高壓架空輸電線路路徑規(guī)劃技術(shù)研究

在“雙碳”目標(biāo)推動下，高壓輸電網(wǎng)絡(luò)跨區(qū)域互聯(lián)建設(shè)加速，路徑規(guī)劃作為工程核心環(huán)節(jié)，需在地理適應(yīng)性、設(shè)施安全性、生態(tài)合規(guī)性間實現(xiàn)平衡。傳統(tǒng)規(guī)劃依賴經(jīng)驗判斷，存在自然要素量化不足、部門協(xié)同割裂等問題。本文整合空間信息技術(shù)與工程管理實踐，構(gòu)建“技術(shù)-管理-法律”三位一體的規(guī)劃體系，通過標(biāo)準(zhǔn)化流程提升方案科學(xué)性與實施效率[]。

1.約束規(guī)劃的核心要素

自然環(huán)境方面，核心是地質(zhì)氣象，需規(guī)避滑坡、泥石流易發(fā)區(qū)（坡度 gt;30^° 且土層厚度 ），重冰區(qū)（設(shè)計冰厚 gt;30mm ）及Ⅲ級以上污穢區(qū)（鹽密 gt;0.3mg/cm² ），此類區(qū)域桿塔荷載需提高 20%-30% 。

地形地貌方面，平原區(qū)控制單基塔占地面積 ?200m² ，丘陵區(qū)采用高低腿鐵塔（高差 ?6m ）減少植被破壞，山區(qū)巖石地基入巖深度需 ?1.5m 以保障穩(wěn)定性。

社會設(shè)施方面，要注意“三跨”安全，與高速鐵路、高速公路交叉角度 ?45^° ，凈空距離分別 ?25m 、20m ，重要輸電通道跨越需預(yù)留 15m 以上導(dǎo)線間距，降低倒塔斷線對公共設(shè)施的連鎖風(fēng)險。

居民區(qū)適配方面，110kV線路與民宅垂直距離 ?5m 、水平距離 ?4m 實測電磁輻射值需 lt;15V/m ，避免引發(fā)環(huán)境糾紛。

生態(tài)法規(guī)方面的紅線管控，嚴(yán)禁穿越自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)，緩沖區(qū)邊緣500m 內(nèi)限制桿塔布置，基本農(nóng)田壓占比例控制在 5% 以內(nèi)。

生態(tài)法規(guī)方面的文化保護(hù)，與不可移動文物保護(hù)范圍保持 ?500m 距離，確需臨近時需經(jīng)文物部門審批，采用地下電纜替代架空線路[2]。

2.技術(shù)體系架構(gòu)

建立“三橫三縱”立體化規(guī)劃框架：

橫向流程方面，覆蓋“線上宏觀選線（GIS初擬方案）-線下微觀踏勘（實地數(shù)據(jù)核驗）-部門協(xié)同收資（合規(guī)性審查）”三階段，形成閉環(huán)管理。

縱向要素方面，整合自然環(huán)境（地形、氣象）、社會設(shè)施（交通、民居）、行政合規(guī)（規(guī)劃、環(huán)保）三類約束條件，實現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化。

3.基于GIS的線上選線規(guī)劃方法

3.1空間數(shù)據(jù)分析與模型構(gòu)建

利用ArcGIS平臺疊加12類專題圖層，構(gòu)建三維數(shù)字地形模型。

“三跨”規(guī)避區(qū)，以交通線路中心線為基準(zhǔn)劃定 500m 緩沖帶，自動識別沖突區(qū)段并生成繞避方案，某 500kV 線路通過該模型減少3處高危跨越點。

生態(tài)敏感區(qū)，導(dǎo)入生態(tài)紅線、公益林?jǐn)?shù)據(jù)，智能計算線路與敏感區(qū)最小安全距離（通常 ?800m. ），避免穿越珍稀動物棲息地等禁止建設(shè)區(qū)。

交通便利性，優(yōu)先沿既有公路（ 30m 范圍內(nèi)）或輸電走廊走線，降低施工便道建設(shè)成本 30% 至 40% 0

3.2穿越林區(qū)經(jīng)濟(jì)性比選

在高壓架空輸電線路規(guī)劃中，林區(qū)穿越是常見且復(fù)雜的技術(shù)難題。線路穿越林區(qū)時需在技術(shù)可行性、生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)成本間尋求平衡。相關(guān)法規(guī)規(guī)定，禁止在電力設(shè)施保護(hù)區(qū)內(nèi)種植危及電力設(shè)施安全的植物，由此衍生出“高跨方案”與“清砍方案”兩種核心技術(shù)路徑。

4.線下踏勘實施要點

線下踏勘是銜接線上規(guī)劃與工程落地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需通過空地協(xié)同作業(yè)精準(zhǔn)識別微觀風(fēng)險，為方案優(yōu)化提供實地數(shù)據(jù)支撐。

4.1空地協(xié)同勘查技術(shù)

無人機(jī)初勘采用大疆Matrice300RTK無人機(jī)系統(tǒng)，該設(shè)備具備55分鐘續(xù)航能力與 ±5cm 的點云精度，可快速獲取線路走廊全景影像數(shù)據(jù)。作業(yè)時以 15km²/ 架次的效率對規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行覆蓋式掃描，自動標(biāo)記地形突變點、大型建構(gòu)筑物等關(guān)鍵位置，為后續(xù)人工詳勘提供精準(zhǔn)導(dǎo)向。人工詳勘環(huán)節(jié)使用TrimbleGNSS接收機(jī)（定位精度±8mm） ，針對居民區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害點等敏感區(qū)域進(jìn)行坐標(biāo)精測，同步實測導(dǎo)線凈距并記錄土地產(chǎn)權(quán)信息，形成包含地理坐標(biāo)、環(huán)境特征、權(quán)屬關(guān)系的現(xiàn)場問題臺賬。某實際項目通過該流程發(fā)現(xiàn)12處坐標(biāo)偏差超過 50m 的爭議點，有效避免了規(guī)劃方案與實地條件的脫節(jié)[3]。

4.2關(guān)鍵風(fēng)險處理技術(shù)

在實地勘查中，針對不同類型的風(fēng)險源需采用專業(yè)化技術(shù)手段進(jìn)行處置。

4.2.1建構(gòu)筑物環(huán)境沖突

當(dāng)發(fā)現(xiàn)線路與居民區(qū)、學(xué)校等敏感建筑距離不達(dá)標(biāo)時，使用電磁輻射檢測儀對現(xiàn)場場強進(jìn)行實測。若數(shù)值超過15V/m ，需采取路徑偏移（偏移距離通常 ?200m. ）或加裝電磁屏蔽設(shè)施等措施，確保最終強控制在 10V/m 以下，從源頭規(guī)避電磁環(huán)境糾紛風(fēng)險。

4.2.2地質(zhì)穩(wěn)定性隱患

對于疑似滑坡、泥石流易發(fā)區(qū)域，綜合運用測斜儀監(jiān)測地表位移，結(jié)合鉆探設(shè)備獲取地層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。若確認(rèn)存在地質(zhì)不穩(wěn)定問題，優(yōu)先采用深樁基礎(chǔ)（樁長 ?25m ）增強桿塔抗滑能力，當(dāng)滑動面深度較大或分布范圍較廣時，需調(diào)整線路走向以避開潛在災(zāi)害區(qū)域。

4.2.3交叉跨越不足問題

利用全站儀精確測量線路與鐵路、公路、電力線等設(shè)施的交叉角度及凈空距離。若交叉角度小于 45^° 或凈空距離不滿足規(guī)范要求（如高速鐵路凈空需 ?25m， ），需通過調(diào)整桿塔高度或路徑走向，在規(guī)范值基礎(chǔ)上預(yù)留 10% 的安全裕度，確保跨越設(shè)施的長期運行安全。

4.2.4文物保護(hù)區(qū)域管控

當(dāng)勘查發(fā)現(xiàn)疑似文物埋藏區(qū)域時，采用探地雷達(dá)進(jìn)行淺層地下結(jié)構(gòu)探測，并立即聯(lián)合文物管理部門開展現(xiàn)場勘探。在國家級文物保護(hù)單位 500m 范圍內(nèi)禁止布置桿塔，保護(hù)范圍外 50m 內(nèi)嚴(yán)禁使用樁基施工，確需臨近時需將架空線路改為地下電纜敷設(shè)，并履行文物保護(hù)專項審批程序。

通過上述空地協(xié)同作業(yè)與專業(yè)化風(fēng)險處置技術(shù)，線下踏勘環(huán)節(jié)實現(xiàn)從宏觀場景感知到微觀風(fēng)險管控的全維度覆蓋，為規(guī)劃方案的可行性與安全性提供實地驗證支撐。

5.多部門協(xié)同收資機(jī)制

以法規(guī)為基準(zhǔn)構(gòu)建專項數(shù)據(jù)采集框架：

自然資源管理方面，獲取基本農(nóng)田坐標(biāo)與生態(tài)紅線數(shù)據(jù)，控制壓占比例 ?5% ，并避讓紅線；生態(tài)保護(hù)方面，收集自然保護(hù)區(qū)邊界，核心區(qū)禁入、緩沖區(qū)500米內(nèi)限設(shè)桿塔，涉保護(hù)區(qū)項目需專項環(huán)評；水利安全方面，采集河道與洪水位數(shù)據(jù)，確保桿塔基礎(chǔ)高于50年一遇洪水位2米以上；文物保護(hù)方面，對接文物保護(hù)名錄，500米內(nèi)禁設(shè)桿塔臨近時改用地下電纜并經(jīng)審批。

6.結(jié)束語

本文構(gòu)建的高壓架空輸電線路路徑規(guī)劃技術(shù)體系，通過GIS分析、空地協(xié)同勘查和多部門協(xié)同收資，有效解決環(huán)境約束復(fù)雜、協(xié)同效率低等難題。實踐證明，該體系顯著提升了規(guī)劃方案的科學(xué)性與實施效率。未來，隨著技術(shù)進(jìn)步與法規(guī)完善，路徑規(guī)劃技術(shù)將朝著智能化、精細(xì)化方向發(fā)展，持續(xù)為高壓輸電工程建設(shè)提供有力支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳友慧、張琦、劉巖等。基于三維地理移交數(shù)據(jù)的多判據(jù)高壓電力線路徑—評《特高壓輸電線路三維立體影像巡檢技術(shù)》[J].應(yīng)用化工，2024，53（06）：1505.

[2]江信永。高壓輸電線路的設(shè)計與施工技術(shù)分析[J].集成電路應(yīng)用，2022，39（09）：69-71.

[3]袁琦。高壓輸電線路設(shè)計控制要點探討與對策[J].電工技術(shù)，2019，（20）：75-76+78.