摘要：结合赤峰地区±800kV特高压直流输电线路运行环境，阐述特高压输电线路沙漠走径的地址特点及影响，差异化采取输电线路杆塔防风措施，从植物固沙、砾石固沙、黏土固沙、撒播草种固沙等多角度分析固沙效果，对沙漠地段输电线路防风固沙提出有针对性的对策，提高了沙漠地段线路运行水平。
关键词：特高压；直流线路；防风固沙；措施研究
1 引言
±800kV鲁固特高压直流输电线路是赤峰地区唯一一条特高压直流输电线路，担负东北地区电能外送的重要任务，线路的安全稳定运行具有重要的意义。线路走径途径平原、山地、丘陵、森林和沙漠等多种地形，唯有沙漠地形对线路基础及杆塔影响最大，极易引发输电线路杆塔倾斜、倒塔等恶性事故发生。赤峰翁牛特旗格日僧苏木东南三棵树附近至梧桐花镇东南小韭菜沟西区段附近沙丘属于流动型沙丘，具有移动速度快、迁移量大等特点，强风期短时间内就会掩埋杆塔基础或塔身，临时清除掩埋沙丘难度较大，是输电线路安全运行的主要威胁。有针对性的采取防风固沙措施，降低移动沙丘对输电线路的影响，不仅可以提高线路运行水平，对加强当地植被绿化、改善生态环境也有重要作用。
2 地质特点及影响
线路处于科尔沁沙地的边缘，微地貌形态以沙丘为主，沙地次之。其中包含裸露的活动沙丘、植被覆盖中等的半固定沙丘；风起沙动，风停沙落是沙丘活动的典型特点，近年来，由于国家采取了退耕还草、禁牧植草等政策、措施，沙漠地带开始得到一定的治理，沙丘的移动减缓，但是设计时应充分考虑到风沙作用造成的沙丘活动这一现象对送电线路安全运行带来一定的危害。主要体现在以下两方面：
2.1风蚀现象和沙丘的活动会导致地表变化，铁塔基础埋深会减小甚至外露，引起铁塔基础稳定性不够，使铁塔出现安全隐患。
2.2沙丘的活动会导致地面高程变化，特别是在某些活动性强的沙丘地带有些高处地形会变低，而有些低处地形会变高，导线对地距离会发生变化，可能引起事故的发生。
3 塔基防风固沙措施
近年来国家加大了环境保护力度，防沙治沙工作己初见成效，有一部分移动沙丘己变成固定、半固定沙丘，植被覆盖日渐增多，随着时间的推移，将会有更为显著的改观。原有的毫无植被的大型沙垅、沙丘，其危害力将被逐步控制。这其中也包括在送电线路建设中，对铁塔基础周围所采取的行之有效的固沙措施所起的作用。
目前多条通过沙漠地区的高压送电线路工程，较多的采用了植物固沙、工程固沙等措施，经过多年运行检验效果良好，从未发生过由于风沙活动危及线路安全运行的情况。目前，常用的固沙方法有以下几种：
3.1植物固沙
植物固沙防护工程应用已非常成功，在沙漠地区的公路、铁路的固沙防护中取得了良好的效果。我院以往在沙漠地区送电线路工程中较多地采用了此方法，经过多年的运行证明，固沙效果良好。植物固沙的具体方法是立塔和架线施工完成后，将塔基以外15m~20m范围内按间距0.5m左右埋入植物或农作物桔杆，一般埋深300mm左右，使其布置成垂直交叉的植物纤维网格，起到固沙作用。该方法简便易行，材料可就地取材，造价低廉。关键是以后的运行管理中，在草方格内再栽种适宜沙地生长的沙棘、柠条等灌木以形成良好的植被，固沙和环保的效果更加显著。
图1 杆塔基础固沙实例一
图2 500kV送电线路沙漠铁塔基面固沙效果实景
3.2砾石（卵石）压盖固沙
砾石（卵石）压盖固沙的方法是将砾石（卵石）平铺在塔基周围的一定范围内（一般为塔基以外15m左右），厚度50mm—150mm。砾石（卵石）层隔绝了风对沙丘的侵蚀，而达到固沙的目的。在有条件的地段采用该方法简便易行，固沙效果良好。
图3 砾石（卵石）压盖固沙示意图
3.3黏土压盖固沙
黏土压盖固沙的方法是将黏土平铺在塔基周围的一定范围内（一般为塔基以外15m左右），厚度0.5m左右，加水压实，有条件的情况下，也可在黏土覆盖层上植草。黏土层隔绝了风对沙丘的侵蚀，而达到固沙的目的。
图4 黏土压盖固沙示意图
采用砾石（卵石）压盖固或沙黏土压盖固沙的方法要根据工程沿线的具体情况，就地取材，因地制宜，使固沙措施经济合理。
3.4撒播草种固沙
撒播草籽也是植被恢复的重要方式，对于施工过程中植被遭破坏的荒草地（如塔基场地、临时施工道路、牵张场、跨越设施等）在施工完成后均应采取撒播草籽结合的方式对植被进行恢复，以达到环境保护、避免水土流失的目的，但本方法适用范围较小，仅适用于土质较好雨水丰富的沙地。
草籽选择沙蒿、沙打旺1：1混播，为保证实际效果，应对拟采用的所有草种进行全面的活力检测，并根据种子发芽率决定种子的取舍和播种量。尽可能将种子均匀地撒在地表松土表面并覆土。
图5 杆塔基础固沙实例二
4 塔基外围影响区域固沙措施
根据本工程与以往常规输电工程相比，具有输送容量大、距离远、效率高的特点，是国家电网公司的骨干网架工程，也是内蒙古电力工业发展的重要里程碑工程。建议对本工程塔位有影响的的沙丘进行大面积广泛固沙，从而减弱风沙对铁塔及基础的影响。此项措施具有单位面积成本较低，可机械化施工，对当地环境改善耐久性强。
4.1适用范围
工程大面积固沙主要以稻草机械沙障为主，沙障内扦插黄柳造林。稻草机械沙障的目的在于控制风沙运动的方向、速度、结构，改变风蚀状况，防风阻沙、改变风的作用及微地貌状况。在自然条件恶劣地区，机械沙障是工程固沙的主要措施，也是植物治沙的前提和必要条件。
4.2使用材料
选用沙障材料时，主要考虑取材容易，价钱低廉，固沙效果良好，副作用小。
4.3技术措施
在沙丘上划线（可用犁开沟划线），将稻草均匀横铺在线道上，与线道垂直，用平头锹沿划线方向压在平铺草条的中段用力下踩至沙层10-15cm（对于沙障边缘地带可适当深埋），使草的两端翘起，然后再用铁锹或刮沙板向草带拥沙，扶正踏实，以加固草带。根据《流动沙地沙障设置技术规范》的要求，本工程主要采取矮立式网格状沙障，沙障的材料为稻草，沙障规格为2×2米。在施工时将稻草均匀横铺在线道上，与线道垂直，用平头锹沿划线方向压在平铺草条的中段用力下踩至沙层10-15cm（对于沙障边缘地带可适当深埋），使草的两端翘起，然后再用铁锹或刮沙板向草带拥沙，扶正踏实，以加固草带。质量要求达到美观和固沙要求，网格等距排列，均匀整齐，厚薄一致。
图4 杆塔基础固沙示意图
5 结论及措施
输电线路走径周边地貌为沙丘，微地貌形态以沙垅为主，新月形沙丘次之，沿线路间断分布，沙丘高度2～4m。除了受主导风向西北风作用外，还受其它方向风的影响，沙垅呈纵横交错的网状，地表有灌木或杂草分布，呈半固定状。受主导风向西北风作用，沙丘迎风面坡缓背风面坡陡，大部地表有灌木或杂草分布，呈半固定状，局部地段植被差，形成了移动沙丘。地层岩性为现代风积粉细砂层，浅褐黄色，松散状态。结合沙漠地段的特性，参照以往沙漠地基铁塔基础抗拔稳定试验的研究成果资料及在其它送电线路工程中的应用实践，合理的选择基础抗拔设计参数。铁塔基础选型：在活动及半固定风积砂地段，选择钢筋混凝土板式基础并适当深埋。为保证送电线路的安全运行，应尽可能的避开大面积的活动及半固定沙丘地段，在塔位的选择上避免将塔位定在沙丘的高处，而要把塔位放在风蚀效应较低的低处。在确定杆塔呼称高时要考虑沙漠地表地貌的变化时，导致地面高程发生变化对线路的影响，导线对地距离要适当留有裕度。结合以往施工经验，本工程采用植物固沙的方式对塔位进行防风固沙措施，在个别有移动倾向且对塔位有影响的沙丘采取大面积广泛固沙。
参考文献：
[1]内蒙古扎鲁特—山东青州±800kV特高压直流输电线路工程防风固沙方案
[2]王风雷.输电线路”六防”工作手册（防外力破坏）.北京：中国电力出版社，2015.
[3]吴永军.输电线路防风固沙措施实施与研究[J].东北电力技术，2015（1）.
作者简介：
于明星（1980-），男，汉族，辽宁凌源，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，高级工程师，现从事输电线路运维及带电作业专业工作。
论文作者:于明星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
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