山区输电线路设计的特殊问题的探讨

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:黄永铭
[导读] 摘要:电力能源为社会经济发展提供了重要动力,电力能源的最大化利用离不开科学合理的输电线路设计,因此山区输电线路的设计是合理配置资源的重要举措。
        广西壮族自治区妇幼保健院  广西壮族自治区南宁市  530000
        摘要:电力能源为社会经济发展提供了重要动力,电力能源的最大化利用离不开科学合理的输电线路设计,因此山区输电线路的设计是合理配置资源的重要举措。在本研究中,笔者在探讨影响山区输电线路设计的特殊因素的基础上,从山区输电线路设计工作实际出发,提出了山区输电线路设计的基本原则,在基本原则的指导下,从山区输电线路路径、铁塔、基础方面探讨山区输电线路设计工作,希望为相关部门进行山区输电线路设计工作时提供参考借鉴。
        关键词:山区输电;线路设计;特殊问题
        前言
        电力能源作为重要资源,其合理配置对于促进经济发展起着重要作用,平衡山区及平原地区的电力资源有赖于山区输电线路的设计。在山区输电线路设计工作中由于山区自然气候、地理环境及交通运输条件等因素,山区输电线路设计有着其特殊性,本研究就山区输电线路设计的特殊问题进行探讨。
        1.影响山区输电线路设计的特殊因素
        1.1山区自然气候的影响
        山区输电线路设计工作主要受山区特殊的自然气候影响,尤其是山区降水。如我国西南山区河流分布密集,且该地区多受季风环流和复杂地理环境的影响,多发生局部季节性强降水。这样的自然气候一方面加大了输电线路施工难度系数,另一方面则是在这些地区中,广泛分布着可溶性岩石,强降水容易聚集地下水,影响地质稳定性,在较大程度上这会加大影响到工程施工的地基选址难度与施工难度。同时,山区多雷电天气,再加上山区的地势特点及铁塔地理位置的设置,加大了雷电天气对于输电线路的影响,这就使得防雷电工作成为山区输电线路设计中的重要内容。除此之外,山区极端恶劣气候对输电线路安全稳定运行构成了严重威胁,如严重冰灾导致杆塔及导线过荷载;山区风口风力过大导致输电线路损害等。
        1.2山区地理环境的影响
        除山区自然气候外,山区地理环境也制约着山区输电线路设计。由于山区特殊地形,输电线路的塔基常依斜坡而建,但同时斜坡也是泥石流、滑坡等灾害多发地区,这就大大影响了输电线路铁塔的稳定性。山区输电线路设计也应该考虑到山区地质因素,在选择斜坡建设塔基时,首先要对斜坡的地质情况进行勘测,选择地质良好及地基稳定的地区,规避斜坡倾斜且土质松散的地段。
        针对一些特殊地质情况,如可溶性岩石地段,应尽量避免在此架设输电线路,或设计人员在调查的基础上,针对包括岩溶洞穴的规模、洞穴发育状况等,对岩溶地基采取特殊技术处理等有效措施。季节性冻土也是输电线路基础设计面临的难题,冻土对输电线路杆塔基础产生的影响主要体现在冻胀与沉融两个方面,相关设计人员在线路设计时要尽量避开这些潜在的风险隐患。
        1.3山区交通运输条件的影响
        山区输电线路的设计施工离不开设备及材料运输以及后期线路的运行维护。由于山区高压输电线路塔位一般距离公路远、高差大,这就使得山区输电线路设计受交通运输条件严重制约。在输电线路设计过程中,相关人员应结合实际施工要求严格制定后期施工材料运输方案及后期维护方案,不断优化设计方案合理配置交通运输线路,同时在设计过程中综合人力运输成本与道路交通成本,形成最优山区输电线路设计方案。
        2.山区输电线路设计的基本原则
        2.1安全性原则
        安全性原则是山区输电线路设计应该遵循的首要因素,综合考量山区输电线路设计的特殊问题,促使山区输电线路基稳定性得到保证。即在山区输电线路设计中从气候、特殊地形地貌、水文地质、交通运输等多方面考虑,相关人员做好前期调研工作,选取在安全稳定性方面符合相关的要求的施工地段,严格按照规范进行施工作业,尽量避免山区输电线路受特殊因素影响而可能导致的安全事故发生,确保山区输电线路系统的安全运行。


        2.2路径最优化原则
        在山区输电线路设计中遵循路径最优化原则,这不仅是确保输电工程安全性的要求,更是减少输电损耗,提高输电效率,保证输电经济性的重要保障。在山区输电线路设计方案中,合理规避山区特殊地理位置及自然条件比较恶劣、雷电闪击天气多发的区域,尽可能避免可能出现的自然灾害和次生灾害,实现山区输电线路的总体稳定。
        2.3环保性原则
        山区输电线路的设计工作在保证经济效益的同时,也要注意山区输电线路工程对山区自然环境的影响,坚持可持续发展的理念,尽可能的控制山区输电线路对山区自然生态系统的破坏,坚决避免以大规模砍伐和开方为代价的施工,同时注意考虑山区生物多样性,降低山区输电线路的噪音及环境破坏对生物生存空间及生物迁徙的影响。
        3.山区输电线路的设计工作
        3.1山区输电线路路径的选择
        输电线路路径的选择是山区输电线路架设工程施工的基础。输电线路设计方案是否科学合理取决于输电线路设计是否符合山区自然气候特点,地质条件是否稳定,交通运输条件是否有利于具体施工作业运输、线路能否稳定正常运行及线路后期维护方案是否够成熟等。这就要求相关人员在设计施工前期,要对施工位置进行全面调研,综合施工难度及施工成本,判断设计施工条件是否成熟。调研环节需要结合实地考察、文献资料及走访调查,线路设计人员要根据调研结果选择山区输电线路路径;施工线路尽量减少对原有环境的干扰,包括避开自然保护区、国家特殊规划区域,绕开农田、树林和房舍以及其他基础设施,确保线路施工对正常生产及居民的生活产生较小的影响;同时避免弯角设计,尽量缩短输电线路的长度,降低输电线路成本,保证路径安全平稳运行,延长输电设施的使用寿命,同时兼顾经济成本。
        3.2山区输电铁塔设计
        山区高压输电铁塔设计首要考虑因素是输电铁塔的运输,由于其运输方式主要是索道运输加人力运输,因此在铁塔设计的重点是优化塔材结构,降低单位塔材的长度及重量。在进行山区高压输电铁塔材料选择时,考虑经济性及后期运输维护,首选高强钢作为输电线路主材。同时,为了更好的满足山区斜坡地形,在山区高压输电铁塔设计综合应用高低腿铁塔,由于级差与铁塔重量呈正相关关系,级差越大,铁塔质量越大,在铁塔高低腿的设置过程中,通过减小塔位基面开方,减少开方量,从而实现减少对植被的破坏及可能造成的水土流失问题,进而维护铁塔塔位的稳定。
        3.3山区输电基础设施设计
        在进行山区输电基础设施设计时,首先要利用输电线路地基基础检测技术对地基进行调查,结合施工可行性分析进行基础设施设计。施工人员要合理处理开挖基坑的土壤,选择尽可能远离基坑的放置区域,防止基坑由于土壤超负荷引发塌方问题。在开挖基坑时,结合具体自然气候变化,避开强降水时段,同时也要严格控制排水工程,防止汇聚的雨水或地表水等对基面造成冲刷,更要注意特殊地质情况结合强降水可能引发的事故。同时在山区输电基础设施施工作业中,要严格测量坡距与基础中心间距,在施工规范下进行作业,根据实际施工情况不断优化山区输电基础设施设计方案,在优化调整后方案基础上进行施工。总而言之,山区输电基础设施设计应本着安全性、经济性和环保性原则,因地制宜,保证输电线路的安全性。
        4.结语
        如何在设计阶段把握山区输电线路的要点,规范山区输电线路设计,成为决定山区输电线路设计工作的核心。本研究从山区输电线路设计工作实际出发,提出了山区输电线路设计的基本原则,并以山区输电线路杆塔、基础、基面为中心进行了设计工作的研讨,希望为山区输电线路设计人员在确保山区输电线路的安全性的同时提升其经济性有所帮助。
        参考文献:
        [1]田华.山区输电线路工程施工技术要点及问题解决策略[J].计算机产品与流通,2019(12):78.
        [2]李海林.山区高压输电线路设计中常用基础形式的选择和应用[J].企业技术开发,2018,37(06):50-52.
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