f(xié)商土地征用事宜，并按照法律規(guī)定給予合理的土地補償，確保土地征用過程公平、合法；考慮到線路路徑經(jīng)過段存在的文化遺產(chǎn)，如古跡、歷史建筑等采取必要的保護(hù)措施，避免對文化遺產(chǎn)造成破壞。

（三）優(yōu)化資源利用提升整體效益

地理信息技術(shù)在輸電線路設(shè)計中發(fā)揮著重要作用，通過合理利用地理信息技術(shù)，可以優(yōu)化線路路徑選擇，提升整體效益，比如利用地理信息系統(tǒng)對輸電線路設(shè)計所需的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行高效管理和分析，包括地形地貌、土地利用、水資源分布等，通過GIS技術(shù)可以快速獲取準(zhǔn)確的地理信息，輔助工程師們進(jìn)行線路路徑規(guī)劃和優(yōu)化；結(jié)合遙感技術(shù)，對線路路徑經(jīng)過段的地理環(huán)境進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的監(jiān)測和評估，遙感圖像分析可以發(fā)現(xiàn)潛在的環(huán)境障礙和風(fēng)險因素，為線路路徑選擇提供科學(xué)依據(jù)；基于地理信息技術(shù)開發(fā)智能規(guī)劃系統(tǒng)，通過算法模擬和優(yōu)化，自動化生成最佳線路路徑方案，系統(tǒng)能夠充分考慮地形地貌、自然環(huán)境、土地利用等多種因素，實現(xiàn)資源的有效利用和整體效益的提升。優(yōu)化輸電設(shè)備的布局、合理配置各種設(shè)備，可以有效提升輸電線路的性能和效率，因此在選擇輸電設(shè)備的布局位置時，考慮到地形地貌、環(huán)境條件等因素，選擇合適的場址，避免選址過于密集或過于分散，確保設(shè)備的布局合理、緊湊；可以采用緊湊型輸電塔、一體化變電站等節(jié)地型輸電設(shè)備，最大限度地節(jié)約用地，從而減少設(shè)備之間的空間浪費，提高用地利用率；對輸電線路的通道設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，合理規(guī)劃通道的寬度和長度，通過優(yōu)化通道設(shè)計，可以降低通道建設(shè)的成本，提高通道的使用效率。采用新型材料和技術(shù)，可以提升輸電線路的性能和可靠性，降低建設(shè)和運維成本，比如采用輕質(zhì)、高強(qiáng)度的新型材料，如碳纖維、硅橡膠（表2為一種新型硅橡膠材料的性能參數(shù)）等，替代傳統(tǒng)的金屬材料，新型材料具有重量輕、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)點，可以降低線路建設(shè)的成本和運行的風(fēng)險。

（四）加強(qiáng)風(fēng)險管理降低社會影響

在線路路徑選擇前需要進(jìn)行全面的風(fēng)險評估，從而發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險并采取預(yù)防措施，降低社會影響，需要對線路建設(shè)可能引發(fā)的社會風(fēng)險進(jìn)行評估，包括土地征用、社會穩(wěn)定等方面，識別潛在的社會矛盾和沖突，并制定應(yīng)對策略，加強(qiáng)社會風(fēng)險管理，并對線路建設(shè)過程中可能存在的技術(shù)風(fēng)險進(jìn)行評估，包括設(shè)計、施工、運行等方面。采取有效的技術(shù)措施，預(yù)防工程技術(shù)風(fēng)險的發(fā)生，根據(jù)風(fēng)險評估結(jié)果制定完善的應(yīng)急預(yù)案，針對可能發(fā)生的突發(fā)事件和事故，及時應(yīng)對，最大程度地減少損失和影響。在線路建設(shè)過程中，加強(qiáng)社會溝通與參與是降低社會影響的有效途徑，可以提高社會各界對線路建設(shè)的理解和支持程度，相關(guān)單位需要積極向社會公開線路建設(shè)的相關(guān)信息，包括項目規(guī)劃、環(huán)評報告、工程進(jìn)展等。通過信息公開，增加社會對線路建設(shè)的了解和認(rèn)同，并積極與當(dāng)?shù)卣?、居民等各方開展溝通與協(xié)商，聽取其意見和建議，充分考慮當(dāng)?shù)鼐用竦睦婧鸵庠?，盡量減少對居民的不利影響，并在線路建設(shè)過程中，開展公眾參與活動，邀請社會各界參與線路規(guī)劃、設(shè)計和評估，增加公眾的參與感和責(zé)任感。此外，建設(shè)單位需要積極履行企業(yè)社會責(zé)任，承擔(dān)起對當(dāng)?shù)厣鐣呢?zé)任和義務(wù)。通過捐資助學(xué)、修建公共設(shè)施等方式，回饋社會，增強(qiáng)企業(yè)的社會形象和認(rèn)同度，并加強(qiáng)社會宣傳和教育工作，提高社會公眾對應(yīng)急響應(yīng)的認(rèn)知和理解，增強(qiáng)社會的應(yīng)對能力和主動性，共同應(yīng)對可能出現(xiàn)的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。

結(jié)束語

綜上所述，線路路徑選擇在輸電線路設(shè)計中具有重要的作用，只有通過科學(xué)合理的路徑選擇，才能確保輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)資源的有效利用和社會的可持續(xù)發(fā)展。