风电场场内交通道路设计相关探析论文_刘伟

风电场场内交通道路设计相关探析论文_刘伟

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川成都 610072

摘要:山区风电项目地形条件复杂,道路建设成本较高,为合理解决塔筒、叶片等风电机组超长、超大设备的运输,必须经济合理的解决道路设计问题。文章主要分析了风电场场内交通道路设计措施,以供参考。

关键词:风电场;场内;交通道路;设计

引言

风能是目前最成熟的可再生能源利用形式之一,我国大力提倡可持续发展,加上风能资源储量丰富,近年来不断推进可再生能源项目的开展,风电行业发展迅速,越来越多风能资源丰富的地区有望被规划为风电场场址。山区风电场道路主要功能是满足大件设备运输及日常巡检通行。在风电的开发利用中,场内交通道路设计是重要环节,特别是所处地区为复杂地形的山地区域。

1风电场场内交通道路设计原则

山区风电场道路设计应按以下原则执行:(1)道路设计要能保证行车安全,保证路基稳定。平、纵指标满足本项目大件设备运输及日常检修通行的要求。(2)道路设计要尽量减少路基工程的土石方开挖及回填。尽量减少道路用地, 尽量不占用农田、避免拆迁。尽量减少对林地的破坏。应考虑生态环境的保护、避免水土流失。(3)道路设计条件为选址报告、风电场气象水文资料、风电场工程地质勘察、1:2000地形图、所选定机型的“风机运输要求”等资料。(4)风电场道路工程施工设计必须贯彻“安全、适用、节约、和谐”的设计理念。应遵循因地制宜、就地取材的原则;结合经济、技术条件,积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺;节约用地,重视环境保护,注意与风电场总体(分多期)规划、风机安装场等协调。(5)风电场道路工程施工设计必须依据审查批复的风电场可行性研究报告(或微观选址报告)、初步设计报告等为依据,设计依据应明确风机单机容量及型号、拟采用的风机吊装方案及设备类型,必要时应进行适应不同设备运输及吊装方案的道路技术标准论证。(6)当风电场按照总体规划分期建设时,风电场道路工程特别是进场道路和后期风电场衔接的场内道路应按照“一次设计、满足规划的后期使用要求”的原则做好总体设计,处理好前、后期工程的相互衔接。

2风电场场内交通道路设计要点

2.1道路设计指标

根据《厂矿道路设计规范》,当各种车辆折合成载重汽车年平均日双向交通量在20辆以上时,宜按四级道路技术指标设计。根据风场施工及运营实际情况,场内交通道路按厂矿四级道路设计。考虑到山区风电场地形较为复杂,道路布设较为困难,设计时速一般采用10km/h。道路平曲线半径及路基宽度应满足风机设备厂家或运输单位提出的最小指标要求,条件允许时应尽量采用较高的平曲线指标。对于道路纵坡,干线道路可以按照最大纵坡不大于10%、最大坡长不超过200m控制,支线道路可以按照最大纵坡不大于12%、最大坡长不超过100m控制。条件允许时应尽量采用较高的纵坡指标,如在采取一些辅助措施(如辅助牵引)时,纵坡的最大坡度也可适当放宽到14%,以使线路布置更合理、方便施工、减少工程投资。圆曲线最小半径一般值取30m,极限值取20m,圆曲线所在路段应设置超高、加宽缓和段。圆曲线段的加宽值根据风电机组叶片长度按照风电机组制造厂推荐值选取。凸形竖曲线半径一般值为200m,极限值为100m。凹形竖曲线半径一般值为200m,极限值为100m。竖曲线最小长度20m。为满足叶片运输,对竖曲线还需按照叶片运输要求进行设置,以叶片不剐蹭地面和车底板不碰地面为设置原则。

2.2道路选线设计

山地风电场拟建的风力机分散于各山脊上,通常工程所在场区地形构造复杂,山脊徒峭,场内道路需要新建。对于风力机设备运输来说,虽然对运输过程技术要求高,但场内道路前期的选线工作才是重点。道路选线应结合项目公司要求及征地要求,施工之前做好现场交底工作,施工期间遇到现场变更问题时及时配合项目公司处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着风电场向山区和南方雨水较多的地方发展,风电场道路布设中跨越沟河的地方较多,需要设置桥梁、涵洞或过水路面的地方较多,由于桥梁投资较大,施工时间长,一般不采用,但应在道路方案规划设计或施工图设计时进行适当的比选,尤其是在一些进场道路较长的地方,跨越河沟水流较大时更应进行比选,以满足使用要求为前提,尽量节省投资。若风电场处于高山地区,地形、地貌比较复杂,道路的修建成本相对较高,设计工作量也比较大,由于可研阶段的道路设计深度比较浅,因此在山区道路施工图设计前,有条件的情况下应进行道路设计方案的规划设计(相当于技术设计阶段)。道路设计方案的规划设计主要是确定进场道路的方向和路线走向及道路标准,确定场内道路的路线布置及技术标准,同时还有风机吊装平台的布置及吊装方案的比选。若风电场进场道路有多条,在道路方案规划设计时应从投资、施工及与当地的影响等多方面进行比选确定推荐方案。道路规划设计报项目公司审查后,依照规划方案进行下一步施工图设计。这样可以使道路设计更趋合理,有利于施工及节省工程投资。若进场道路与当地乡村道路共线重叠或线路比较短的时候,为方便行车,也可以设计为双车道,路面宽6m,路基宽7m。

2.3场区道路设计

风电场道路工程范围为风电场进站道路和场内道路。进站道路范围为从已有交通网络开始至风电场内升压变电站(开关站)之间道路。场内道路范围为风电机组间道路和风电机组与升压变电站之间道路。场外道路主要利用已有国家、省(自治区、直辖市)、市、县、乡镇等级道路和市政道路。

(1)进场道路。对风电场工程进场道路应按照“充分利用既有道路、超长件设备运输可采用临时方案通行”的原则采用单车道设计,路基宽度应控制在5.0~6.0m,路面宽度应控制在3.5~5.0m;进场道路应结合地形条件设臵错车道,错车道间距应控制在300~400m,错车道路基宽度应控制在6.5~7.0m,错车道路基有效长度为50m。

(2)场内道路。对风电场工程场内道路应按照“施工期设备运输及安装为主、后期运行为辅”的原则确定道路横断面指标,当风机设备安装采用汽车吊或可伸缩式履带吊时,场内道路按照单车道设计,路基宽度应控制在5.0~6.0m,路面宽度应控制在3.5~5.0m,并结合地形条件设臵错车道,错车道间距应控制在300~400m,错车道路基宽度应控制在6.5~7.0m,错车道路基有效长度为50m;当风机设备安装采用普通履带吊时,场内道路应按照两期设计,一期即土建及设备安装施工期路基宽度应控制在8.0~9.0m,路面暂不施工;二期即运行期路基宽度应控制在5.0~6.0m,路面宽度应控制在3.5~5.0m,道路路基排水边沟设臵在一期路基范围内。

2.4路基排水和防护设计

(1)路基排水系统。根据山区风电项目特点及道路功能,路基排水主要以边沟及涵管为主,并根据平面、纵断面,综合考虑全线排水系统。(2)路基防护。路基防护一般推荐采用浆砌石重力式挡土墙及浆砌石护脚。重力式挡土墙主要用于填方地形横坡陡峻,难以放坡路段;浆砌石护脚一般设置于填方路堤坡脚处,主要用于防止路堤填料滚落山下。

结束语

总之,处于山区的风电场,微观选址对风电场的发电量和可靠运行影响非常大,而厂区道路和输电线路对风电场的施工投资影响也非常大。在山区风电场道路设计时,要重点考虑大件设备运输需求,同时兼顾考虑运行检修需求。设计时考虑的内容是多方面的,只有统筹兼顾,并通过不断实践与总结,才能设计出更优、更经济的风电场道路。

参考文献

[1]谢春生.山区风电场道路设计的影响因素及关键问题[J].水电与新能源.2014(06).

[2]张钧.风电场微观选址与总图运输设计优化[J].武汉大学学报(工学版).2011(S1).

[2]浅析风电场道路设计思路[J].全伯仲.应用能源技术.2010(09).

[4]风电场复杂地形的微观选址[J].徐国宾,彭秀芳,王海军.水电能源科学.2010(04).

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期

论文发表时间:2018/7/18

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