姚元璽 ，陳 鵬 ，蘆 燈 ，王勝毅 ，蔄曉琨

（1.山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?，山東 濟(jì)南 250013；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司，山東 濟(jì)南 250001；3.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司建設(shè)公司，山東 濟(jì)南 250001）

0 引言

大跨越是送電線路中極其重要的組成部分，跨越方案的選擇與整個(gè)線路路徑有密切關(guān)系。方案選擇不僅要考慮跨越點(diǎn)的水文、地質(zhì)等條件，需避開(kāi)河道不穩(wěn)定、地震斷裂帶、崩塌滑坡、山洪沖刷及其他影響線路安全運(yùn)行的不良地帶，而且要考慮避免對(duì)黃河防洪、航運(yùn)等產(chǎn)生嚴(yán)重影響；同時(shí)還應(yīng)結(jié)合一般線路的路徑方案及附近擬建、在建特、超高壓電力線路，綜合考慮大跨越點(diǎn)兩岸地方政府規(guī)劃建設(shè)、航運(yùn)、防洪、航空等諸多限制因素；在綜合各方面要求的基礎(chǔ)上［1-4］，結(jié)合線路設(shè)計(jì)方面的具體要求，提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面均較優(yōu)的黃河跨越點(diǎn)方案。

結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)，首先確定黃河大跨越的跨越點(diǎn)選擇原則和設(shè)計(jì)要求，然后通過(guò)多方案技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、和實(shí)施難度等綜合方案比較，最終確定跨越黃河段路徑，可為后續(xù)黃河大跨越工程提供設(shè)計(jì)參考。

1 黃河大跨越點(diǎn)選擇的主要原則

跨越點(diǎn)選擇的主要原則為：

1）大跨越位置與一般線路的銜接應(yīng)盡可能相對(duì)順直，結(jié)合一般線路進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

2）跨越檔距盡量小，大跨越塔盡量低，本體工程造價(jià)低。

3）跨越處水文氣象條件較好，跨越附近兩岸河床穩(wěn)定。

4）具有良好的地質(zhì)條件，塔基穩(wěn)定。

5）跨越處交通運(yùn)輸條件良好，便于施工及運(yùn)行維護(hù)。

6）跨越處應(yīng)避開(kāi)地方政府規(guī)劃、大型設(shè)施等區(qū)域。

7）居民房屋拆遷少、林木砍伐少，工程附加費(fèi)用低。

8）需滿足黃河水利委員會(huì)對(duì)線路設(shè)計(jì)的要求，需通過(guò)防洪安全評(píng)價(jià)專(zhuān)題論證，并取得工程建設(shè)許可證。

9）兼顧±800 kV錫盟—泰州線路路徑（以下簡(jiǎn)稱“錫泰線”），兩條線路路徑協(xié)調(diào)一致，間距合理［5-7］，塔位盡量沿河槽主流方向?qū)R。

2 黃河大跨越位置的選擇

本工程黃河大跨越位于東營(yíng)市利津縣縣城西南，左岸位于利津縣，右岸分別位于濱州博興縣和東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)，跨河兩岸地勢(shì)平坦。依據(jù)山東黃河河務(wù)局和東營(yíng)市、濱州市黃河河務(wù)局的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合收資情況，跨越方案設(shè)計(jì)原則為：

1）鐵塔基礎(chǔ)外邊緣距堤防外堤腳應(yīng)大于110 m，距內(nèi)堤腳應(yīng)大于60 m。

2）國(guó)家Ⅳ級(jí)航道通航標(biāo)準(zhǔn)，百年一遇最高水位21.60 m。

3）桅桿高度：8 m。

4）電氣跨越桅桿間隙：10.5 m。

5）測(cè)量、設(shè)計(jì)和施工誤差：1.8 m。

6）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：按照百年一遇最高水位標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。

利津縣城西南北宋鎮(zhèn)境內(nèi)初步選定的3個(gè)跨越方案如圖1所示。

圖1 大跨越方案

2.1 張潘馬西跨越方案（方案Ⅰ）

跨越方案如圖2所示。跨越點(diǎn)位于利津縣城西南約9 km的張潘馬村西，跨越斷面處為單式河槽，兩岸大堤寬約3.3 km主槽靠近左（北）岸，寬約600 m，左岸灘地較窄，寬約700 m，右岸灘地較開(kāi)闊，寬約2 000 m，右岸灘地內(nèi)距離河道約160 m和720 m處有兩道內(nèi)堤。目前左岸灘地已開(kāi)墾，種植棉花、玉米等農(nóng)作物，同時(shí)靠近大堤附近有一處藕塘，右岸灘地內(nèi)種植密集的楊樹(shù)。兩岸筑有土質(zhì)河堤，堤防完整，堤頂寬約6 m，堤高約4～5 m。目前堤外淤背已完成。

張潘馬西跨越點(diǎn)走廊較為開(kāi)闊，可以并行架設(shè)兩回特高壓直流線路。選定的黃河大跨越點(diǎn)左岸西側(cè)250 m為南宋村，東側(cè)距離張潘馬村約100 m，線路下方有零星民房和養(yǎng)豬場(chǎng)，沒(méi)有其他大規(guī)模集中建筑物；跨越點(diǎn)右岸大堤外側(cè)為一片養(yǎng)魚(yú)塘，錨塔需立于魚(yú)塘之中，影響范圍內(nèi)需拆除兩處房屋。

圖2 張潘馬西跨越方案

張潘馬西跨越方案采用“耐—直—直—直—耐”方式跨越黃河，兩基錨塔立在大堤外側(cè)，左岸灘地直線跨越塔（G2）位于現(xiàn)狀黃河主河槽人工約束石頭堤防外側(cè)，右岸灘地需立兩基直線跨越塔，G3位于第二道內(nèi)堤外側(cè)，G4位于右岸大堤堤腳內(nèi)側(cè)。本跨越方案跨越檔距分布為 789 m、1367 m、1 050 m、496 m，主跨檔距為 1 367 m，塔高為 57 m、139 m、139 m、93 m、54 m。

2.2 張潘馬東跨越方案（方案Ⅱ）

跨越方案如圖3所示?？缭近c(diǎn)位于利津縣城西南約9 km的張潘馬村東，跨越斷面處為單式河槽，兩岸大堤寬約2.6 km主槽靠近左（北）岸，寬約400 m，左岸灘地較窄，寬約600 m，右岸灘地較開(kāi)闊，寬約1 600 m。目前左岸灘地已開(kāi)墾，種植棉花、玉米等農(nóng)作物，右岸灘地內(nèi)種植密集的楊樹(shù)。兩岸筑有土質(zhì)河堤，堤防完整，堤頂寬約6 m，堤高約4～5 m。目前堤外淤背已完成。

跨越點(diǎn)左岸大堤外側(cè)為一片養(yǎng)魚(yú)塘，錨塔需立于魚(yú)塘之中。張潘馬東跨越方案走廊較為開(kāi)闊，但北側(cè)一般段線路需拆除濱利路旁二層商品房約2 000 m2，養(yǎng)鴨棚 11處。

圖3 張潘馬東跨越方案路徑

跨越方案采用“耐—直—直—直—耐”方式跨越黃河，兩基錨塔立在大堤外側(cè)，左岸灘地直線跨越塔（G2）位于現(xiàn)狀黃河主河槽人工約束石頭堤防外側(cè)，右岸灘地需立兩基直線跨越塔，G3位于第二道內(nèi)堤外側(cè)，G4位于右岸大堤堤腳內(nèi)側(cè)。本跨越方案跨越檔距分布為 619 m、1 101 m、786 m、545 m，主跨檔距為1 101 m，塔高為 63 m、109 m、109 m、88 m、60 m。

2.3 劉城莊跨越方案（方案Ⅲ）

劉城莊跨越方案如圖4所示，位于張潘馬跨越方案下游約5 km，在北側(cè)平行已建的500 kV濱油線跨越黃河，左岸位于劉城莊南，右岸從林家村與圈張村之間穿過(guò)，跨越斷面處為單式河槽，兩岸河堤寬約800 m，主槽靠近左岸，主槽寬約 500 m，無(wú)左岸灘地，右岸灘地寬約300 m。灘地已開(kāi)墾，種植棉花、小麥等農(nóng)作物。兩岸筑有土質(zhì)河堤，堤防完整，堤頂寬約6 m，堤高約4～5 m。目前堤外淤背基本完成。

本方案需平行500 kV濱油線走線6 km，左岸和濱油線分別位于宮家引黃渠的南、北兩側(cè)，左岸大跨越房屋雖然有限，但受制于宮家引黃水渠和500 kV濱油線限制，一般段線路必須穿過(guò)劉城莊邊緣，雖不及村莊主體房屋密集，但也已蓋滿成片且十分規(guī)整的民房宅院，村邊1座移動(dòng)通信基站也需要拆除，大跨越與一般段線路銜接困難。另外，本跨越左岸還需跨越宮家引黃水閘。大跨越右岸北側(cè)緊鄰林家村，也需拆除影響范圍內(nèi)的1座移動(dòng)通信基站和成片的建筑十分規(guī)整的民房宅院，耐張檔需拆除十幾座養(yǎng)蠶房；右岸一般段線路將穿越黃河森林公園約4 km。

圖4 劉城莊跨越方案

劉城莊單回路跨越方案采用“耐—直—直—耐”方式跨越黃河，全部在大堤外側(cè)立塔。兩基直線跨越塔分別立在大堤外側(cè)，左岸立在宮家引黃渠北側(cè)，距離黃河大堤堤腳外側(cè)約200 m，右岸直線跨越塔距堤腳約120 m，兩基錨塔均立在農(nóng)田之中。本跨越方案跨越檔距分布為546 m、1 299 m、488 m，主跨檔距為 1 299 m，塔高為 45 m、142 m、142 m、45 m。

2.4 黃河大跨越方案比較

上述3個(gè)跨越點(diǎn)方案均采用單回路跨越方案，結(jié)合一般段線路情況，對(duì)3個(gè)跨越點(diǎn)的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，如表1所示。

2.4.1 方案Ⅰ與方案Ⅱ?qū)Ρ?/p>

1）方案Ⅱ由于跨越檔距縮小，靜態(tài)投資較方案Ⅰ減少830萬(wàn)元；

2）利津縣（長(zhǎng)度約 5 km）和博興縣（長(zhǎng)度約4.5 km）地方政府均明確不同意本工程線路與錫泰線在其轄區(qū)范圍內(nèi)分開(kāi)走線，方案II取得地方政府協(xié)議困難；

3）方案Ⅱ靠近張潘馬和雙合村，存在環(huán)境敏感點(diǎn)，環(huán)評(píng)及施工階段存在不確定性；

4）方案Ⅱ拆遷量及民事難度均相對(duì)較大。

2.4.2 方案Ⅰ與方案Ⅲ對(duì)比

方案Ⅰ靜態(tài)投資比方案Ⅲ高1367萬(wàn)元，若將大跨越段和兩方案對(duì)接點(diǎn)之間的一般段線路綜合考慮，方案Ⅰ跨越方案較方案Ⅲ跨越方案反而節(jié)省1352萬(wàn)元。方案Ⅰ最大的優(yōu)勢(shì)在于大跨越與一般段線路銜接處的拆遷量遠(yuǎn)低于方案Ⅲ，對(duì)附近村莊的影響小。

表1 黃河大跨越方案比較表

綜合考慮線路的工程投資、運(yùn)行的安全可靠性、施工建設(shè)難度及地方政府意見(jiàn)等因素，本工程黃河大跨越推薦采用方案Ⅰ。

2.5 最終實(shí)施方案

按照黃河水利委員會(huì) （以下簡(jiǎn)稱黃委會(huì)）的要求，為減小2條平行輸電線路雍水的疊加影響，2條線路應(yīng)以盡可能小的間距并行跨越黃河。統(tǒng)籌考慮一般段線路路徑，大跨越采用方案Ⅰ，即采用張潘馬村西跨越方案。

圖5 方案Ⅰ大跨越塔位

檔距分別為 787 m、1 367 m、1 051 m、496 m，主跨檔距為1 367 m，兩基錨塔位于大堤外側(cè)，三基直線塔位于黃河灘地中。鐵塔呼高分別為57 m、139 m、139 m、93 m、54 m， 基礎(chǔ)抬高分別為 0 m、11.8 m、11.1 m、11.3 m、0 m。

按照 《±800 kV直流架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，按照對(duì)堤頂公路的安全距離滿足21.5 m來(lái)確定塔位和鐵塔呼高，同時(shí)對(duì)河灘內(nèi)成片楊樹(shù)林進(jìn)行跨越處理（自然生長(zhǎng)高度取30 m）。

3 黃河大跨越鐵塔距離及跨越高度等其他要求

3.1 跨越塔位置與黃河大堤的要求

本工程黃河大跨越位于東營(yíng)市利津縣縣城西南，左岸位于利津縣，右岸分別位于濱州博興縣和東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)，跨河兩岸地勢(shì)平坦。依據(jù)山東黃河河務(wù)局和東營(yíng)市、濱州市黃河河務(wù)局的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合收資情況，跨越方案的設(shè)計(jì)原則為：根據(jù)《山東省黃河工程管理辦法》，鐵塔基礎(chǔ)外邊緣距堤防外堤腳應(yīng)大于110 m，距內(nèi)堤腳應(yīng)大于80 m；為減小兩條線路平行的雍水疊加，在灘地上的塔位本工程塔位與錫泰線盡量沿黃河主流方向?qū)R。

3.2 跨大堤導(dǎo)線弧垂最低點(diǎn)高程

3.2.1 按照跨越樹(shù)木高度進(jìn)行控制

擬建的輸電線路跨越左、右岸大堤頂及淤背區(qū)現(xiàn)狀種植的樹(shù)種不同，考慮到未來(lái)可能種植樹(shù)木的因素，綜合河道主管部門(mén)的意見(jiàn)對(duì)樹(shù)木都按楊樹(shù)考慮，自然生長(zhǎng)高度為25 m。

輸電線跨越大堤堤頂?shù)幕〈棺畹忘c(diǎn)高程為50年后規(guī)劃堤頂高程（50年后設(shè)防水位21.4 m加設(shè)計(jì)堤防超高2.1 m）、堤頂樹(shù)高（25 m）及跨樹(shù)垂直距離要求（13.5 m）之和，即 62.0 m。

3.2.2 按照跨越堤頂公路進(jìn)行控制

黃河堤防為黃河防洪搶險(xiǎn)通道，堤頂?shù)缆穮⒄杖?jí)公路設(shè)計(jì)建設(shè)，根據(jù)“《黃河河道管理范圍內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)審查標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的通知”以及特高壓直流輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范：線路最低高程為輸電線跨越大堤堤頂?shù)幕〈棺畹忘c(diǎn)高程為50年后規(guī)劃堤頂高程（50年后設(shè)防水位21.4 m加設(shè)計(jì)堤防超高2.1 m）及跨公路垂直距離要求（21.5 m）之和，即45.0 m。

本工程跨越兩岸大堤處線路最低高程采用以上計(jì)算結(jié)果中高值，即：跨越左右岸堤頂處允許的線路最低高程為62.0 m。

3.3 跨淤背區(qū)導(dǎo)線最低點(diǎn)高程

跨越處淤背區(qū)應(yīng)滿足50年后淤背區(qū)的要求?？缭教幍谭缹⒔ǔ蓸?biāo)準(zhǔn)化堤防，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可按照《黃河流域防洪規(guī)劃》及《水利部關(guān)于黃河下游近期防洪工程建設(shè)初步設(shè)計(jì)報(bào)告的批復(fù)》（水總［2012］354號(hào)），背河淤筑100 m寬的淤背區(qū)，工程跨越處右岸頂高程低于設(shè)防水位3 m，左岸頂高程低于設(shè)防水位2 m。根據(jù)上述要求確定控制導(dǎo)線高度的高程。

1）右岸淤區(qū)頂高程為50年后設(shè)防水位（21.4 m）減 3 m，即 18.40 m。

2）左岸淤區(qū)頂高程為50年后設(shè)防水位（21.4 m）減 2 m，即 19.40 m。

3）左岸線路最低高程為左岸淤區(qū)頂高程（19.40 m）、堤頂樹(shù)高 （25 m）及跨樹(shù)垂直距離要求（13.5 m）之和，即 57.90 m。

4）右岸線路最低高程為右岸淤區(qū)頂高程（18.40 m）、堤頂樹(shù)高 （25 m）及跨樹(shù)垂直距離要求（13.5 m）之和，即 56.90 m。

3.4 跨主河道導(dǎo)線最低點(diǎn)高程

黃河通航標(biāo)準(zhǔn)為內(nèi)河Ⅳ級(jí)航道，通航最高水位滿足10年一遇洪水位。

通航最高水位為50年后10年一遇洪水位（20.49 m）、通航凈空要求（8m）以及安全距離（10.5 m）之和，即38.99 m。

因此，本工程與黃河主河道交叉處允許的線路最低高程為38.99 m。

3.5 跨灘區(qū)導(dǎo)線最低點(diǎn)高程

防洪的要求：導(dǎo)線弧垂最低點(diǎn)高程為50年后設(shè)防水位（21.4 m）、壅水高度（0.06 m）以及垂直距離要求（12.5 m）之和，即 33.96 m。

對(duì)地距離的要求：導(dǎo)線弧垂最低點(diǎn)高程為現(xiàn)狀灘區(qū)高程（13 m）、未來(lái) 50年淤積高度（3.55 m）、灘區(qū)道路（0.5 m）以及安全高度（18 m）之和，即35.05 m。

跨越成片樹(shù)木的要求：導(dǎo)線弧垂最低點(diǎn)高程應(yīng)大于灘區(qū)地面高程、樹(shù)木自然生長(zhǎng)高度（25 m）以及垂直距離要求（13.5 m）之和。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合工程實(shí)際，重點(diǎn)介紹了黃河大跨越的跨越點(diǎn)選擇原則和設(shè)計(jì)要求、多方案技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)施難度等綜合比較等，可為后續(xù)工程的黃河大跨越提供設(shè)計(jì)參考。