林漢云
(福建永福電力設(shè)計股份有限公司 福建福州 350108)
工程名稱:準東(新疆準東)-華東(安徽皖南)±1100kV 特高壓直流輸電線路工程。線路長度約3321km(包括長江大跨越2.9km),線路的沿線海拔區(qū)間在10~2300m 之間,地形起伏較大,沿線途經(jīng)新疆、甘肅省、寧夏、陜西省、河南省、安徽省6 省。其中,新疆614km,甘肅省1282.5km,寧夏187.5km,陜西省404km,河南省530.5km,安徽省302.5km。本公司承擔其中131.1km 線路測量任務(wù):起于河南省新野縣后丁北鎮(zhèn)、止于河南省桐柏縣董棚鎮(zhèn)。線路工程路徑見圖1。
項目測繪任務(wù)主要包括:線路航空攝影、首級控制測量、像控點測量、像片調(diào)繪、定線測量、平斷面測量、校核測量、電塔定位測量、塔基地形測量9 個方面。
圖1 線路工程路徑示意圖
航空攝影包含地面分辨率的確定、飛行質(zhì)量要求、航攝分區(qū)、航飛路線設(shè)計、航攝時間選擇、航攝質(zhì)量控制和航攝成果制作等過程。
首級控制測量應(yīng)采用衛(wèi)星定位測量技術(shù)[1]。為保證線路坐標系統(tǒng)統(tǒng)一性、可靠性,本合同段沿線以C級GPS 控制點G09、G10、G11 為起算點,采取以邊點混連方式布網(wǎng),新布設(shè)23 個D 級GPS 點,以邊連方式使用6 臺靜態(tài)GPS 分同步觀測6 個時段。
GPS 數(shù)據(jù)后處理可以采用商用軟件進行,但是軟件必須經(jīng)有關(guān)部門的試驗鑒定并經(jīng)業(yè)務(wù)部門批準同意。首先是數(shù)據(jù)的準備,要對起算數(shù)據(jù)的完整性、正確性、可靠性進行檢核;然后再進行基線解算,主要是完成外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核和基線精度處理結(jié)果檢核,具體包括同步環(huán),獨立環(huán)和重復(fù)基線閉合差、基線精度等的分析處理;接下來進行WGS-84 坐標系下的三維平差(無約束平差)及其精度分析;再進行自由約束平差;最后質(zhì)量檢查和精度評估,成果提交[4]。
2.3.1 布點方案及編號
像控點的布設(shè)應(yīng)符合規(guī)范要求[2]。像控點為野外布設(shè)的平高點、高程點等地面控制點,野外控制點應(yīng)先在影像上內(nèi)業(yè)選取,再實地布點。首先控制點目標影像應(yīng)清晰易判別;其次像控點在符合要求的情況下盡量公用,應(yīng)設(shè)在航向和旁向6 片重疊內(nèi),困難時可以選在5 片重疊內(nèi)。最后像控點距離像片邊緣不小于1cm(18cm×18cm)或1.5cm(23cm×23cm),數(shù)字或衛(wèi)星影像控制點距邊緣不小于0.5cm;當跨越大江大河時侯,需要在江河兩側(cè)布設(shè)像控點。
像控點編號規(guī)則:以xxnn 為編號,其中xx 為航帶,nn 為點序號。
2.3.2 像控點的刺點與整飾
像控點的點位刺點用刺針在影像上像控點位置刺孔做標記,指導(dǎo)野外尋點的工作。同一控制點只能刺于一張像片,在像片上只能有一個刺孔;刺點的誤差和針孔直徑不能大于0.1mm;國家等級平面控制點和高程等級控制點都要刺點。刺點工作由一人在現(xiàn)場完成后,必須由另一人到現(xiàn)場檢查,刺點者和檢查者均需簽名,并簽注日期。
刺點的整飾包括反面整飾和正面整飾,反面整飾中需要用黑色鉛筆在像片反面繪制略圖和說明。注記點位、點名、日期、刺點者檢查者簽名等等。正面整飾中,用紅色三角形、正方形、圓形來注記平面控制點,用綠色圓形或圓形加繪十字來注記高程控制點。
2.3.3 像控點觀測
因特高壓線路沿線遠離居民區(qū),移動信號未完全覆蓋,無法使用當?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)RTK,像控點測量宜采用自設(shè)基準站于流動站RTK 方式進行。首先使用之前布設(shè)的D 級GPS 點作為起算數(shù)據(jù)進行參數(shù)轉(zhuǎn)換,接著在未參與轉(zhuǎn)換的D 級點上進行檢核,然后才能進行像控點觀測。像控點施測的平面位置中誤差應(yīng)符合規(guī)范要求。
外業(yè)調(diào)繪應(yīng)根據(jù)地物的重要程度、分布密度、成圖比例尺大小等因素進行綜合制圖。采用野外實地調(diào)查法對10kV 以上等級的電力線要按實際位置標注出來;高速公路,國道,居民地,采石場等特殊地形地物要單獨標繪范圍。如遇炸藥庫,有關(guān)軍事設(shè)施則需要進行特殊處理,以達到軍事保密。
架空線路調(diào)繪范圍和內(nèi)容主要包括:
(1)沿線走廊200m 范圍內(nèi)的集鎮(zhèn)、村莊名。
(2)線路經(jīng)過的等級公路和鐵路等均應(yīng)該標注公路鐵路名稱、等級、通向、跨越里程;對于交叉跨越的江河也要標出相應(yīng)的名稱和流向。
(3)線路的沿線走廊100m 范圍內(nèi)的森林、經(jīng)濟林、農(nóng)作物等在像片上標出范圍及密度。
(4)對于交叉跨越所涉及的一些通訊線、地下電纜、架空電纜都需要在像片上標注位置。
特高壓線路基本都是遠離居民區(qū),處在高山或者密林之中,通視情況不好,定線測量宜采用RTK或全站儀配合RTK。采用RTK 進行定線測量時按照路徑選線時候所得到的轉(zhuǎn)角坐標,前后之間的轉(zhuǎn)角坐標建立一個耐張段,再根據(jù)設(shè)計人員給定的排桿檔距來確定直線樁。直線樁放樣精度應(yīng)符合測量規(guī)范要求[3]。
當碰到一些植被比較茂盛的地方又不允許大面積砍樹,可以采用全站儀配合進行定線,可以采用打三角的方法或者角度距離法,根據(jù)樁位間的方位角及距離來確定出樁位,測量精度按照對應(yīng)的規(guī)范要求執(zhí)行。
輸電線路平斷面圖比例尺采用水平1:5000,垂直1:500。施測要點:
(1)應(yīng)聯(lián)測構(gòu)架中心地面高程,對于已有的構(gòu)架也應(yīng)聯(lián)測其掛點高程,并按照設(shè)計人員要求注記和說明。
(2)所測量的斷面點要在得到儀器固定解的前提下盡量采集到位;在平地上采集得到的斷面點其間距控制在50m 以內(nèi)。一個獨立山頭應(yīng)盡可能多采集一些斷面點,一般不得少于5 個,同時在測到的數(shù)據(jù)中注明樹種,該地方的樹種樹高。
(3)當跨越10kV 以上線路時,要聯(lián)測出中交位置跨越高程和邊線35m 區(qū)域內(nèi)的風偏點。風偏點用分式的形式表示,分子表示點位高程值,分母表示偏距。在偏距前面加字母L 或R 來區(qū)分左邊風偏點或右邊風偏點,L 表示左風偏點,R 表示右風偏點;碰到比較特殊的獨立樹(如風水樹,稀有的珍貴樹木)應(yīng)測出平面位置和樹頂高程并標繪到平斷面圖上。
(4)線路經(jīng)過的地方在中心線下左右兩邊邊線范圍內(nèi)的房屋要重點測量,包括房屋的結(jié)構(gòu),房屋層數(shù),屬性等,并繪于平斷面圖上。
(5) 當導(dǎo)線兩邊存在有比較高且危險的邊線時,需要根據(jù)現(xiàn)場地形的真實走勢采集到準確的測量數(shù)據(jù)并繪于平斷面圖上。
(6)當線路途經(jīng)經(jīng)濟林、果園地方時,應(yīng)實測出邊界范圍,并注明對應(yīng)的名稱、現(xiàn)有高度、密度分布等。
(7)當輸電線路通過河流、湖泊、大壩、水庫、河網(wǎng)、鐵路、公路等有重要作用的地段,應(yīng)該繪出不少于75m 的范圍界限,并根據(jù)設(shè)計人員要求繪制到平斷面圖上。
校核測量是檢驗定線測量和平斷面測量成果的可靠性,為后續(xù)工序提供質(zhì)量保證。根據(jù)國家有關(guān)標準[3]、行業(yè)標準、技術(shù)設(shè)計書等有關(guān)規(guī)定,作業(yè)組內(nèi)部對每個程序步驟展開全面檢查,檢查出的錯誤修改后應(yīng)通過復(fù)查方可提交最終檢查;對于架空線路需要仔細檢查核對每個危險的風偏點和斷面點、轉(zhuǎn)角樁和直線樁的平面精度和高程精度。每一次的重新架設(shè)基站,都應(yīng)對上一次基站放樣的樁號包含轉(zhuǎn)角樁和直線樁進行復(fù)測,用兩次測量的平面較差數(shù)據(jù)和高程較差數(shù)據(jù)作對比,結(jié)果符合了規(guī)范要求再進行下一步驟。
定位測量前應(yīng)對照平斷面圖進行實地巡視檢查,發(fā)現(xiàn)重要地形地物漏測或與實地不符時,應(yīng)進行補測修改。根據(jù)設(shè)計專業(yè)人員提供的線路轉(zhuǎn)角坐標,采用GPS RTK 放樣出來,相鄰間的轉(zhuǎn)角建立一個耐張段,再依據(jù)設(shè)計塔位的排桿距離來定位直線樁。也可采用提供直線樁坐標的方式來進行直接RTK 放樣得到。因現(xiàn)場條件不能打塔位樁時,應(yīng)實測和提供塔位里程和高程,并在塔位附近直線方向可保存處打副樁。定位測量前和定位中應(yīng)進行檢查測量,其技術(shù)要求應(yīng)符合規(guī)范要求[3]。
塔位地形圖所采集的測量點應(yīng)準確,能正確反映實際位置的地形地貌,測量范圍應(yīng)滿足勘測任務(wù)書的要求或者根據(jù)塔型由設(shè)計人員確定。塔基斷面圖圖式應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定[3]。其比例尺采用1:200,等高距為0.5m;當塔腿間高差超過1.5m 時,應(yīng)測繪塔位地形圖,塔位地形圖測量應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠工程測量技術(shù)規(guī)程》DL/T 5001 的有關(guān)規(guī)定。
直線塔以小號樁對零方向按45°、135°、225°、315°測其四條腿的平距和高差;轉(zhuǎn)角塔的角度應(yīng)按轉(zhuǎn)角度數(shù)的二分之一,加上直線塔角度,以“左減右加“的原則撥角,測其四條腿的平面位置及高差。四條塔腿分別用A、B、C、D 表示,一般主線實際測點不少于3 個。塔基斷面測量見圖2。
圖2 塔基斷面測量示意圖
我國的特高壓輸電線路設(shè)計水平在穩(wěn)步提升,±1100kV 線路的電壓等級是目前世界上等級最高的架空線路工程。隨著準東-華東±1100kV 特高壓直流輸電線路工程的開展,我國輸電線路技術(shù)設(shè)計也邁上了一個全新臺階。