主要完成單位：中國電力科學(xué)研究院

完成人：程永鋒、高克利、朱寬軍、王劍、丁士君、楊加倫、李軍輝、楊風(fēng)利、鐘珉、朱照清、劉彬、張立春、曹志煌、王學(xué)彬、董新勝

全國電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害(泥石流)危險(xiǎn)性分布圖

我國已成為世界上電網(wǎng)災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，頻發(fā)的氣象、地震和地質(zhì)等災(zāi)害給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了巨大的威脅。目前電網(wǎng)災(zāi)害重“治”輕“防”的局面制約了防災(zāi)水平的提升，掌握電網(wǎng)主要災(zāi)害規(guī)律及分布圖繪制技術(shù)是提升電網(wǎng)防災(zāi)水平的重要途徑。

該項(xiàng)目在電網(wǎng)主要災(zāi)害發(fā)生規(guī)律、災(zāi)害分級及其分布圖繪制等方面開展了系統(tǒng)研究，取得了豐碩的成果：(1)建立了典型強(qiáng)風(fēng)載荷計(jì)算模型、導(dǎo)線覆冰厚度預(yù)測模型和電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)模型，提出了舞動氣象影響參數(shù)分析方法和設(shè)備抗震可靠性計(jì)算方法，克服了傳統(tǒng)方法關(guān)鍵參數(shù)表達(dá)不明確、計(jì)算精度不滿足要求等方面的問題，為電網(wǎng)主要災(zāi)害規(guī)律分析提供了理論基礎(chǔ)。(2)揭示了臺風(fēng)、下?lián)舯┝鞯男纬杉胺植家?guī)律、電網(wǎng)滑坡/泥石流地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和破壞規(guī)律以及電網(wǎng)覆冰分布規(guī)律，提出了我國電網(wǎng)設(shè)施的抗震設(shè)防水平，細(xì)化了舞動氣象參數(shù)閾值空間分布規(guī)律，使得電網(wǎng)主要災(zāi)害分布特性分析預(yù)測結(jié)果更加符合實(shí)際。(3)提出了電網(wǎng)主要災(zāi)害等級劃分方法和標(biāo)準(zhǔn)，包括：臺風(fēng)和下?lián)舯┝黠L(fēng)的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)方法和分級標(biāo)準(zhǔn)、覆冰厚度多模型計(jì)算方法和分級標(biāo)準(zhǔn)、舞動日數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)、電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)方法和表征指標(biāo)分級、電網(wǎng)抗震設(shè)防分區(qū)原則，為災(zāi)害分布圖繪制奠定了基礎(chǔ)。(4)建立了電網(wǎng)災(zāi)害分布圖繪制技術(shù)體系，規(guī)范了分布圖繪制方法，繪制了電網(wǎng)風(fēng)、覆冰、舞動、地震及地質(zhì)災(zāi)害等主要災(zāi)害分布圖。

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

該成果的關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)：(1)揭示了強(qiáng)風(fēng)作用下輸電線路的破壞規(guī)律，提出了臺風(fēng)和下?lián)舯┝黠L(fēng)的風(fēng)速統(tǒng)計(jì)方法，建立了14級風(fēng)速的電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)，首次繪制了國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖，為更準(zhǔn)確計(jì)算輸電線路抗風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)提供了重要依據(jù)。(2)根據(jù)不同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件，建立了包含覆冰數(shù)據(jù)法、CRREL模型法、氣象參量回歸法和局地地形氣象法的覆冰厚度預(yù)測技術(shù)體系，制定了電網(wǎng)覆冰等級區(qū)劃方法，繪制了國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)電網(wǎng)冰區(qū)分布圖，為確定輸電線路覆冰荷載提供了重要依據(jù)。(3)在氣象地理法和頻次法的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)建立了新的舞動災(zāi)害區(qū)域分布圖繪制方法，修訂了國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)舞動分布圖，為電網(wǎng)開展防舞設(shè)計(jì)和運(yùn)維提供了重要技術(shù)支撐。(4)提出了電網(wǎng)電氣設(shè)備50年超越概率2%的抗震設(shè)防水準(zhǔn)，建立了電網(wǎng)電氣設(shè)備抗震設(shè)計(jì)3等級的分區(qū)原則及標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜，首次繪制了全國電網(wǎng)抗震設(shè)防分布圖，是變電站、換流站開展抗震選址及抗震設(shè)防工作的技術(shù)依據(jù)。(5)提出了滑坡和泥石流災(zāi)害對電網(wǎng)危險(xiǎn)性的評價(jià)模型和方法，首次繪制了全國電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)域分布圖，為規(guī)劃建設(shè)階段輸電線路和變電(換流)站工程地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估提供了技術(shù)支撐。

成果應(yīng)用及效益

該項(xiàng)目建立了電網(wǎng)風(fēng)、覆冰、舞動、地震及地質(zhì)等災(zāi)害分布圖繪制技術(shù)，并繪制完成《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)風(fēng)區(qū)分布圖(2013年版)》、《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)冰區(qū)分布圖(2013年版)》、《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)舞動區(qū)域分布圖(2013年版)》、《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)抗震設(shè)防分布圖(2013年版)》及《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害分布圖(2013年版)》等災(zāi)害分布圖，成果在國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)得到了全面推廣應(yīng)用。

(1)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)方面的應(yīng)用

電網(wǎng)主要災(zāi)害分布圖已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到電網(wǎng)新建工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中，為電網(wǎng)路徑規(guī)劃、電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支撐。

2014年國務(wù)院發(fā)布實(shí)施《大氣污染防治行動計(jì)劃》的實(shí)施，包括“四交五直”等在內(nèi)的多條特高壓工程將相繼開展建設(shè)，目前包括±800kV上海廟—山東、錫盟—江蘇及山西—江蘇等特高壓直流工程和1000kV榆橫—濰坊等特高壓交流工程，電網(wǎng)風(fēng)、覆冰、舞動、地震及地質(zhì)分布圖已經(jīng)作為防災(zāi)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)應(yīng)用到上述工程的初步設(shè)計(jì)中，主要有特高壓輸電線路走廊設(shè)計(jì)風(fēng)速、設(shè)計(jì)冰厚的確定，線路走廊所經(jīng)區(qū)域舞動強(qiáng)弱程度的分級，換流站、變電站避開嚴(yán)重震區(qū)及地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的設(shè)計(jì)等，直接支撐了特高壓工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

(2)電網(wǎng)運(yùn)維方面的應(yīng)用

電網(wǎng)主要災(zāi)害分布圖作為電網(wǎng)運(yùn)維檢修工作的重要依據(jù)，已經(jīng)在運(yùn)維檢修工作中得到廣泛的應(yīng)用。

2014年，國家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部組織相關(guān)省份依據(jù)新版電網(wǎng)風(fēng)區(qū)、冰區(qū)和舞動區(qū)域分布圖開展了包括±800kV復(fù)奉、錦蘇、賓金、天中等特高壓直流工程和1000kV晉東南—荊門、淮上等特高壓交流工程在內(nèi)的重要輸電通道風(fēng)險(xiǎn)因子的評估，對保障國網(wǎng)公司重要輸電通道的安全穩(wěn)定和滿負(fù)荷運(yùn)行提供了堅(jiān)強(qiáng)的技術(shù)支撐。

電網(wǎng)風(fēng)、覆冰、舞動、地震及地質(zhì)等災(zāi)害分布圖的應(yīng)用全面提高了我國電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)及運(yùn)維的技術(shù)水平，大大提升了電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害的能力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。(楊加倫)

相關(guān)鏈接

程永鋒，教授級高級工程師，中國電力科學(xué)研究院副總工程師，輸變電工程研究所所長。長期從事輸變電工程地基基礎(chǔ)和電網(wǎng)工程防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)的研究工作。相關(guān)研究成果廣泛應(yīng)用于輸變電工程中，為我國輸變電工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)做出了突出貢獻(xiàn)。