间接测量法在输电线路交叉跨越测量中的应用林子茁

间接测量法在输电线路交叉跨越测量中的应用林子茁

林子茁

（中国能源建设集团广东火电工程有限公司）

摘要：本文主要介绍了新建高压输电线路跨越河流、深山、山谷等人员难以到达的复杂地形的交叉跨越物，跨越物相对被跨越物的高差、距离的间接测量方法。此间接测量方法主要运用经纬仪或全站仪进行测量，充分应用了三角函数，正弦定理、余弦定理。此间接测量法具有操作简便，精确度较高等特点，已在多个交叉跨越测量实例中得到应用。本文将对操作方法进行逐步详细介绍。

关键词：测量；高压输电线路；交叉跨越；间接测量法

引言

新建800kV乌东德电站送电广东广西特高压直流线路17标（以下简称新建线路）跨越线路，工程架线施工前需对被跨越物进行测量，计算被跨越线路相对新建线路架线施工中的垂直距离是否满足安全需求及施工需求。被跨越物与新建线路交叉点垂直于山谷中，山坡陡峭，树木高耸，测量人员无法到达交叉点在地面的投影，测量难度大。关键难度在于测量人员难以找到两线路交叉跨越点在地面上的投影。

该标段为新建单回双极±800kV特高压直流输电线路，线路全长70.882km。位于广西壮族自治区，线路先后途经昭平县、平桂区和八步区，线路共包含铁塔172基；该标段海拔从200米至1100米不等，多处于高山大岭之中，地势险要，山林险峻，施工难度大；特别对跨越物的测量增加不少难度。新建线路F738-F739同时跨越三回路220kV线路。

1常规测量方法

1）在交叉跨越角附近选一测量点（测量点需能同时观测出新建线路跨越档任意一基杆塔位置及被跨越线路与新建线路交叉位置）架设全站仪，全站仪宜架设在新建线路方向中心点处。

2）派一人至被跨越线路与新建线路交叉位置立棱镜，供测量点人员观测，测量出测站点到被跨越点的水平距离L1及被跨越线路地线仰角ａ1。运用视距公式H1=L1*tanａ1，计算出测站点到被跨越点的相对高差H。

3）派一人至新建线路跨越档任意一基杆塔位置立棱镜，测量出测站点到新建线路杆塔中心桩的水平距离L2及仰角ａ2。运用视距公式H2=L2*tanａ2，计算出测站点到杆塔中心桩的相对高差H2。

4）若在杆塔中心桩处设测站可同时对被跨越地线及其在地面的投影进行观测，可直接测量计算出地线对中心桩的相对高差及水平距离，可省略第三步。

5）新建线路F738-F739同时跨越三回路220kV线路，且线路交叉跨越点在地面上的投影多位于山谷之中，测量人员无法通过全站仪运用常规测量方法测量出跨越物地线与新建线路的相对高差及相对距离。

2间接测量方法

1）于新建塔位中心桩（钉位A）设测站，调平全站仪，测量仪器相对中心桩高度H1，旋转仪器对准大号方向桩（钉位B），水平角置零。测量该塔位中心桩至大号方向桩AB的水平距离L1；调整仪器视角（水平方向保持不变），测量被跨越物仰角∠α1，则∠α1观测点为新建线路与被跨越物的交叉点。

2）逆时针旋转仪器水平方向，至被跨越线路左侧临近杆塔地线挂点C，记录水平角∠α2，∠α2为新建线路线航方向与挂点C的水平夹角，则∠α2=∠BAC；顺时针旋转仪器水平方向，至被跨越线路右侧临近杆塔地线挂点D，记录水平角∠α3，同理∠α3=∠BAD；

3）将全站仪移动至塔位大号方向桩（钉位B）设测站，调平全站仪，旋转仪器对准塔位中心桩方向（钉位A），水平旋转180°，水平角置零。重复步骤2）分别测量并记录∠α4=∠EBC，∠α5=∠EBD（E为塔位中心桩位置），

4）为保证测量的准确性，减少测量误差，测量点B、C应尽量选择面积小的固定点，旋转仪器时动作幅度不能过大，避免仪器晃动所产生的误差。测量过程中应注意测量角度的准确性，测站点A应尽量远离测站点B且测量精确，∠α2＞∠α4，∠α3＞∠α5，若数据不符应重新进行测量。如图2-1所示。

图2-1

5）从图2可知，F为新建线路与被跨越线路地线的交叉点，AF为塔位中心桩相对交叉点的水平距离（此次测量就是为了求得AF的值）。已知直线AB=L1、∠α2、∠α3、∠α4、∠α5，则可求出∠CAB=180°-∠α2、∠DAB=180°-∠α3，根据三角形余弦定理公式，在△ABC和△ABD中，直线AB跟直线BD可求，同理可求得AF及新建线路与被跨越物相对夹角∠AFD。

6）求得AF即可根据以下公式，计算出被跨越物相对塔位中心桩高差：

H=L*tanα1+H1

H——被跨越物相对塔位中心桩高差；

L——被跨越物相对塔位中心桩水平距离；

α1——被跨越物仰角；

H1——仪器高度；

7）至此，新建线路与被跨越物的相对水平距离、相对高差、夹角均可求出。

3施工现场应用

1）测量人员于F738塔位中心桩（钉位A）设测站，测量仪器相对中心桩高度H1，旋转仪器对准F738-F739大号方向桩（钉位B），测量F738塔位中心桩至F738-F739大号方向桩水平距离L1；测量被跨越物地线仰角∠α1，则∠α1观测点为新建线路与被跨越线路的交叉点。

2）逆时针旋转仪器水平方向，至被跨越线路左侧临近杆塔地线挂点C，记录水平角∠α2，∠α2为新建线路F738-F739线航方向与挂点C的水平夹角，测量被跨越线路右侧临近杆塔地线挂点D，记录水平角∠α3。

3）将全站仪移动至F738塔位大号方向桩（钉位）设测站，重复步骤2）分别测量并记录∠α4=∠EBC，∠α5=∠EBD（E为F739中心桩位置）。

4）根据三角形余弦定理公式，在△ABC和△ABD中，直线AB跟直线BD可求，同理可求得AF及新建线路与被跨越物相对夹角∠AFD。根据公式H=L*tanα1+H1，求得相对高差H。

5）测量人员运用CAD将测量数据进行绘图，计算结果与施工图纸及计算结果数据吻合。

4间接测量法优缺点分析

1）间接测量法的应用避免了测量人员深入穿梭于山川河流中，节省测量时间，大大了提高施工效率。

2）间接测量法的应用避免了树木阻挡棱镜与测站点之间的视线，减少不必要的砍伐树木，相对传统测量方式环保卫生。

3）间接测量法仅需架设两次测站，即可测量出被跨越物与新建线路的所有相对数据，广泛使用于高压输电线路中。

4）应用间接测量法需架设两次测站，对测量员的测量技术及个人素质要求较高，且需具有一定的计算基础、绘图基础及空间感。

5）使用间接测量法进行测量需找到被跨越线路的两个固定观测点，具有一定的局限性。

6）间接测量法相对传统测量方法计算复杂。

5结束语

广东省高压输电线路环境复杂，交叉跨越物多，间接测量法已在多个项目的跨越物测量中得到了实践，测量结果与施工现场吻合，在线路施工中起到一定的作用，在山川丘陵多的施工项目的作用尤为明显。相对传统测量方法，节省时间成本，节省人力物力，可以在高压输电线路施工中得到应用。

参考文献：

[1]唐云岩.送电线路测量[M].北京：中国电力出版社，2004

[2]李青岳.工程测量学[].北京：测绘出版社，1984

[3]李青岳，陈永奇.工程测量学[].北京：测绘出版社，1995

[4]张正禄，吴栋材等.精密工程测量[].北京：测绘出版社，1992

[5]张冠海，工程测量中测绘新技术的应用分析[J].化工管理，2017