正射影像航測在山區(qū)電力線路設(shè)計中的應(yīng)用

南永良

(商洛創(chuàng)元電力設(shè)計有限責(zé)任公司，陜西 商洛 726000)

0 引言

隨著電力需求的快速增長，越來越多的110 kV及以下電力線路需要建設(shè)在山地或從山嶺上越過，給輸電線路建設(shè)增加了難度。因此，加強輸電線路設(shè)計、提高設(shè)計質(zhì)量、優(yōu)選線路走徑、壓縮線路占用的空間資源、保護(hù)自然環(huán)境顯得尤為重要。

1 電力線路設(shè)計現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，110 kV 及以下電力線路設(shè)計流程大多數(shù)是利用1∶50 000 或1∶10 000 地形圖圖上選線，現(xiàn)場踏勘，圖上標(biāo)注已建設(shè)施、線路；收集規(guī)劃、自然資源、林業(yè)、文物等應(yīng)避讓規(guī)劃物，修改圖上選線走徑；依據(jù)所選線路路徑分析地形圖，結(jié)合地形、坡度、海拔進(jìn)行塔位設(shè)計；依據(jù)收集的資料進(jìn)行通道設(shè)計；綜合安全、方便、經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行工程設(shè)計。由于1∶10 000 地形圖圖幅較大，一般適用于短線路和已有成形地形圖的地方，其余大多仍采用1∶50 000 地形圖，但其比例大，線路走徑選擇粗，通道設(shè)計困難，工程量難以準(zhǔn)確統(tǒng)計，缺陷較大。

2 正射影像航測的應(yīng)用

2.1 正射影像航測

秦嶺山區(qū)沿線植被茂密，采用無人機航拍獲取影像數(shù)據(jù)數(shù)字化成圖，采集地形變化要素及高程點、勾繪等高線，成圖范圍為線路兩側(cè)各500 m 內(nèi)帶狀區(qū)域。平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用2 000 國家大地坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準(zhǔn)，數(shù)字地形圖成圖比例1∶2 000，基本等高距為2 m。

2.2 電力線路設(shè)計

根據(jù)提供的成果航測圖片，避讓規(guī)劃區(qū)、集中居民區(qū)，減少重要交跨，優(yōu)化線路走徑；根據(jù)數(shù)字地形圖，繪制線路平斷面圖；確定塔位，優(yōu)化提高鐵塔利用系數(shù)；準(zhǔn)確統(tǒng)計通道設(shè)計所需地面覆著物、交跨物、地形情況、林木情況，確定運輸、機械化施工方案；設(shè)計工作考慮安全、便利、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的理念。在正射影像圖上依據(jù)地形、周圍影響物、公路等因素初選塔位，確定線路走徑。

然后，根據(jù)等高線獲取斷面圖，并依據(jù)斷面圖再次修正塔位；分析正射影像圖，依據(jù)地表覆著物、交跨物設(shè)計桿塔；依據(jù)塔位地形、地質(zhì)、公路運輸條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計，并力求在設(shè)計優(yōu)化后實現(xiàn)安全可靠、運輸方便、施工簡易、單項成本最低。

最后，通盤考慮線路設(shè)計的整體性，優(yōu)化修改單體設(shè)計，確保線路設(shè)計、塔型種類、基礎(chǔ)種類、施工連續(xù)性達(dá)到完美結(jié)合，從而完成工程設(shè)計。

2.3 應(yīng)用效果

(1) 航測圖片能有效提高設(shè)計效率，準(zhǔn)確統(tǒng)計工程量，優(yōu)化通道設(shè)計，提供三維立體設(shè)計效果，方便項目投資單位評審。

(2) 航測圖片為設(shè)計提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠直觀反映線路沿線地形、地物及標(biāo)示規(guī)劃區(qū)，特別是在山區(qū)，極大地減少了設(shè)計人員外業(yè)調(diào)查工作量，降低了勞動強度，消除了工作過程中引發(fā)的跌落、意外傷害等不安全因素。

(3) 正射影像圖具有高清晰度、高精度、高實時性，可提供準(zhǔn)確坐標(biāo)，方便工程設(shè)計取得政府批復(fù)；能直觀展示設(shè)計方案，對優(yōu)化設(shè)計、準(zhǔn)確統(tǒng)計工程量、降低工程造價起著基礎(chǔ)性推動作用。

(4) 滿足工程三維設(shè)計要求，國家電網(wǎng)公司已在2019年全面要求勘察設(shè)計單位在新承擔(dān)的工程設(shè)計中采用三維設(shè)計技術(shù)，提高設(shè)計質(zhì)量，降低工程投資，為“三型兩網(wǎng)”提供全面、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

(5) 可獲取適宜帶寬的正射影像，結(jié)合走廊影像數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)線路路徑的多方案選線和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，進(jìn)行線路路徑的優(yōu)化選擇，使線路走徑合理、桿塔利用率高、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)。

(6) 可借助正射影像航測航片，結(jié)合數(shù)字地面模型，通過三維實景仿真技術(shù)對線路走廊進(jìn)行全數(shù)字化表達(dá)和三維模擬。

3 結(jié)束語

2017年，公司首次成功完成了正射影像航測在電力線路工程設(shè)計中的應(yīng)用；2018年全面深化應(yīng)用，利用航測圖片開展設(shè)計、施工無一差錯，減少了設(shè)計變更和現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)需求；2019年依托正射影像航測開展工程三維設(shè)計取得了良好效果；未來正射影像航測在110 kV 及以下山區(qū)電力線路工程設(shè)計中的應(yīng)用必將越來越廣泛。