輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中路徑選擇探究

焦俊洲

【摘 ?要】路線(xiàn)選擇是指在一條路線(xiàn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間選擇一條最優(yōu)路線(xiàn)，使之符合國(guó)家建設(shè)的各項(xiàng)指標(biāo)。它是高壓架空輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。輸電線(xiàn)路的線(xiàn)路選擇與其經(jīng)濟(jì)成本密切相關(guān)。從投資角度看，不僅線(xiàn)路長(zhǎng)度會(huì)影響投資，而且沿線(xiàn)的地質(zhì)條件和特征分布與投資密切相關(guān)。此外，植物的砍伐或恢復(fù)以及拆除都與經(jīng)濟(jì)利益相關(guān)，因此在路徑規(guī)劃中選擇最優(yōu)路徑是非常重要的，這也是線(xiàn)路設(shè)計(jì)中非常必要的環(huán)節(jié)，也是線(xiàn)路設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

【關(guān)鍵詞】輸電線(xiàn)路;設(shè)計(jì);路徑選擇;

輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作開(kāi)展的科學(xué)化、規(guī)范化可以有效滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)電能需求量增長(zhǎng)的需求，有效緩解輸電線(xiàn)路施工用地緊張的局面，同時(shí)還可以降低輸電線(xiàn)路各類(lèi)施工成本，提高輸電線(xiàn)路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)工作并不是一向簡(jiǎn)單的工作，而是一項(xiàng)綜合而又復(fù)雜的工作，具體工作中需要考慮到線(xiàn)路的路徑選擇、桿塔的選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地形條件等多方面因素，其中輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的線(xiàn)路路徑選擇工作是重中之重，隨著我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程速度的不斷加快，土地規(guī)劃區(qū)域不斷擴(kuò)大，這就導(dǎo)致輸電線(xiàn)路架線(xiàn)空間越來(lái)越小，線(xiàn)路路徑選擇難度加大。

一、輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中路徑選擇的原則

（1）政策和經(jīng)濟(jì)性原則。按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，輸電線(xiàn)路路徑的選擇需要遵守相關(guān)的法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，必須與當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)總體規(guī)劃相結(jié)合。（2）準(zhǔn)確評(píng)估環(huán)境影響。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)輸電線(xiàn)路的要求越來(lái)越高，對(duì)涉及外部條件的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、壓覆礦產(chǎn)評(píng)估、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、文物調(diào)查及評(píng)估、河勢(shì)分析及防洪影響評(píng)估、地震安全性評(píng)價(jià)等工程前期工作都需得到相關(guān)行政管理部門(mén)的許可批準(zhǔn)后，工程才能實(shí)施。（3）盡量采取避讓措施。實(shí)際上就是對(duì)路徑的優(yōu)化選擇，采用另行選線(xiàn)、增加轉(zhuǎn)角塔等方法避讓一些環(huán)境敏感區(qū)，盡量避開(kāi)城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、開(kāi)發(fā)區(qū)、居民區(qū)、軍事設(shè)施、大型采石場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站等重要區(qū)域及復(fù)雜地質(zhì)帶和微氣象區(qū)。（4）安全運(yùn)行原則。輸電線(xiàn)路路徑，要充分考慮運(yùn)行安全的要求，防止安全事故的發(fā)生，選線(xiàn)階段需根據(jù)沿線(xiàn)經(jīng)過(guò)區(qū)域，進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。如：輸電線(xiàn)路的重要跨越點(diǎn)的選擇、熱源對(duì)輸電線(xiàn)路的影響、污染對(duì)輸電線(xiàn)路的影響等等。

二、影響路徑選擇的因素

1.不良的地勢(shì)環(huán)境。在進(jìn)行有關(guān)輸電線(xiàn)路的過(guò)程當(dāng)中，有時(shí)候會(huì)遇到湖泊、鹽堿地、河流、高山、礦藏、洼地等方面的地勢(shì)條件，這樣變化多樣化的地勢(shì)條件會(huì)對(duì)電路路線(xiàn)輸電線(xiàn)路的路勁產(chǎn)生影響。因?yàn)楹玫幕蚴菈牡牡刭|(zhì)條件將會(huì)決定了輸電線(xiàn)路工程所需要投資的經(jīng)費(fèi)預(yù)算和輸電安全問(wèn)題有關(guān)，同時(shí)也會(huì)影響到施工的技術(shù)和進(jìn)度。惡劣的地質(zhì)條件會(huì)增加施工的成本，但經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)去避免在復(fù)雜的地勢(shì)條件上面施工，以此減少不必要的困難。

2.輸電線(xiàn)路的跨越度。在進(jìn)行輸電線(xiàn)路的建設(shè)中，其中花費(fèi)的成本較高、工期較大的部分是進(jìn)行供電設(shè)施和塔桿的搭建，如果可以進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)就可以減少有關(guān)塔桿位置降低和塔桿的投資成本，在跨度比較大的地物、地質(zhì)和地勢(shì)進(jìn)行跨度的時(shí)候需要避開(kāi)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，進(jìn)行直塔設(shè)計(jì)。但是無(wú)法避免房屋，需要進(jìn)行弧垂的設(shè)計(jì)來(lái)確定建筑物與輸電線(xiàn)之間的垂直距離，架設(shè)好輸電線(xiàn)。

3.輸電線(xiàn)路的安置。輸電線(xiàn)路的安置問(wèn)題會(huì)影響路徑的選擇，使路徑的構(gòu)建避開(kāi)人們生活中的日常方面，減少隱患。在城鎮(zhèn)的地方，標(biāo)準(zhǔn)電壓必須要低于35kv再進(jìn)行架空線(xiàn)路，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐某擎?zhèn)規(guī)劃以及不影響人們的出行以及車(chē)輛;當(dāng)處于農(nóng)村的時(shí)候需要和機(jī)耕道和公路等線(xiàn)路進(jìn)行合并的有機(jī)結(jié)合，在不影響農(nóng)田的耕種時(shí)，進(jìn)行有關(guān)的安全檢查。

4.交通運(yùn)輸。在設(shè)計(jì)輸電線(xiàn)路的時(shí)候，需要考慮到有關(guān)運(yùn)行成本、安全和搭建的難度問(wèn)題。在一些復(fù)雜多變的死刑條件當(dāng)中，例如洼地、礦藏、高山、鹽堿地和河流等惡劣地勢(shì)條件，需要盡量選擇兩邊的道路。如果沒(méi)有暢通的交通則會(huì)增加搭建電線(xiàn)路的成本、運(yùn)行和安全難度。而供電設(shè)備和塔桿在其中搭建的過(guò)程當(dāng)中至關(guān)重要，經(jīng)研究表明，所有的設(shè)備運(yùn)輸時(shí)間會(huì)超過(guò)搭建工程運(yùn)輸?shù)?0%，其中使用的費(fèi)用占用整個(gè)工程費(fèi)用的45%。如果解決了有關(guān)交通運(yùn)輸?shù)胤降膯?wèn)題，及減少降低了工程所使用的成本和工作期間。

5.設(shè)計(jì)人員個(gè)人的素質(zhì)。在進(jìn)行輸電線(xiàn)路的路徑選擇，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵。如果設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的路線(xiàn)合理有效就可以減少施工的困難，即對(duì)設(shè)計(jì)人員的能力和耐心以及責(zé)任心息息相關(guān)，也是對(duì)他們的一個(gè)考驗(yàn)挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)人員既要有很高的業(yè)務(wù)素質(zhì)，也需要有很強(qiáng)的職業(yè)道德，具備良好的素質(zhì)才可以完成好的輸電線(xiàn)路徑。

三、改進(jìn)輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的線(xiàn)路選擇

1.做好相應(yīng)的勘探工作?？碧焦ぷ魇请娏旊娋€(xiàn)路施工的重要步驟，可以為線(xiàn)路施工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料，可以說(shuō)，勘探工作關(guān)乎著線(xiàn)路整體施工的質(zhì)量?？惫ぷ鞯膬?nèi)容主要包括平斷面以及定線(xiàn)的測(cè)量工作，平斷面的測(cè)量?jī)?nèi)容是將距離測(cè)量線(xiàn)路中心位置十米內(nèi)的地理情況做一個(gè)詳細(xì)的分析并制作成詳細(xì)的平面圖，這種平面圖可以為電線(xiàn)桿的定位提供詳細(xì)的施工依據(jù);定線(xiàn)測(cè)量是根據(jù)設(shè)計(jì)出的路徑，用標(biāo)樁將線(xiàn)路中的起點(diǎn)、方向點(diǎn)以及轉(zhuǎn)角點(diǎn)等重點(diǎn)位置固定與實(shí)際的施工地，利用測(cè)量工具統(tǒng)計(jì)出實(shí)際的施工長(zhǎng)度，在定線(xiàn)測(cè)量實(shí)施中，要注意各個(gè)交點(diǎn)之間的方向、距離是否與圖紙相符，護(hù)樁是否牢固等等。

2.運(yùn)用桿塔定位方法。桿塔定位分為室內(nèi)定位和室外定位兩種，在桿塔定位中，室外定位和室內(nèi)定位一般是結(jié)合在一起使用的。桿塔的室內(nèi)定位是指在平斷面圖上通過(guò)大弧垂模板選擇桿塔位置，并排定桿塔位置。室外定位則是指在室外對(duì)已經(jīng)定位的桿塔位置進(jìn)行校對(duì)，并對(duì)桿塔位置進(jìn)行調(diào)整，使其更加合理可靠。桿塔的室內(nèi)定位能夠方便工作人員更加理性的做好轉(zhuǎn)角、終端和跨越等技術(shù)處理，并選擇最佳的桿塔建設(shè)點(diǎn)。但室內(nèi)定位畢竟脫離了實(shí)際施工，因此在室內(nèi)定位完成后，還要組織室外定位工作小組，根據(jù)室外桿塔定位點(diǎn)的地質(zhì)、環(huán)境等情況，對(duì)室內(nèi)桿塔定位點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)性調(diào)整，以確保桿塔的定位即滿(mǎn)足桿塔定位的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也符合桿塔施工、保養(yǎng)、維護(hù)的現(xiàn)實(shí)要求。

3.線(xiàn)路路徑方案自動(dòng)生成。自動(dòng)生成路徑的主要思路：首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，并且將數(shù)字地形圖輸入計(jì)算機(jī)。對(duì)地物進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)觀(guān)察地物在地圖上的分布和地形的影響。這一步是為了提高生成方案的效率。接著在路徑的起點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行延伸，當(dāng)遇到地物障礙時(shí)自動(dòng)改變延伸方向，如果遇到無(wú)法繼續(xù)延伸的情況，系統(tǒng)將自動(dòng)返回到上一個(gè)延伸點(diǎn)，并改變延伸方向繼續(xù)進(jìn)行，直到延伸至終點(diǎn)。這種線(xiàn)路走廊得搜索會(huì)為我們生成一條路徑方案。反復(fù)進(jìn)行回溯便可生成多條存在的路徑。搜索完成后會(huì)生成多條路徑，再用純經(jīng)濟(jì)的原則，找出幾條最經(jīng)濟(jì)的路徑。

4.使用目標(biāo)規(guī)劃技術(shù)選出最優(yōu)路徑。得到上述的幾條最經(jīng)濟(jì)路徑后，還需要與環(huán)境社會(huì)因素相結(jié)合綜合考慮，這便要求我們確定優(yōu)先級(jí)，及同優(yōu)先級(jí)內(nèi)的權(quán)重系數(shù)。這兩者代表著認(rèn)為哪些因素更為重要的價(jià)值觀(guān)問(wèn)題，收到不同文化、社會(huì)、地區(qū)的影響，無(wú)法設(shè)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所以該技術(shù)采用了經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行決策，這種情況下，最優(yōu)便是相對(duì)的，由決策者的價(jià)值觀(guān)來(lái)決定。

總之，電力輸電線(xiàn)路是電力事業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力，所以對(duì)電力輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)要有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)劃，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況引進(jìn)工業(yè)新技術(shù)以及生產(chǎn)建設(shè)新材料，這樣才能保證電力的正常性輸送，才能使整個(gè)電力工程正常運(yùn)行，滿(mǎn)足人們對(duì)供電系統(tǒng)的要求以及安全性運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉曉南.張?chǎng)危瑴\談?shì)旊娋€(xiàn)路設(shè)計(jì)中的路徑選擇.2017.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司長(zhǎng)治電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究所）