专题5—路径优化报告VIP

1、专题之五： 路径优化报告摘 要招标路径是可研设计选线阶段设计院全面调查，多方取证、多方案反复比选、综合工程投资和线路运行可靠等因素后推荐的路径方案，本次投标设计通过卫星影像对招标路径进行研究后并经现场调查核实，我们认为招标路径方案路径大部分比较合理，但部分地段仍存在一些不合理之处，需进一步优化。为了方便描述招标路径可优化的部位，同时也为区别招标路径与优化路径。 经我院投标工作组深入现场调查踏勘，认为招标路径主要存在如下几个方面的问题：（1）Y02-Y04段线路路径跨越金龙水泥厂的采矿区距离较近，影响线路运行安全，且线路距离2座通讯塔距离很近，不满足安全距离，需拆迁通信塔。（2）Y06-Y08段

2、线路跨越肖家沟村密集房屋，且曲折系数大。（3）Y08-Y11段存在跨越档距过大，达到890m，且多处立塔位置的山脊较窄，影响线路运行安全。（4）Y11-Y16段跨越跨越档距过大，达到1030m，且Y14-Y15跨越石佛寺，后期协调难度大。优化路径主要针对上述主要问题进行，部分路径还可以采取小范围移动转角塔位置等方式避让房屋、林木的措施进行局部优化。表1 招标路径的主要问题及优化措施表招标路径主要问题优化措施Y02-Y04段（1）招标路径在邓家门楼处跨越金龙水泥厂的采矿区。线路在竹山110kV变电站110kV构架出线后，即平行已建房县-悬鼓洲220kV输电线路走线至Y04（2）招标路径在过邓家门

3、楼与移动通讯塔距离较近，不满足安全距离。（3）招标路径在庙湾村与竹山-银矿35kV线路路径重合。Y06-Y08段（1）在肖家沟村密集房屋，约2栋房屋。将Y06、Y08拉直，合理避让房屋。（2）该段线路曲折系数大Y08-Y11段（1）Y09-Y10存在跨越档距过大，达到890m，不利于线路安全运行。将Y09和Y10移至地形平坦的山顶走线。（2）多处立塔位置的山脊较窄，对后阶段施工图设计埋下颠覆性的隐患。Y11-Y16段（1）跨越跨越档距过大，达到1054m。（1）利用Y11-Y12段相对较平缓的山脊，将Y12前移，避开线路在跨越标子沟曾要增加的直线耐张塔；（2）将Y13后移，避开1054m的大档

4、距，同时也避开了在观音堂的通讯塔。（3）将Y14前移跨过公路，使线路距离石佛寺建筑300m以上。（2）Y14-Y15段线路跨越石佛寺。目 录1 工程概述12 路径优化原则23 路径方案优化33.1 招标路径方案的确认及优化步骤33.2 招标路径整体描述43.3 招标路径存在的问题及解决措施63.4 路径优化63.5 优化路径描述184 地质情况194.1 区域地质构造194.2 地震及地震动参数204.3 区域稳定性评价205 交通情况205.1 交通道路205.2 交通情况评价226 沿线房屋及林区226.1 线路通道226.3 沿线树木227 沿线矿产及文物247.1 沿线矿产247.2

5、沿线文物248 水文情况249 主要交叉跨越241 工程概述本次设计竞赛投标依托十堰竹山-双台110kV线路工程进行。线路南起自竹山110kV变电站位于竹山县城北走马岗，北迄于竹山县双台乡普渡村新建的双台110kV变电站，东侧紧靠乡村公路，西邻刘家河。线路长度37km，终端塔采用双回路，其余采用单回路塔架设。两站之间的航空直线距离约为33km，线路曲折系数1.12。竹山县地处秦巴山区腹地、十堰市西南部，东邻房县，西连竹溪、陕西旬阳，南抵神农架林区、重庆巫溪，北接郧县、陕西白河。竹山县水能资源丰富，汉江南岸最大支流堵河由西南向东北贯穿全境。竹山县铁矿石、重晶石、硅质黑板石储量丰富。另外，竹山县山

6、场总面积346.8万亩，森林覆盖率达41.8%。线路途经竹山县北部的三台乡、南口乡和茅塔乡至普渡寺村的110kV双台变，沿线均以山地地形为主，地质以松砂石为主，部分为岩石。沿线植被茂盛，多为松树及灌木。线路多次经过居民聚集区，沿线附近多处铁矿开采区、石材加工厂及水泥厂，大部分线路沿S236省道走线。村庄傍山依路而建，分布较为稀疏。本工程线路除竹山县城区为d级污区外，其余大部分为b级和c级污秽区。线路全线属10mm冰区，山地地形为主，基本风速均为27m/s。可研设计阶段导线截面1240mm2，导线选型根据技术经济比较后确定。地线一根采用OPGW复合光缆,另一根采用普通地线（GJ-80）。在线路建

7、设中，路径选择是否合理，对线路全寿命周期管理意义重大，直接关系到线路建设本体投资、运行经济可靠、维护便利快捷。为了合理、有效地优化招标路径，我院在接到招标文件后，院领导高度重视，成立了投标工作小组。投标工作启动之初，投标组长首先组织各专业技术骨干认真学习了本次线路设计竞赛的招标文件、竹山双台110kV输变电工程可行性研究报告及湖北省电力公司关于印发十堰竹山双台110千伏输变电工程可行性研究报告审查意见的通知等技术资料，紧接着安排工程组部分人员于2013年9月2日至8日，赴工程所在区域进行踏勘和搜资工作，对沿线气象基础资料、地形和地质情况、房屋分布、林木种类与生长范围、地下矿产、重要交叉跨越等进

8、行详细勘察和测量。了解本工程线路所经区域的污秽等级，雷害、风灾和覆冰情况；另一批人员走访了巨源煤矿的厂办，了解线路必经的巨源煤矿的开采情况及其形成的采空区现状。现场踏勘收资完成后，工程组于9月15日对踏勘优化路径进行了综合评审，确定最终优化路径方案。2 路径优化原则本线路位于十堰市竹山县境内，主要沿竹山经鲍峡至十堰的S236省道和村村通公路走线，沿途地形、地貌区分明显，沿线的村庄依山傍路而建，铁矿开采区及探矿权区众多，另石材加工厂及通讯塔分散分布于线路沿线，这都给线路路径的优化带来了很多的限制和障碍。在贯彻国家现行政策和标准的基础上，按照招标文件的相关精神，根据本工程线路走线的特点，在对招标路

9、径进行优化时，主要考虑以下几个方面：1）线路路径满足城镇总体规划要求，避开城市规划区，且兼顾乡镇用地。2）避开房屋密集区，减少线路跨越房屋的费用。3）尽量利用现有交通条件，综合考虑施工便利、运行维护方便。4）充分考虑沿线地质、地形条件对送电线路的可靠性及经济的影响。5）综合考虑本线路路径与沿线已建线路、规划线路及其他设施矛盾，并将本线路路径对其影响降至最小。6）线路尽量避开不良地质地带、采空区以及严重影响安全运行的其他地区。当无法避让时，采取必要的措施；宜避开原始森林、自然保护区、风景名胜区、矿区等。7）在同一个高压走廊内的输电线路，路径选择应统筹考虑，科学利用走廊资源。8）线路路径选择及杆塔

10、排位时，应避免大面积房屋拆迁。不占或少占耕地和经济效益高的土地。9）线路应尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区，若避让困难，应考虑树木自然生长高度，按跨越设计，减少树木砍伐和对生态的影响。10）对重要交叉跨（穿）越，路径选择及杆塔排位时应合理选择跨越点和跨越杆塔的塔型及高度，减少对被跨输电线路等设施的影响、利于实施。11）路径选择宜根据具体情况采用卫星照片、全数字摄影测量系统和GPS等新技术。12）为远期竹山至双台110kV线路预留走廊。3 路径方案优化3.1 招标路径方案的确认及优化步骤招标路径线路大致走向为自南向北，长度为37km，招标路径方案总体上是合理、可行的。本次投标设计，我

11、院组织勘测设计人员深入现场踏勘，并充分利用本段线路可研阶段的设计资料，以及我院在常规110kV输电线路的设计经验和信息，并利用最新的谷歌卫星影像图进行了路径落实。在综合考虑路径长度、规划区、地形影响、交叉跨越、交通条件、房屋拆迁、树木砍伐等因素的前提下，对路径方案进行定量的比较和选择，以确定最优的路径方案。对局部优化经过详细的技术经济比较，并根据需要补充了收资调查工作，以保证路径的成立，使路径优化的成果能够落到实处。本次路径优化工作主要步骤：（1）首先是按招标文件给定的路径方案，利用专业测量GPS与手持GPS相结合的方式，在现场进行了进一步勘察，对每一个转角所在位置及所有跨越公路、河流、线路及

12、村庄（特别是乡镇所在地）进行了实地放线，针对所存在的问题，对周边环境及可行的调整方案进行了勘测。（2）回到室内后，利用最新卫片、Google Earth 影像及现场勘测结果进行了局部路径优化。（3）通过DEM数据高程模型，将招标路径方案及优化后的路径方案同时生成数字断面图，进行优化排杆定位。（4）根据优化排杆定位的结果，对优化路径方案的转角所在位置，结合耐张段长度，再次进行优化调整。（5）将最终的优化路径方案生成数字断面图，重新优化排杆定位。（6）将路径优化方案结果及排杆定位结果，在最新的三维卫星立体模型上定线及定位，进行模拟现场定线及定位，对不合理的地方，再次进行优化调整。（7）将优化的路径

13、方案的关键点及关键段，再次派专业人员赴线路现场，进行实地数据定线及定位，并对所有与招标路径方案不一致的地方，走访了当地规划和国土部门进行沟通了解，确保优化路径方案成果的可行性。3.2 招标路径整体描述线路由竹山110kV变电站110kV间隔向北出线至双回路终端塔后，向西北跨悬鼓洲-竹山回110kV线路、悬鼓洲-竹山回110kV线路后，转向东北经小牛尾沟、大牛尾沟、跨越省道至滚子沟后，转角向西北沿十堰-竹山省道东侧走线，钻过十堰-悬鼓洲220kV线路、潘口-十堰500kV线路，经三台至观音沟后，转角向北经肖家沟、画眉岩、关门岩、野人沟、干沟至王家院，转角向西北跨越省道，经长沟、标子沟、夜虎沟至观

14、音堂，转角向北跨公路，经茅塔至刘家厂后，转角向西北跨越公路，经石佛寺、罗家场、储家庙、马家垭、谢家坡至刘家湾，转向西跨乡村公路后向南进入双台110kV变电站。线路全长37km。图3.2-1 招标路径方案图3.3 招标路径存在的问题及解决措施招标路径是可研设计选线阶段设计院全面调查，多方取证、多方案反复比选、综合工程投资和线路运行可靠等因素后推荐的路径方案，本次投标设计通过卫星影像对招标路径进行研究后并经现场调查核实，我们认为招标路径方案路径大部分比较合理，但部分地段仍存在一些不合理之处，需进一步优化。为了方便描述招标路径可优化的部位，同时也为区别招标路径与优化路径。 经我院投标工作组深入现场调

15、查踏勘，认为招标路径主要存在如下几个方面的问题：（1）Y02-Y04段线路路径跨越金龙水泥厂的采矿区，影响线路运行安全，且线路距离2座通讯塔距离很近，不满足安全距离，需拆迁通信塔。（2）Y06-Y08段线路跨越肖家沟村密集房屋，且曲折系数大。（3）Y08-Y11段存在跨越档距过大，达到890m，且多处立塔位置的山脊较窄，影响线路运行安全。（4）Y11-Y16跨越跨越档距过大，达到1030m，且Y14-Y15跨越石佛寺，后期协调难度大。并考虑为远期竹山至双台110kV线路预留走廊。优化路径主要针对上述主要问题进行，部分路径还可以采取小范围移动转角塔位置等方式避让房屋、林木的措施进行局部优化。3.

16、4 路径优化3.4.1 Y02-Y04段段线路路径距离金龙水泥厂和其采矿区距离较近（约120m），影响线路运行安全，且线路距离2座通讯塔距离很近，不满足安全距离，需拆迁通信塔。该段招标路径走向详见图3.4-1所示。图3.4-1 Y02-Y04段线路路径路径走向此段线路存在的问题是：（1）招标路径在邓家门楼处跨越金龙水泥厂的采矿区，其矿大多为大理石，需要经常放炮才能开采，因此招标路径需要封闭其采矿区，但赔偿金额巨大。若平行已建房县-悬鼓洲220kV输电线路走线，可避开此区域。（2）招标路径在过邓家门楼与移动通讯塔距离较近，不满足安全距离，可优化。（3）招标路径在庙湾村与竹山-银矿35kV线路路径

17、重合，可优化。图3.4-2 邓家门楼金龙水泥厂和其采矿区图3.4-3 邓家门楼金龙水泥厂和其采矿区图3.4-4 邓家门楼的通讯塔3.4.1.2 优化路径（1）Y02-Y04段线路在竹山110kV变电站110kV构架出线后，即平行已建房县-悬鼓洲220kV输电线路走线至Y04，线路既避开了金龙水泥厂和其采矿区，也远离了通讯塔，利用地势跨越了竹山-银矿35kV线路。线路长度减少0.04km，线路转角塔减少一个。3.4.2 Y06-Y08段路径优化3.3.2.1 招标路径描述该段招标路径走向详见图3.4-5所示。该段线路主要存在以下两个问题：（1）在肖家沟村密集房屋，约2栋房屋，可避开。（2）该段线

18、路曲折系数大，可优化。图3.4-5 Y06- Y08段线路路径走向图3.4-6 Y06- Y08段线路跨越的肖家沟村图3.4-7 Y06- Y08段线路跨越的肖家沟村照片.2 优化路径将线路的Y06、Y08拉直，合理避让房屋。线路优化后，线路长度减少0.042km，耐张塔数量减少1基，减少跨越房屋2处，约255。3.4.3 Y08-Y11段.1 该段线路路径详见图3.4-8。图3.4-8 Y08-Y11段线路路径走向Y08-Y11段招标路径主要存在以下二个问题：（1）Y09-Y10存在跨越档距过大，达到890m（见图3.4-9），不利于线路安全运行。（2）且多处立塔位置的山脊较窄，对后阶段施工

19、图设计埋下颠覆性的隐患。图3.4-9 Y09-Y10段存在的890m大档距3.4.3.2 优化路径针对上述问题，根据现场勘察搜资的情况，对招标路径优化如下：将Y09和Y10移至地形平坦的山顶走线。优化线路路径后的线路长度减少0.13km。3.4.4 Y11-Y16段线路路径走向详见如图3.4-10、11所示。图3.4-10 Y11-Y13段线路路径走向图图3.4-11 Y13-Y16段线路路径走向图Y11-Y16段招标路径主要存在一下二个问题：（1）跨越跨越档距过大，达到1054m，见图3.4-12。（2）Y14-Y15段线路跨越石佛寺，见图3.4-13、14。图3.4-12 Y13-Y16段

20、线路路径走向图图3.4-13 招标路径Y14-Y15段线路跨越石佛寺1图3.4-14 招标路径Y14-Y15段线路跨越石佛寺3.4.4.2 优化路径（1）利用Y11-Y12段相对较为平缓的山脊，将Y12前移，避开线路在跨越标子沟曾要添加的直线耐张塔（因直线塔摇摆角不足而更换为耐张塔）；（2）将Y13后移，避开1054m的大档距，同时也避开了在观音堂的通讯塔。（3）将Y14前移跨国公路，使线路距离石佛寺建筑300m以上。3.4.4.3 路径优化前后比较该段路径长度13.9km，优化后的路径减少0.15km，共有5基耐张塔转角度数减小。综上所述：线路路径合理优化后总长度为36.4km，较招标路径缩

21、短0.6km。线路转角较少一基。3.5 优化路径描述线路自已建的竹山110kV变电站110kV间隔与至擂鼓合并为双回路终端塔出线后，然后分支为单回路跨越悬鼓洲-竹山回110kV线路至十堰-悬鼓洲220kV线路附近，大角度右转平行十堰-悬鼓洲220kV线路向东走线，依次跨越悬鼓洲-竹山回110kV线路、竹山-银矿35kV线路和S236省道至庙湾村，在此大角度左转穿越十堰-悬鼓洲220kV线路，然后穿越潘口-十堰500kV线路，经三台至观音沟后，转角向北经肖家沟、画眉岩、关门岩、野人沟、干沟、栏口村至王家院，在此左转跨过S236省道沿栏口至普渡村的乡道走线，经长沟、标子沟、夜虎沟至观音堂，转角向北

22、跨公路，经茅塔至刘家厂后，转角向西北跨越公路，经石佛寺、罗家场、储家庙、马家垭、谢家坡至刘家湾，线路经过连续2次左转跨过公路，进入双台110kV变电站。优化线路全长36.4km，两站之间的航空直线距离约为33km，线路曲折系数1.103。线路走线海拔在300800m之间，主要有河网泥沼、丘陵、一般山地。详细路径图见“附图01 线路路径方案图”。4 地质情况4.1 区域地质构造根据根据湖北省地质矿产局湖北省区域地质志（1990年）等区域地质、地震资料，拟建线路位于南秦岭印支冒地槽褶皱带（1）构造单元。北大巴山-随南复向斜（），过去仅局限于竹山断裂和青峰断裂之间的三角形地区，即竹山、竹溪一带的北西

23、向褶皱束。由于随南地区原应山群布露区内已被证实有变质的晚震旦世和下古生代地层存在，而且在岩性、岩相，含矿性及火山活动诸方面，和两竹地区有极大的相似性，故统称北大巴山-随南复向斜。由于青峰-襄樊-广济断裂的破坏，复向斜被分割为不相连的两部分，相当于两个四级构造单元。西段称北大巴山褶皱束，东段称随南褶皱束。根据湖北省地质构造图（1：100万），拟建线路路附近的主要区域断裂构造为竹山断裂（3），呈北西向，为北大巴山褶皱带和武当复背斜之分界断裂。北西延经陕西省安康，故又称安康断裂；南东经秦古、宝丰、至房县与青峰断裂会聚。区内长130km。断裂在宝丰以西由多条平行排列的断层组成宽数公里的断裂带，常造成地

24、层缺失并破坏褶皱的完整性。宝丰以东，断裂明显分离为南北两支，北支断裂经竹山插入武当复背斜内；南支断裂循北大巴山褶皱带北缘延伸，至黄柏寨。断面倾向北东，形态具上陡下缓的铲状特征。剖面上断裂形成叠瓦状组合，宝丰-黄柏寨一线见武当山群明显推覆于志留系之上，因此断裂显示逆冲或斜冲性质。它是印支期-燕山早期区域压应力场作用的结果，断裂带内发育挤压片理、构造透镜体，断面附近地层发生牵引现象，证实其断裂力学属性以挤压为主兼有右行扭动特点。白垩-第三系的宝丰盆地及房县盆地西部皆受其控制。后期对白垩-第三系又有明显的破坏和位错，这在房县盆地西侧表现尤为清楚。历史上沿断裂曾多次发生3-5级地震。此外，断裂尚控制两

25、侧古生代岩相变异以及加里东期碱性超基性岩-碳酸岩的分布，且在重、磁场上均表现明显的线性特征。因此，该断裂起始于加里东期，并具长期活动的复合断裂性质。4.2 地震及地震动参数据湖北省历史地震目录记载，竹山县境内共发生3次有感地震，分别是前143年6月10日5级、前788年2月12日6.5级和2008年3月24日的4.1级；根据国家地震局分析预报中心编制的中国地震震中分布图（1989年版）（1：600万）可知，湖北整体都处于非地震带或者地震带边缘，所以遭受强地震几率很小。根据中国地震动参数区划图(GB 183062001)，路径方案所经地段地震动峰值加速度小于0.10g，对应地震基本烈度小于度，地

26、震动反应谱特征周期为0.35s。4.3 区域稳定性评价综合上述构造单元、地质构造、断裂活动、地震活动等特征表明：线路路径方案处于区域地质环境相对较稳定的地段，适宜110kV输电线路的兴建。5 交通情况5.1 交通道路优化路径沿线可利用S236省道、乡道和乡间道路，具体区段列表于5.1-1。表5.1-1 沿线公路或乡间道路线路段名称沿线道路情况竹山变Y11段该段主要在山地走线，沿线分布有庙湾村、楼台乡和拦口村等村庄，可利用S236省道，交通条件相对较好。Y11-双台110kV变电站段该段主要依托拦口村至普渡村乡道走线，交通条件一般。图5.1-1 S236省道道现状图5.1-2 拦口村至普渡村乡道

27、现状5.2 交通情况评价本工程线路依托S236省道及乡道走线，交通条件较好，但距离道路有0.5-1.2km距离，交通条件一般。6 沿线房屋及林区6.1 线路通道在投标设计过程中，为准确了解本工程沿线房屋分布情况以及植被的种类和覆盖情况，我院组织专门勘测人员利用数字摄影系统绘制林区范围分布图，在正射影像图上进行标识，然后分别于2013年月2日至8日，组织有电气专业、测量专业等勘测设计人员组成的踏勘团队赴现场对立体模型下统计的房屋和林区分布情况进行实地核实。在实际的调查过程当中我们对主要沿线受影响的房屋、和植物的种类、实际生长高度、密度和树径进行了调查、量测，并进行了拍摄。数据采集主要通过直接量测或者询问相关住户及护林人，直接或间接取得房屋的面积以及树木的实际生长高度、密度及树径等详细情况。6.2 沿线树木在本工程投标设计过程中，我院技术人员先后赴沿线收集树木分布及现状高度数据，再结合本地居民调查资料，本工程的沿线树木的自然生长高度如表6.2-1沿线树木自然生长高度一览表。合当地居民调查情况，本工程沿线树木的自然生长高度如表4.4-1。