高压架空输电线路跨越蓄滞洪区相关指标分析

(整期优先)网络出版时间:2020-08-14
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高压架空输电线路跨越蓄滞洪区相关指标分析

张宇惠

(河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250)

摘要:

架空输电线路作为居民生活的基础设施,与千家万户息息相关,线路的布置涉及跨越水利范畴的蓄滞洪区时,输电线路方案设计需兼顾自身安全及蓄滞洪区的正常运用,在此基础上不影响蓄滞洪区的防汛抢险工作,分析高压架空输电线路跨越蓄滞洪区相关指标十分重要。

关键词:输电线路;蓄滞洪区;防汛抢险;指标

蓄滞洪区是防洪工程的重要组成部分,承担着所属流域、水系的“缓洪、沉沙、削峰”的重要作用,蓄滞洪区根据运用方式可分为行洪区、分洪区、蓄洪区和滞洪区,通过防洪调度运用,可有效的减轻上、下游区域的洪水灾害,随着社会经济发展及人民生活的需求,蓄滞洪区内基础设施建设的发展速度呈上升趋势,在电网建设中,对电网容量、输送的距离、电压等级的需求也在提高,当输电线路跨越蓄滞洪区这一特有防洪工程时,工程本身安全十分重要,在不影响蓄滞洪区正常运用、防汛抢险工作的基础上,还需要保障电力的有力供应。输电基础、导线最小垂直距离、档距需要从工程与蓄滞洪区规划的关系、对行洪安全的影响、对水利工程的影响等方面以及工程自身安全的角度考虑。

以220kV输电线路跨越永定河泛区为例对主要指标进行分析:永定河泛区是京津冀地区国家重点行滞洪区,防洪位置和作用都非常重要,总面积522.65km2,地跨河北省廊坊市安次区、永清县和天津市武清区、北辰区,泛区内共有村庄258个,18.54万人,房屋47.24万间,可利用土地56.29万亩。泛区以北遥堤、新北堤、护路堤为主堤,南北小埝、南北前卫埝、南北围埝为次堤,采用分级运用的调度方式,设计运用标准为100年一遇。220kV输电线路自蓄滞洪区中游自北向南跨越永定河泛区,泛区内共布置45座杆塔,沿线跨越北遥堤、南围埝、北围埝、北前卫埝、达王庄至廊泊路撤退路,景村至廊泊路撤退路等安全建设设施。

(1)输电基础

输电基础与堤防的关系:泛区内的铁塔需要考虑地下水位、河流冲刷影响,宜采用灌注桩基础,受冲刷影响较小,基础需要布置在堤防管理范围以外:

例:输电线路跨越位置永定河泛区北遥堤,跨越堤防两铁塔档距367m,大于堤身断面占地宽度,铁塔塔基边缘距外堤脚垂直距离为106,另一塔基边缘与右堤内堤脚垂直距离213m,铁塔塔基边缘距堤脚的最小距离大于堤防管理范围60m,满足堤防工程管理要求。

(2)导线最小垂直距离

导线最小垂直距离对蓄滞洪区主要需要考虑蓄滞洪区运用时对防汛抢险工作的影响。蓄滞洪区防汛避险主要是利用安全建设设施(包括安全楼、高村基、避水台、安全区、撤退路等),并配备车辆和船舶进行人口转移,防汛物资运输等。高压架空输电线路路径尽量避开安全楼、高村基、避水台灯安全建设设施,根据输电线路布置及防汛避险设施、措施,分析与防汛避险相关的主要指标为导线最小垂直距离。

①行业规范要求

蓄滞洪区为流域发生超标准洪水时启用区域,不具有通航功能,但是在运用时期防汛避险过程中,需要通过船舶进行水上救生,同时通过撤退路、堤顶道路进行陆上避险救生。

根据《1000kV架空输电线路设计规范》(GB 50665—2011),架空输电线路与不通航河流交叉,导线最小垂直距离至百年一遇洪水位取10m,对于有抢险船只航行的河流,至最高洪水位垂直距离应通过协商。至冬季冰面的最小垂直距离,单回路、双回路分别要求为22m、21m。至路面单回路、双回路分别要求27m、25m。

根据《110kV-750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010),架空输电线路与不通航河流交叉,导线最小垂直距离至百年一遇洪水位110kV、220kV、330kV、500kV、750kV分别为3.0m、4.0m、5.0m、6.5m、8.0m;导线最小垂直距离至冬季冰面110kV、220kV、330kV、500kV、750kV分别为6.0m、6.5m、7.5m、11m、15.5m。最高洪水位时,有抗洪抢险船只航行的河流,垂直距离应协商确定。至公路110kV、220kV、330kV、500kV、750kV分别为7m、8m、9m、14m、19.5m。

②蓄滞洪区防汛避险需求

蓄滞洪区运用时,洪水位是调度运用的重要指标之一,撤退路是防汛避险的重要设施之一,水上救生是防汛避险的重要措施之一。输电线路在蓄滞洪区内布设,导线最小垂直距离对以上因素均需要考虑,以保证防汛避险工作的顺利。

导线垂直距离对蓄滞洪区安全建设设施撤退路、堤顶路距离可参照对公路距离确定。对蓄滞洪区水上救生船舶属协商确定,水上救生是蓄滞洪区人口转移安置、防汛物质运输及防汛抢险的主要方式之一,蓄滞洪区运用标准下的洪水位可作为最高航行水位。参照《内河通航标准》(GB50139-2014),救险船只按照最小等级航道、货船考虑,导线对最高航行水位最小垂直距离可按照对水上过河建筑物的净空要求确定,则为4.5m。

③导线最小垂直距离的确定

泛区行洪范围内导线最小垂直距离的确定从行业规范及蓄滞洪区水上救生的需要考虑,跨越堤防、撤退路导线最小垂直距离从对公路的角度考虑。

输电线路电压为220kV,参照《规范GB50545-2010》,导线最小垂直距离至百年一遇洪水位4.0m。由于泛区运用时,需要利用船舶进行抗洪抢险,导线至泛区设计运用标准-100年一遇洪水位最小垂直距离需要4.5m。确定导线在蓄滞洪区行洪范围内,最小垂直距离为至100年一遇洪水位4.5m。

输电线路沿线跨越北遥堤、南围埝、北围埝、北前卫埝、达王庄至廊泊路撤退路,景村至廊泊路撤退路等均为防汛抢险通道,按照公路进行考虑。导线距离堤顶、撤退路最小垂直距离不小于8m

例:输电线路跨越位置北遥堤,两杆塔间导线距堤顶最小距离28.3m,跨越南围埝,两杆塔间导线距堤顶最小距离28.3m;跨越北围埝,两杆塔间导线距堤顶最小距离27.0m;跨越北前卫埝,两杆塔间导线距堤顶最小距离24.4m;跨越达王庄至廊泊路撤退路,两杆塔间导线距离路面最小距离为25.4m;跨越景村至廊泊路撤退路,两杆塔间导线距离路面最小距离为30.12m;杆塔布置不影响堤顶道路、撤退路作为避险转移道路的使用。蓄滞洪区行洪范围内杆塔间导线距离水面最小垂直距离15.86~37.90m,大于4.5m,不影响救生船只的通行,对泛区内水上救生基本没有影响。

(3)档距

输电线路档距对水上救生行船有一定影响,参照《内河通航标准》(GB50139-2014),救险船只按照最小等级航道、货船考虑,需要通行净宽20m,档距需要大于通行净宽。若档距连线与行洪水流方向有一定交角,需要考虑交角的影响,加大档距。

(4)其他

蓄滞洪区具有行洪、缓洪、滞洪的作用,塔基、杆塔的设计需要考虑洪水对桩基的浸没及漂浮物冲撞的影响,并考虑淹没时长问题,对铁塔考虑防腐问题。

(5)结论

输电线路穿越蓄滞洪区,应考虑自身行业规范要求的同时,切实从蓄滞洪区运用、防汛抢险的角度对主要指标进行分析并加以考虑,充分考虑到蓄滞洪区防汛抢险的需求,以及洪水行洪、淹没对输电线路产生的影响。

参考文献

[1] GB50201-94,防洪标准[S].

[2] GB50545-2010,110kV~750kV架空输电线路设计规范[S].