1、目 录1. 前 言 .11.1 工程概况 11.2 执行任务与目的 11.3 勘测技术方案及完成工作量 .12 线路水文条件 22.1 小河子察北 220kV 线路 22.2 小河子沽源 220kV 线路 53 气象条件 63.1 气象站概况 63.2 常规气象条件 64 设计风速 64.1 气象站设计风速 74.2 风压换算系数计算 74.3 线路设计风速确定 .75 导线覆冰 75.1 覆冰成因 75.2 覆冰调查 .85.3 线路沿线最大导线标准覆冰厚度确定 86 结论与意见 8第 1 页1. 前 言1.2 执行任务与目的1）查明本工程附近河流的名称、湖泊及水利规划、设施的情况；沿线河流
2、频率为 1%的最高洪水位高程； 2）立塔河流逐基塔位处频率为 3.3%的洪水位和最大垂线平均流速、一次洪水最大冲刷深度、河中漂浮物大小及其重量；3）河岸两侧立塔处频率为 3.3%洪水漫堤后的冲刷范围（堤外安全距离、如果在冲刷范围内，提供水的流速、冲刷深度及水深；4）沿线内涝地区和频率为 3.3%的洪水淹没区 (包括分洪区、泛洪区、滞洪区) 逐基塔位处的水深与持续时间、当流动水对地表有冲刷时, 还应包括其冲刷深度和流速；5）在河滩上或内涝积水地区逐基塔位的 20%的洪水淹没水深；6）沿线季节性河流及冲沟的描述。1.3 勘测技术方案及完成工作量水文调查规范SL196-97 建筑结构荷载规范GB 5
3、00092012；电力工程水文技术规程DL/T 50842012；电力工程气象勘测技术规程DL/T 51582012；220kV 及以下架空送电线路勘测技术规程DL/T 5076-2008。2 线路水文条件2.1 小河子察北 220kV 线路2.1.1 葫芦河葫芦河是天然河道，属内陆河，发源于沽源县丰源店村平头梁附近山区，经丰源店、小厂、石头城、庙营子等村，最后入棺材山淖，河长 98km，沽源县境内长 88 km，流域面积 821km2，平均基流 0.4m3/s，最大流量为 65m3/s（据沽源县水利志记载发生在 1939 年。 ） 。据了解，七十年代当地政府曾组织群众对葫芦河进行了人工治理，
4、疏浚了河道。线路在小河子变电站出线后向西随即跨越葫芦河，跨河处上游约 12km 为石头城水库，石头城水库的防洪设计标准达到 50 年一遇，校核防洪标准可达第 2 页1000 年一遇，坝型为均质土坝，溢洪道最大泄洪流量为 185m3/s。水库的防洪标准较高，达到 50 年一遇，与线路基础防洪标准相当，因此本阶段暂不考虑水库溃坝对线路杆塔基础的影响。线路跨河处，河道较为开阔平坦，宽约 2km，不能一档跨过，经现场了解，当发生大洪水时，洪水将出槽漫溢至两岸，最大水深约为 1m，主槽横向变迁范围为主槽左右各 100m 范围内。建议线路杆塔远离河道 100m 以上布置，将不受河道变迁冲刷影响，但会受到洪
5、水淹没影响，最大积水深度 1m 左右，积水时间约 7 天。2.1.2 二道营河二道营河发源于沽源县莲花滩乡西坝村梁头，在莲花滩乡称暖水泉河，从东坝小梁底、莲花滩、东辛营至五甲地称二道河；经三间房以下，米克图、脑包底、西辛营至二道营河称头道河；从马厂起，经贵子沟、界牌、五合庄称三道河汇合后为二道营河。河长 24km，集水面积 400km2，多年平均径流量 680万 m3，多年平均径流深 17mm。原在五甲地村建有五甲地水库，据向水利部门了解，该水库目前已经废弃，不进行蓄水，上游来水直接敞泄处理，本次按天然状态考虑，不考虑水库影响。线路在毛家营子西侧跨越二道营河，河道较为开阔平坦，宽约 1.5km
6、，不能一档跨过，经现场了解，当发生大洪水时，洪水将出槽漫溢至两岸，最大水深约为 0.8m，主槽横向变迁范围为主槽左右各 150m 范围内。建议线路杆塔远离河道 150m 以上布置，将不受河道变迁冲刷影响，但会受到洪水淹没影响，最大积水深度 0.8m 左右，积水时间约 23 天。2.1.3 小碱滩河线路在唐家营子西北跨越小碱滩河，小碱滩河属于山区河流，两岸均为山体，河道较为开阔平坦，河道没有明显的下切痕迹，两侧没有河堤。河滩地宽约 1km， 在跨越断面上游 5km 为七一水库。七一水库位于河北省张家口市沽源县黄盖淖乡的田营房村附近，主要拦蓄小碱滩河河水。小碱滩河发源于沽源县东北部山区一带，水库上
7、游控制流域面积 145.5km2，河长 21.5km，水库 1958 年动工兴建，1960 年下马，1963 年续建，1967 年主体工程基本完工，1978 年又进行了加固。第 3 页水库坝型为粘土心墙土坝，最大坝高 8.5m，坝顶长度 1564m，水库河底高程 86m(假定高程，下同)，坝顶高程 94.5m，水库总库容 900104m3，是一座以灌溉和水产养殖等综合利用的小（一）型水利枢纽工程。七一水库技术指标表设计洪水标准 20 年一遇设计洪峰流量 112.4 m3/s校核洪水标准 200 年一遇校核洪峰流量 250m3/s调节方式 年调节水库20 年一遇设计水位 92.39m200 年一
8、遇校核水位 93.64m正常蓄水位 91.5m汛限水库 90.5m死水位 88.6m 总库容 900104m3调节库容 625104m3坝型 粘土心墙坝坝顶高程 94.5m最大坝高 8.5m 坝顶长度 1564m 坝顶宽度 3m最大泄量 156m3/s注：表中所有高程均为假设高程据向沽源县水利局了解，目前水库的设计标准仅仅为 20 年一遇，且有渗漏，属于病库，已经有上报维护计划，但由于多年干旱，也就无险，故一直没有施工。由于水库为 20 年一遇设计，200 年一遇校核，所以 30 年一遇情况下可按水库最大泄量 156m3/s 考虑。第 4 页根据现场调查与综合分析，跨越断面河道属于山区河道，河
9、道比较稳定，不容易发生主河槽横向变迁，但主河道某些局部纵向冲刷可以达到 1.5m，两岸滩地不容易冲刷。河道较为开阔平坦，宽约 1.5km，经现场了解，当发生大洪水时，洪水将出槽漫溢至两岸，最大水深约为 0.5m，主槽横向变迁范围为主槽左右各 100m范围内。建议线路杆塔远离河道 100m 以上布置，将不受河道变迁冲刷影响，但会受到洪水淹没影响，最大积水深度 0.5m 左右，积水时间约 34 天。2.1.4 灯笼素河线路在方家营村西北跨越灯笼素河，该河为季节性河流，发源于张北县桦皮岭，总河长 52km，集水面积 303km2，跨越断面属于草原下切的小型河道，河水由南向北流过, 河道宽约 25m，
10、常年流水，水深在 2030cm。河道周围草原为湿地保护区，含水层比较浅，土质较软。据现场了解：1975 年曾发生大水，线路跨河周围水深约为 1.5m，持续2d。现在该河几乎每年都发生大水，一般深度为 0.8m，宽度为5060m，23h 退去。1991 年 6 月 5 日下午 5 时至 8 时。大囫囵、三号、战海三乡镇骤降暴雨和冰雹，山洪暴发冲毁河坝，淹没庄稼。根据河道情况判断，河道基本稳定，不易发生主河槽横向变迁；河道两侧植被情况良好，对洪水期洪水起到滞缓作用。洪水发生时，洪水呈现大面积漫流，不易产生冲刷。线路跨越灯笼树河时需注意避开主河道，保留一定距离，在两岸滩地上立塔仅需考虑内涝积水的影响
11、。 2.1.5 其它水文条件线路沿线将跨越一些山洪沟以及草原型季节性小河流，应使杆塔远离沟边及主河槽，在下阶段确定杆塔位置时需做进一步踏勘，确保杆塔安全。2.2 小河子沽源 220kV 线路2.2.1 葫芦河葫芦河是天然河道，属内陆河，发源于沽源县丰源店村平头梁附近山区，经丰源店、小厂、石头城、庙营子等村，最后入棺材山淖，河长 98km，沽源县第 5 页境内长 88 km，流域面积 821km2，平均基流 0.4m3/s，最大流量为 65m3/s（据沽源县水利志记载发生在 1939 年。 ） 。据了解，七十年代当地政府曾组织群众对葫芦河进行了人工治理，疏浚了河道。线路在小河子变电站出线后向南第
12、一次跨越葫芦河，跨河处上游约 12km为石头城水库，石头城水库的防洪设计标准达到 50 年一遇，校核防洪标准可达1000 年一遇，坝型为均质土坝，溢洪道最大泄洪流量为 185m3/s。水库的防洪标准较高，达到 50 年一遇，与线路基础防洪标准相当，因此本阶段暂不考虑水库溃坝对线路杆塔基础的影响。线路跨河处，河道较为开阔平坦，宽约 2km，不能一档跨过，经现场了解，当发生大洪水时，洪水将出槽漫溢至两岸，最大水深约为 1m，主槽横向变迁范围为主槽左右各 100m 范围内。建议线路杆塔远离河道 100m 以上布置，将不受河道变迁冲刷影响，但会受到洪水淹没影响，最大积水深度 1m 左右，积水时间约一个
13、星期左右。线路在馒头山村北第二次跨越葫芦河，线路跨河段河道顺直，土沙质河床，河深 2-3m，两岸有土堤，堤高一般为 1.5m 左右，部分地段堤防遭破坏，河宽约 10-20m。据现场踏勘和对附近村庄调查了解，线路葫芦河跨河段河道较窄，两岸基本稳定，几十年来葫芦河河岸未发生变迁，预计未来 3050 年内线路葫芦河跨河段河道基本稳定，河道无横向变迁。河道纵坡较大，河水下泄较快，据调查，多次大洪水跨河段河道内仅半槽水且均安全下泄，故根据实际情况分析，遇 30 年一遇洪水时，没有溃堤问题。不受其洪水淹没冲刷影响。杆塔布置时应尽量远离主河槽，并避免放置于低洼地带，下阶段确定杆塔位置时需详尽踏勘，确保杆塔安
14、全。2.2.2 其它水文条件由于线路出线端地势较为低洼，东侧有一山洪沟，据了解 2007 年夏季，当地连降暴雨，上游山洪暴发，东部山区洪水顺地势自东向西漫流造成洪水灾情，使线路 241 省道东侧低洼地内被淹，一般淹没水深 1.0m 左右，滞水时间 1 小时，因该低洼地内全是粉沙土，洪水过后低洼地内局部有 0.5m 左右的冲坑。故该范围内的杆塔考虑淹没冲刷影响，经现场踏勘、了解，因变电站修建，导致附近低洼地带洪水排泄困难，淹没时间将延长，该范围杆塔受到淹没、冲刷影响，第 6 页淹没深度 1m，持续时间 35 天，冲刷深度 0.5m 左右，待下阶段确定杆塔位置时需详细踏勘，确保杆塔安全。3 气象条
15、件3.1 气象站概况张北县气象站，建于 1956 年，站址设在张北县西门外“郊外” ，地理位置：北纬 4109，东经 11442，观测场海拔高度为 1393.3m，至今已有近 60年观测资料。沽源县气象站始建于 1958 年 1 月，为国家一般气象站，至今已有 57 年观测记录，建站至今有两次迁站，现站址位于沽源县平定堡镇，北纬 4140，东经 11540，观测场海拔高度为 1412.0m。3.2 常规气象条件张北县和沽源县气象站距本工程路径距离较近，且气候条件和下垫面条件也基本一致。因此，选用张北县和沽源县的气象站观测资料代表站址处气象条件。表 3.2-1 沿线气象站气象要素成果表项 目 张
16、北 沽源极端最高 () 35.1 36.1极端最低 () -34.8 -39.9多年平均 () 3.1 2历年最大冻土深度 (cm) 212 293历年最多雷暴日数（） 60 59累年平均雷暴日数（） 43 导线标准覆冰厚度 (mm) 无观测 无观测4 设计风速4.1 气象站设计风速本次统计沿线气象站自记风速资料，采用极值型法进行频率计算，张北气象站处 30 年一遇 10m 高 10min 平均最大风速为 28m/s；沽源气象站处 30 年一遇 10m 高 10min 平均最大风速为为 21.5m/s。沽源县气象站周围均有楼房等障碍物，对风速影响较大；而场址周围地形相对开阔。就风速而言，沽源县
17、气象站对场址代表性较弱。4.2 风压换算系数计算根据全国基本风压分布图线路工程处 50 年一遇风压 0.5 kN/m2， 50第 7 页年一遇设计风速 28.3m/s，并推算出 30 年一遇设计风速为 27.4m/s。4.3 线路设计风速确定1975 年 5 月，张北、康保、尚义、沽源 4 县连刮三天大风，风力最大 9 级，并伴有冻灾，谷子、胡麻受灾严重。康保变察北变 220kV 输电线路，30 年一遇 10m 高 10min 平均最大风速取值为 28.3m/s。参照附近已运行多年的线路工程，其运行情况良好，设计风速取值一般为2730m/s 之间，考虑线路路径走向、海拔高度，并结合已有运行线路
18、的取值运行情况，线路本工程 30 年一遇 10m 高 10min 设计风速采用 28m/s。5 导线覆冰5.1 覆冰成因全球气候变暖的背景下，极端天气事件引起的气象灾害频数和强度呈增加趋势。我国幅员辽阔，气象多变，除岭南等少数地区无冰外，多数地区都有不同程度的导线覆冰，导致覆冰事故频繁发生。覆冰对输电线路主要造成相间短路、金具损坏、导线断股、断线、舞动、杆塔倾斜或倒塌、以及绝缘子串闪络等严重危害，截至目前，覆冰仍然在威胁和影响电网的安全运行，因此，合理确定覆冰厚度就显得非常重要。导线覆冰的成因机理相当复杂，它与多种因素有关，例如温度、湿度、风速及地形条件和海拔高度等，其中温度和空气湿度是导致覆
19、冰的必要条件，风有助于覆冰的形成，但若风过大则覆冰易被吹掉。因此只有具备气温（0以下）、相对空气湿度（90%以上）和风速（010m/s）的有利条件，电线才可能覆冰，三者缺一不可。导线的覆冰按其结冰的性质分为雨凇、雾凇、雨雾混合凇和覆雪四种。雨凇是寒冷的气温下（0以下）由过冷却水滴接触到很冷的物体时冻结成的浑然一体的透明状冰壳，密度大，附着力强；雾凇是由过冷却雾滴冻结或由水汽直接凝华而成，形呈针状或羽毛状结晶，密度小；雨雾混合凇是由雨凇、雾凇或覆雪迭凝而成的冻结物，直径大，存留时间长；覆雪是雨夹雪沾在电线上形成的。雨凇和雨雾混合凇对通信线和电力线的影响较大。第 8 页5.2 覆冰调查本次线路所涉
20、及的康保和张北气象站无导线覆冰观测资料，所以，根据沿线调查，并参考已有线路实际发生的导线覆冰厚度确定。经了解，上世纪 90 年代在沽源县境内西辛营莲花滩 10kV 线路上曾发生过厚度为 50mm 左右覆冰，有近 6km 的线路断线倒杆，而这段线路海拔高约为 1600m，降雨量稍大，且距离本线路最近处约 50km，地势差异较大。线路所经地区常年风比较大，导线覆冰时有发生，但未造成运行事故。附近已建线路的设计导线覆冰厚度均为 10mm，运行多年未因导线覆冰发生事故。5.3 线路沿线最大导线标准覆冰厚度确定结合现场调查了解情况，并参照附近已有线路的设计运行情况，建议本线路导线覆冰厚度按 10mm（标准冰厚）考虑。6 结论与意见（1）详见章节 2 线路水文条件。（2）线路覆冰设计厚度采用 10mm。（3）10m 高 30 年一遇 10min 平均最大设计风速采用 28m/s。 （4）设计线路常规气象见表 3.2-1。
