淺析架空送電線路的路徑設(shè)計(jì)

盧文杰

摘要:電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)前提是先進(jìn)行線路的設(shè)計(jì),線路設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系著線路的投資運(yùn)行費(fèi)用與運(yùn)行的可靠性;線路的路徑選擇在線路設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的地位。文章通過(guò)對(duì)送電線路的路徑選擇的技術(shù)分析,歸類(lèi)總結(jié)技術(shù)要求與規(guī)范,為其路徑選擇提高工作效率。

關(guān)鍵詞:架空線路;送電線路;路徑

中圖分類(lèi)號(hào):TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)20-0015-02

架空線路的路徑選擇是一項(xiàng)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的工作。下文主要從線路路徑的選擇應(yīng)結(jié)合各種因素、多種情況考慮論述。

1選線步驟

選線的目的是在線路起訖點(diǎn)間選出一個(gè)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上較合理的線路路徑。分為室內(nèi)圖上選線和現(xiàn)場(chǎng)選線兩步進(jìn)行。

1.1室內(nèi)圖上選線

該階段主要任務(wù)是做好先期準(zhǔn)備工作,包括取得各種所需資料并在地形圖上設(shè)計(jì)線路方案。過(guò)去一般需要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得地形圖,如今各測(cè)繪單位就有各種比例的航測(cè)圖。圖上選線在五萬(wàn)分之一或十萬(wàn)分之一的地形圖上進(jìn)行。必要時(shí)也可選用比例尺比五萬(wàn)分之一更大的地形圖。地形圖最好要較新版本的,比例要切合實(shí)際,觀看此比例的圖紙既可把握全局又可兼顧局部。

先在圖上標(biāo)出線路起訖點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)。然后根據(jù)收集到的資料(有關(guān)城鄉(xiāng)規(guī)劃、工礦發(fā)展現(xiàn)劃、水利設(shè)施規(guī)劃、軍事設(shè)施、線路和重要管道等),避開(kāi)一些設(shè)施和影響范圍,同時(shí)考慮地形和交通條件等因素,按照線路路徑最短的原則,繪出幾個(gè)方案,經(jīng)過(guò)比較,保留兩至三個(gè)較好的方案。

根據(jù)系統(tǒng)遠(yuǎn)景規(guī)劃,計(jì)算短路電流,校驗(yàn)對(duì)重要電信線路的影響,提出對(duì)路徑的修正方案或防護(hù)措施。向鄰近或交叉路越設(shè)施的有關(guān)主管部門(mén)征求對(duì)線路路徑的意見(jiàn),并簽訂有關(guān)協(xié)議。簽訂協(xié)議應(yīng)遵守國(guó)家有關(guān)法律、法令和有關(guān)規(guī)程的規(guī)定,應(yīng)本著統(tǒng)籌兼顧、互諒互讓的精神來(lái)進(jìn)行。然后應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察,驗(yàn)證圖上方案是否符合實(shí)際(有無(wú)圖上未標(biāo)明的障礙物,與圖上不符的地形、地物及沿線交通情況),了解特殊氣象、水文地質(zhì)條件等。有時(shí)可不沿全線路勘,而僅對(duì)重點(diǎn)地段如重要跨越、擁擠地段、不良地質(zhì)地段進(jìn)行重點(diǎn)踏勘。對(duì)協(xié)議單位有特殊要求的地段、大跨越地段、地下采空區(qū)、建筑物密集預(yù)留走廊地段等用儀器初測(cè)取得必要的數(shù)據(jù)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)室內(nèi)選線還可結(jié)合各類(lèi)衛(wèi)星圖片軟件同步進(jìn)行參考(文章在實(shí)際工作中較為常用的為Google地球)。該類(lèi)軟件對(duì)大部分城市均有較清晰圖片,在先期選線過(guò)程中可盡量避開(kāi)現(xiàn)有地表設(shè)施,將線路路徑合理化、準(zhǔn)確化。選定后的路徑在該軟件中均可查出任一點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo),對(duì)下一步的現(xiàn)場(chǎng)選線具有指導(dǎo)性作用。

經(jīng)過(guò)上述各項(xiàng)工作后,再通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選出一個(gè)合理的方案。

1.2現(xiàn)場(chǎng)選線

現(xiàn)場(chǎng)選線是把室內(nèi)選定的路徑在現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)、移到現(xiàn)場(chǎng),為定線、定位工作確定線路的最終走向,設(shè)立必要的線路走向的臨時(shí)目標(biāo)(轉(zhuǎn)角樁、為線路前后通視用的方向樁等),定出線路中心線的走向。在現(xiàn)場(chǎng)選線過(guò)程中,還應(yīng)顧及到塔位特別是一些特殊塔位(如轉(zhuǎn)角、跨越點(diǎn)、大跨越等)是否能夠成立。對(duì)于超高壓送電線路,還應(yīng)考慮沿線每6~8 km有一設(shè)置牽引機(jī)或張力機(jī)的場(chǎng)地及設(shè)備運(yùn)達(dá)場(chǎng)地的條件。

現(xiàn)場(chǎng)選線的工具早期多為經(jīng)緯儀及全站儀?，F(xiàn)GPS測(cè)量(即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))也較為普遍,采用衛(wèi)星定位測(cè)量既快捷、精準(zhǔn)度又較高,且可大量減少在選線過(guò)程中的林木砍伐量,將環(huán)境影響降到最小。結(jié)合上文中提到的線路路徑在Google地球中查出的經(jīng)緯度坐標(biāo),可在現(xiàn)場(chǎng)較為快速準(zhǔn)確地將路徑選定。若要將其繪于地形圖上,只需將經(jīng)緯度坐標(biāo)換算為地形圖對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系數(shù)據(jù)即可。

2路徑選擇的原則

選擇線路路徑時(shí)應(yīng)遵守我國(guó)有關(guān)法律和法令。線路路徑的選擇應(yīng)結(jié)合交通條件及地質(zhì)地形情況考慮。沿線交通便利,便于施工、運(yùn)行,但不要因此使線路長(zhǎng)度增加較多。若條件允許,最好將路徑選在交通相對(duì)便利的地方,現(xiàn)在的施工及運(yùn)輸一般都由較大型的機(jī)械來(lái)承擔(dān),若交通不便,勢(shì)必影響施工進(jìn)度。在可能的情況下,應(yīng)使路徑長(zhǎng)度最短、轉(zhuǎn)角少、角度小、特殊路越少、水文地質(zhì)條件好、投資少、省材料、施工方便、運(yùn)行方便、安全可靠。

地質(zhì)方面一般應(yīng)觀察記錄沿線地質(zhì)地貌現(xiàn)象,對(duì)土、石、水等做必要的物理與化學(xué)分析,如土壤種類(lèi)、濕度、水質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕程度等。除按上述常規(guī)經(jīng)驗(yàn)選擇外,還應(yīng)特別注意避開(kāi)采空區(qū),以免地面塌陷而危及線路安全。如一些采掘業(yè)發(fā)展史較長(zhǎng)的省份,采空區(qū)相當(dāng)多,再加上部分小礦私挖濫采,造成了許多地區(qū)地面塌陷而危及建構(gòu)筑物的安全。

另外,線路應(yīng)盡可能避開(kāi)森林、綠化區(qū)、果木林、防護(hù)林帶、公園等,必須穿越時(shí)也應(yīng)選擇最窄處通過(guò),盡量減少砍伐樹(shù)木。路徑選擇應(yīng)盡量避免拆遷,減少拆遷房屋和其它建筑物。線路應(yīng)避開(kāi)不良地質(zhì)地段,以減少基礎(chǔ)施工量。應(yīng)盡量少占農(nóng)田,不占良田。應(yīng)避免和同一河流或工程設(shè)施多次交叉。

3選線的技術(shù)要求

3.1一般要求

①線路與建筑物平行交叉,線路與特殊管道交叉或接近,線路與各種工程設(shè)施交叉相接近時(shí),應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定的要求。②線路應(yīng)避開(kāi)沼澤地、水草地、易積水及鹽堿地。線路通過(guò)黃土地區(qū)時(shí),應(yīng)盡量避開(kāi)沖溝、陷穴及受地表水作用后產(chǎn)生強(qiáng)烈濕陷性地帶。③線路應(yīng)盡量避開(kāi)地震烈度為六度以上的地區(qū),并應(yīng)避開(kāi)構(gòu)造斷裂帶或采用直交、斜交方式通過(guò)斷裂帶。④線路應(yīng)避開(kāi)污染地區(qū),或在污染源的上風(fēng)向通過(guò)。

3.2對(duì)選擇轉(zhuǎn)角點(diǎn)的要求

線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)宜選在平地,或山麓緩坡上。轉(zhuǎn)角點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)較低,不能利用直線桿塔(因上拔和間隙不足等)或原擬用耐張桿塔的處所,即轉(zhuǎn)角點(diǎn)選擇應(yīng)盡量和耐張段長(zhǎng)度結(jié)合在一起考慮。轉(zhuǎn)角點(diǎn)應(yīng)有較好的施工緊線場(chǎng)地并便于施工機(jī)械到達(dá)。轉(zhuǎn)角點(diǎn)應(yīng)考慮前后兩桿塔位置的合理性,避免造成相鄰兩檔檔距過(guò)大、過(guò)小使桿塔塔位不合理或使用高桿塔。

3.3對(duì)選擇跨河點(diǎn)的要求

①應(yīng)盡量選在河道狹窄、河床平直、河岸穩(wěn)定、不受洪水淹沒(méi)的地段。對(duì)于跨越塔位應(yīng)注意地層穩(wěn)定、河岸無(wú)嚴(yán)重沖刷現(xiàn)象。塔位土質(zhì)均勻無(wú)軟弱地層存在(淤泥、湖沼泥灘、易產(chǎn)生液化的飽和砂土等),避開(kāi)地下水位較深地段。②不宜在碼頭、泊船的地方跨越河流。避免在支流入口處、河道彎曲處跨越河流。避免在舊河道、排洪道處跨越。③必須利用江心島、河漫灘及河床架設(shè)桿塔時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘探、水文調(diào)查和斷面測(cè)量。

3.4對(duì)選擇山區(qū)路徑的要求

①盡可能避開(kāi)陡坡、懸崖、滑坡、崩塌、不穩(wěn)定巖堆、泥石流、卡斯特溶洞等不良地質(zhì)地段。②線路和山脊交叉時(shí),應(yīng)從山鞍經(jīng)過(guò)。線路沿山麓經(jīng)過(guò)時(shí),注意山洪排水溝位置,盡量一檔路過(guò)。線路不宜沿山坡走向,以免增加桿高或桿位。③應(yīng)避免沿山區(qū)干河溝架線。必要時(shí),桿位應(yīng)設(shè)在最高洪水位以上不受沖刷的地方。④特別注意交通問(wèn)題、施工和運(yùn)行維護(hù)條件。

3.5礦區(qū)選線的要求

線路進(jìn)入礦區(qū)時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)礦區(qū),或少壓礦帶。當(dāng)線路必須在礦區(qū)(如煤田)上架設(shè)時(shí),應(yīng)考慮在煤田境界線或斷線上架設(shè),以便共用安全煤柱。當(dāng)無(wú)境界線或斷層線可利用時(shí),應(yīng)盡量垂直煤田走向架設(shè),縮短通過(guò)煤田線段的長(zhǎng)度。

在礦區(qū)煤田范圍內(nèi)架設(shè)的送電線路時(shí),盡量使兩回線路分開(kāi)架設(shè)或保持一定距離,避免同時(shí)遭受塌陷的影響。

3.6線路經(jīng)過(guò)多氣象區(qū)選線的要求

由于大部分輸電線路位于山地,地形復(fù)雜、植被繁茂。云南又屬高海拔地區(qū),所以一條線路途經(jīng)多氣象區(qū)的情況時(shí)有發(fā)生,為使線路節(jié)省投資且安全可靠,在路徑選擇時(shí)應(yīng)盡量避免反復(fù)穿越惡劣氣象條件區(qū)域。若條件允許,應(yīng)盡量選擇氣象條件較好區(qū)域的等高線沿地勢(shì)走線,確需穿越惡劣氣象條件區(qū)域的,在滿(mǎn)足規(guī)程規(guī)定的同時(shí)應(yīng)盡量縮短穿越長(zhǎng)度。

同時(shí),對(duì)于線路途經(jīng)河谷、湖泊、沼澤、山谷受風(fēng)面等微氣象區(qū)域時(shí)也應(yīng)盡量避開(kāi)。

3.7嚴(yán)重覆冰地區(qū)選線的要求

①要調(diào)查清楚已有線路、植物等的覆冰情況(冰厚、突變范圍)、季節(jié)風(fēng)向、覆冰類(lèi)型、雪崩地帶。避免在覆冰嚴(yán)重地段通過(guò)。

②避免靠近湖泊且在結(jié)冰季節(jié)的下風(fēng)向側(cè)經(jīng)過(guò),以免出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)冰現(xiàn)象。

③避免出現(xiàn)大檔距,避免線路在山峰附近迎風(fēng)面?zhèn)韧ㄟ^(guò)。

④注意交通運(yùn)輸情況,盡量創(chuàng)造維護(hù)搶修的便利條件。

4結(jié) 語(yǔ)

架空送電線路路徑的選擇是一個(gè)復(fù)雜而多變的過(guò)程,不可一概而論。一條線路很難通過(guò)一次勘測(cè)就可以完全通過(guò),往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)修改線路走向。選擇路徑過(guò)程除文中提到的這些情況外,還有很多不可預(yù)見(jiàn)因素。但不論過(guò)程如何,路徑選擇的最終結(jié)果都是為了將路徑合理化、經(jīng)濟(jì)化、安全化。以上是本人在線路設(shè)計(jì)中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn),希望能夠得到大家的批評(píng)指導(dǎo),以求改正和完善。

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