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洪災(zāi)的破壞性巨大，其對(duì)桿塔的危害程度居各種自然災(zāi)害的首位。一旦因強(qiáng)降水導(dǎo)致輸電線路桿塔傾斜甚至倒塌，從而造成長(zhǎng)時(shí)間停電。因此輸電線路的防洪工作是十分重要的。應(yīng)盡量避免并使洪水的危害降到最小是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)以預(yù)防為主，全面掌握現(xiàn)場(chǎng)地形和氣候條件，根據(jù)實(shí)際情況制定詳細(xì)的防洪設(shè)計(jì)。

一、洪災(zāi)對(duì)架空輸電線路的危害

1)桿塔基礎(chǔ)受水流沖刷而流失，導(dǎo)致由于基礎(chǔ)不穩(wěn)固而倒塌。

2)洪水淹沒(méi)桿塔，水流中的樹木撞擊以及雜物積累，使桿塔受到過(guò)大的沖擊力而傾倒。

3)山坡的桿塔由于山體滑坡或泥石流導(dǎo)致桿塔傾倒。

4)跨越河流的桿塔由于線路弧垂比較低，水面漂浮物掛在導(dǎo)線上導(dǎo)致桿塔拉斷或相間短路。

二、桿塔防洪標(biāo)準(zhǔn)

2.1、GB 50201-2014 防洪標(biāo)準(zhǔn)7.3.1條

35kV及以上的高壓、超高壓和特高壓架空輸電線路基礎(chǔ),應(yīng)根據(jù)電壓分為四個(gè)防護(hù)等級(jí),其防護(hù)等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按下表確定。大跨越架空輸電線路的防洪標(biāo)準(zhǔn)可經(jīng)分析論證提高。

2.2、當(dāng)架空輸電線路工程跨越通航河流或運(yùn)河、水庫(kù)、湖泊時(shí),設(shè)計(jì)最高通航水位的洪水重現(xiàn)期應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)GB50139的規(guī)定執(zhí)行,跨越海灣時(shí)應(yīng)執(zhí)行國(guó)家有關(guān)海域通航標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.1天然河流設(shè)計(jì)最高通航水位的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:

1）、不受潮夕影響和潮夕影響不明顯的河段,設(shè)計(jì)最高通航水位的洪水重現(xiàn)期應(yīng)按表2.2.1的規(guī)定確定.

表2.2.1設(shè)計(jì)最高通航水位的洪水重理期

2）、潮汐影響明顯的河段,設(shè)計(jì)最高通航水位應(yīng)采用年最高潮位頻率為5%的潮位,按極值I型分布律計(jì)算確定。

2.2.2天然河流設(shè)計(jì)最低通航水位的確定應(yīng)待合下列規(guī)定:

1）、不受潮汐影響和潮汐影響不明顯的河段,設(shè)計(jì)最低通航水位應(yīng)采用綜合歷時(shí)曲線法計(jì)算確定,其多年歷時(shí)保證率應(yīng)符合表2.2.2-1的規(guī)定;采用保證率頻率法計(jì)算確定,其年保證率和重現(xiàn)期應(yīng)符合表2.2.2-2的規(guī)定。

表2.2.2-1設(shè)計(jì)最低通航水位的多年質(zhì)時(shí)保證率

表2. 2. 2-2 設(shè)計(jì)最低通航水位的年保證率和重現(xiàn)期

2）、潮汐影響明顯的河段,設(shè)計(jì)最低通航水位應(yīng)采用低潮累積頻率為90%的潮位。

三、輸電線路防洪設(shè)計(jì)

3.1、資料收集

1、應(yīng)收集沿線有關(guān)塔位設(shè)計(jì)洪水位、常年洪水位、最高通航水位、流冰時(shí)最高水位,冬季冰面高程、歷年大風(fēng)季節(jié)平均最低水位或冬季平均最低水位,最高內(nèi)澇水位、內(nèi)澇范圍與持續(xù)時(shí)間、河勢(shì)演變、漂浮物;對(duì)影響塔位安全的有關(guān)水文要素與水利設(shè)施的分析評(píng)價(jià)。應(yīng)査勘與分析塔位處各種頻率的設(shè)計(jì)洪水位和最高通航水位,必要時(shí)分析最高設(shè)計(jì)洪水位相應(yīng)的設(shè)計(jì)波浪高或出現(xiàn)的最大波浪高，歷年或頻率為1 %的最高內(nèi)澇水位,常年或頻率為20%最高內(nèi)澇水位及持續(xù)時(shí)間。收集內(nèi)澇區(qū)相應(yīng)重現(xiàn)期最高內(nèi)澇水位或歷史最高內(nèi)澇水位,5年一遇最高內(nèi)澇水位或常年最高內(nèi)澇水位及持續(xù)時(shí)間

2、跨越江河、湖泊、水庫(kù)、河口與海灣的水利水電工程、防洪、防澇、防湖工程的規(guī)劃、防洪標(biāo)準(zhǔn)以及航道規(guī)劃等,確定沿線水利工程規(guī)劃與線路的相對(duì)位置、規(guī)劃實(shí)施時(shí)間及其對(duì)線路的影響。

3、在水中或河灘立塔時(shí),還應(yīng)搜集、査勘設(shè)計(jì)條件下河道斷面最大流速及分布、塔位處垂線平均流速,洪水期漂浮物的種類、數(shù)量與尺寸,流冰尺寸與相應(yīng)最高水位及最大流速,洲灘的沖淤變化、一次最大天然沖刷深度,河道整治現(xiàn)狀以及有關(guān)的水利規(guī)劃資料; 分析計(jì)算相應(yīng)重現(xiàn)期最高洪水位下塔基處的最大局部沖刷深度。

4、在防洪堤背水側(cè)立塔時(shí),應(yīng)對(duì)大堤質(zhì)量安全進(jìn)行分析判斷。當(dāng)大堤標(biāo)準(zhǔn)較低或堤防質(zhì)量較差,應(yīng)分析論證潰堤洪水對(duì)塔位的沖刷影響.

5、當(dāng)線路在水庫(kù)下游跨越且塔位處地勢(shì)較低時(shí),應(yīng)符合下列要求:

1）、捜集水庫(kù)防洪設(shè)計(jì)和校核標(biāo)準(zhǔn)、水庫(kù)的運(yùn)行方式、設(shè)計(jì)下泄流量及其相應(yīng)洪水位和壩下河床的沖刷資料,并對(duì)水庫(kù)的壩體安全進(jìn)行分析判斷。

2）、當(dāng)水庫(kù)防洪校核標(biāo)準(zhǔn)低于線路工程防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí),必須作潰壩洪水演算。

3）、當(dāng)水庫(kù)防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低于線路工程防洪標(biāo)準(zhǔn),而校核標(biāo)準(zhǔn)高于線路工程防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)根據(jù)水庫(kù)大壩質(zhì)量和運(yùn)行方式等實(shí)際情況,分析確定是否需要進(jìn)行潰壩洪水演算。

6、當(dāng)線路跨越海灣、河口時(shí),應(yīng)査勘與搜集歷史最高潮位及其發(fā)生時(shí)間,塔基附近的地形地貌、岸灘類型與歷史變化、巖土特性以及風(fēng)浪對(duì)岸灘演變的影響等,預(yù)測(cè)跨越斷面上下游河段的今后30年~50年岸灘演變發(fā)展趨勢(shì)對(duì)塔位安全的影響;水利堤防管理部門要求的塔位離堤防堤腳的最小距離等。

7、收集沿線滯(蓄)洪區(qū)情況,確定沿線滯(蓄) 洪區(qū)與線路的相對(duì)位置、運(yùn)用原則及其對(duì)線路的影響。收集分蓄洪區(qū)范圍,口門位置及尺寸,最高分蓄洪水位與持續(xù)時(shí)間。沿線積水區(qū)、淹沒(méi)區(qū)情況及對(duì)線路的影響

以上內(nèi)容工程水文勘測(cè)報(bào)告中應(yīng)都有明確，所以設(shè)計(jì)時(shí)要參照水文勘測(cè)報(bào)告進(jìn)行。

3.2、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

(1)、合理選線

架空電力線路徑選擇應(yīng)避開洼地、沖刷地帶、泄洪區(qū),若無(wú)法避開時(shí),應(yīng)避免路徑方向與泄洪道、河道交角過(guò)小,以減少泄洪道、河道兩側(cè)的桿塔數(shù)量。此外,位于山區(qū)或丘陵地帶的線路如果當(dāng)?shù)匾壮霈F(xiàn)由驟降大雨引發(fā)的山洪時(shí),還應(yīng)避免線路路徑位于山谷、山腳。位于山腰的路徑,宜避開山體迎風(fēng)坡,以減少地形雨形成的山洪沖刷。

(2)、合理布置塔位

線路路徑確定后根據(jù)線路水文報(bào)告進(jìn)行塔位的選擇，設(shè)計(jì)水位的高程系統(tǒng)應(yīng)與線路平斷面圖高程系統(tǒng)一致。盡量將桿塔設(shè)立在穩(wěn)定的山脊上。這樣做雖然有可能使輸電線路的長(zhǎng)度增加，但線路的可靠性大大提高了。

當(dāng)塔位位于泄洪道、河道兩側(cè)時(shí),應(yīng)避開易改道地區(qū),例如:較大彎道處外側(cè)，由于河岸受沖刷導(dǎo)致桿塔基礎(chǔ)不穩(wěn)；河道較窄處等等。

當(dāng)塔位位于山區(qū)或丘陵地帶的線路,應(yīng)選免塔位位于山谷、山腳處等長(zhǎng)期受水流沖刷的位置。

避開水庫(kù)下游，在泄洪時(shí)桿塔容易受到?jīng)_擊。

河灣之間松軟地帶，桿塔在汛期洪水可能受到洪水的直接沖擊。

線路通過(guò)河流時(shí)一檔跨過(guò)。桿塔應(yīng)盡量選在河岸護(hù)壩的高處，如河岸無(wú)較好位置時(shí)桿塔應(yīng)離在河邊50～100米外立桿。

(3)、合理選擇桿塔、基礎(chǔ)型式

洪水的危害主要為浸泡和沖刷,對(duì)于利用淺層土穩(wěn)定桿塔基礎(chǔ)的危害較大。因此,桿塔不宜采用水泥桿或利用拉線穩(wěn)定的鐵塔;基礎(chǔ)不宜采用掏挖、卡盤、拉線盤等基礎(chǔ)型式基礎(chǔ)應(yīng)選用深埋剛性臺(tái)階式基礎(chǔ)或者樁基。利用土重穩(wěn)定的基礎(chǔ)還應(yīng)考慮到淺層土被洪水沖刷、侵蝕的問(wèn)題,并采用相應(yīng)的保護(hù)措施,如:護(hù)坡、圍堰、擋水墻等。對(duì)于河網(wǎng)、沼澤、魚塘等區(qū)域的桿塔，應(yīng)慎重選擇基礎(chǔ)型式，基礎(chǔ)頂面應(yīng)高于5年一遇洪水位。

位于河道、泄洪道附近的桿塔基礎(chǔ)宜根據(jù)當(dāng)?shù)厮�利部門提供的水文資料進(jìn)行計(jì)算,并由具有相應(yīng)資質(zhì)的部門出具或校驗(yàn)防洪方案.相應(yīng)考慮適當(dāng)提高防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于不在最高洪水位控制范圍內(nèi)的地區(qū)也應(yīng)充分考慮特殊條件的影響,比如：大壩潰壩后的水流情況。

跨河基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)跨河基礎(chǔ)考慮50年河床變遷情況,以保證桿塔基礎(chǔ)不被沖刷。另外,要求跨越桿塔宜設(shè)置在5年一遇洪水淹沒(méi)區(qū)以外,以確保運(yùn)行安全。工程中如受條件限制,基礎(chǔ)受洪水淹沒(méi),應(yīng)考慮局部沖刷以及漂浮物或流冰等撞擊影響,并采取措施。

洪水沖刷、流水動(dòng)壓力等計(jì)算時(shí)洪水頻率:500kV大跨越桿塔基礎(chǔ)可采用50年一遇;500kV輸電線路和110kV~330kV大跨越桿塔基礎(chǔ)可采用30年一遇;其他電壓等級(jí)輸電線路和無(wú)沖刷、無(wú)漂浮物的內(nèi)澇積水地區(qū)的桿塔基礎(chǔ)可采用5年一遇;當(dāng)有特殊要求時(shí),應(yīng)遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定。

跨河的桿塔基礎(chǔ)選型要合理。在條件允許的情況下，可以選擇最短的跨越路徑。河流寬度較大桿塔離河流很近時(shí)，基礎(chǔ)需采用灌注樁，因?yàn)楹舆叺牡叵滤�位通常較高，其他形式的基礎(chǔ)如果太淺則穩(wěn)定性不夠高、太深則排水又不方便，而灌注樁則不受這些條件影響。

山溝中的桿塔應(yīng)將基礎(chǔ)固定在基巖內(nèi)。在洪水較大而溝底基巖覆蓋層較薄的山溝設(shè)立桿塔時(shí)，應(yīng)將桿塔基礎(chǔ)固定在基巖內(nèi)，同時(shí)確保桿塔和基巖的整體性且有足夠的穩(wěn)定性。

應(yīng)考慮桿塔受河床下沉的影響。在河道中的桿塔，在正常的河水沖涮深度基礎(chǔ)上還應(yīng)考慮河床下降的情況，即要加深1～2m，以加強(qiáng)桿塔的可靠性。

（4）、在特殊地形、極端惡劣氣象環(huán)境條件下重要輸電通道宜采取差異化設(shè)計(jì)，適當(dāng)提高重要線路防洪設(shè)防水平。

（5）、輸電線路的線路設(shè)計(jì)，要根據(jù)線路沿線水文情況及輸電線路對(duì)水文環(huán)境的影響，作防洪影響評(píng)價(jià)。

四、桿塔基礎(chǔ)防護(hù)措施

對(duì)于易發(fā)生水土流失、洪水沖刷、山體滑坡、泥石流等地段的桿塔，應(yīng)采取加固基礎(chǔ)、修筑擋土墻（樁）、截（排）水溝、改造上下邊坡等措施，必要時(shí)改遷路徑。分洪區(qū)和洪泛區(qū)的桿塔必要時(shí)應(yīng)考慮沖刷作用及漂浮物的撞擊影響，并采取相應(yīng)防護(hù)措施。

1)、基礎(chǔ)防護(hù)。

①、打防水樁。即在基礎(chǔ)附近打防水樁。防水樁的打人深度應(yīng)能確保洪水沖刷防水樁后，地下部分能夠穩(wěn)固的保持桿塔的穩(wěn)定。此方法適合流速較低的水淹地區(qū)，對(duì)保持桿塔基礎(chǔ)水土具有較好的效果。也可以采用相同的打樁方法對(duì)拉線進(jìn)行保護(hù)，以避免桿塔拉線因漂浮物撞擊而拔出。

②、鋪設(shè)石塊。即在桿塔基礎(chǔ)周圍鋪設(shè)石塊，從而對(duì)桿塔基礎(chǔ)進(jìn)行加固，避免桿塔四周的土壤被沖走。這種方式適合流速較大但無(wú)漂浮物的河流。

③、設(shè)立鐵絲石籠。即在桿塔四周設(shè)立鐵絲石籠進(jìn)行加固，這種方式比單純的鋪設(shè)石塊更加穩(wěn)固，適合水流湍急的情況。

④、土袋加固。在洪水發(fā)生時(shí)，在有險(xiǎn)情存在的桿塔四周或堤岸臨時(shí)用土袋堆積防洪。此方法是一種應(yīng)急措施。

2)、堤岸防護(hù)。

為避免在河岸附近設(shè)立的桿塔受到洪水的危害，可以采用保護(hù)堤岸的方式對(duì)堤岸進(jìn)行加固。經(jīng)常采用的方法有如下幾種：

①、設(shè)立短丁壩。修建短丁壩可以阻擋河槽的主流，避免洪水對(duì)河岸的沖刷，而且有助于泥沙在堤壩之間的淤積成為新的河岸。為降低水流對(duì)短丁壩群中首個(gè)丁壩的沖擊，將沖擊力均勻的分配在所有丁壩上，可以將首個(gè)短丁壩建造的短一些。由于水流會(huì)沖刷短丁壩的壩頭和壩根，因此要對(duì)短丁壩進(jìn)行加固，壩根要設(shè)立護(hù)岸；短丁壩最好選用漫流的形式，使壩體在水流中，洪水發(fā)生時(shí)水流可以在壩體上通過(guò)。

②、鋪設(shè)石塊保護(hù)堤岸。即用鋪設(shè)石塊的方式對(duì)堤岸進(jìn)行防護(hù)。堤岸的坡度應(yīng)符合穩(wěn)定邊坡的相關(guān)要求。在石塊鋪砌層的底部應(yīng)架設(shè)墊層，用來(lái)防止堤岸邊坡上的細(xì)顆粒土被水流帶走，同時(shí)墊層還可以提高鋪石防護(hù)的彈性，并將水流、波浪等沖擊力進(jìn)行有效的分散，使堤岸的牢固性大大增加。

③、鐵絲石籠保護(hù)。鐵籠將石塊連成一個(gè)整體，使其整體穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。當(dāng)水流中存在大量泥沙且河床底層比較好時(shí)，石籠石塊問(wèn)的縫隙會(huì)被泥沙填滿，形成穩(wěn)固的防護(hù)層。此外，還應(yīng)在護(hù)岸栽種樹木培養(yǎng)植被來(lái)加強(qiáng)護(hù)岸效果。另外在情況比較緊急的情況下也可以采用木樁和板墻對(duì)護(hù)岸土壤進(jìn)行保護(hù)。

3)、挖設(shè)導(dǎo)流溝，設(shè)立堆壩。當(dāng)桿塔設(shè)立在山坡時(shí)，一旦山洪爆發(fā)，桿塔很有可能會(huì)受到洪水的直接沖擊，從而對(duì)桿塔基礎(chǔ)上的土壤穩(wěn)定性造成影響。山洪的長(zhǎng)時(shí)間沖刷會(huì)在基礎(chǔ)附近沖出深溝從而影響桿塔的穩(wěn)固。此時(shí)可以在桿塔上方挖設(shè)導(dǎo)流溝，并設(shè)置堆壩對(duì)桿塔進(jìn)行防護(hù)。

4)、設(shè)立迎水壩。當(dāng)桿塔修建在河灘時(shí)，一旦河水上漲將對(duì)桿塔造成沖擊，此時(shí)可在來(lái)水方向筑造人字形的堤壩，對(duì)桿塔進(jìn)行防護(hù)。堤壩的長(zhǎng)度應(yīng)確保水流繞過(guò)堤壩后不會(huì)對(duì)桿塔基礎(chǔ)造成沖擊。迎水壩可以采用鐵絲石籠或者木樁進(jìn)行加。