输电线路走廊树木跨越设计方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种工艺方法，特别涉及一种输电线路走廊树木跨越设计方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国民经济的迅猛发展，促使电网建设迎来了前所未有的高潮期，与此 同时，电网建设尤其是输电线路的施工建设与环境保护之间的矛盾也日益凸出，一方面工 期要求短，工程造价控制严格，另一方面线路走廊资源越来越珍贵，国家对环境保护的要求 越来越高，线路走廊清理，尤其是通道内树木的清理不仅费用高，而且十分困难。在目前全 国输电线路建设工程中，因为线路通道内树木的存在而影响工期和线路安全运行的事件时 有发生，建设单位不仅支付了大量的树木赔偿金，还给当地的生态环境、水土保持造成了严 重的伤害。
[0003] 为解决上述问题，最佳的施工方法就是通过科学、准确地评估树木的自然生长高 度，通过线路杆塔的优化设计与先进的架线工艺，最终实现高跨架线施工，从而达到既保证 电力线路的安全运行，降低工程造价，又能减少电力线路对自然环境的损害，保护好生态环 境及森林植被。然而截至目前，尚没有一套完整的输电线路走廊树木高度评估方法能够科 学、准确地评估输电线路走廊树木的自然生长高度，导致线路杆塔设计缺少理论基础，造成 线路杆塔设计高度过高或者过低，当设计过高时必然会增加施工成本并造成浪费，当设计 过低时随着树木的生长将导致导线距离树顶的垂直距离小于安全距离，使电力部门不得不 增加线路杆塔高度，也会因重复施工而造成浪费。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够科学、准确地预测输电线路走廊树木 的自然最高生长高度，从而能够合理设计确定线路杆塔高度，实现对树木的跨越架设的输 电线路走廊树木跨越设计方法。
[0005] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种输电线路走廊树木跨越设计方法，包含步骤如下：
[0007] 1、树干解析
[0008] 在待架设高压线路的林内砍伐解析树木3~5株，将每株树木伐倒后按照2m长分段 截取圆盘，查定各个圆盘的年轮数并量测各年轮直径绘制树干解析剖面图；
[0009] 2、树高生长预测
[0010]选用Richards模型作为树高生长的预测模型，同时选用树高生长曲线的修正指数 模型进行拟合，获得树木每年生长量的理论值，并根据回归曲线预测未来生长量，依此计算 出不同年龄树高预测值和树高生长极限值；
[0011 ] 基于Richards模型的树高表达式为:y=aX(l_e-kx)b; (1)
[0012] 基于修正指数模型的树高表达式为:y=K-AXBx; (2)
[0013] 其中：y为树高，X为树龄;两个模型中的各参数通过迭代求解，将（1)式中的k值和 (2)式中的B值设定为迭代参数，指定迭代区间和迭代相对误差，由黄金分割法求解最优迭 代参数，用最小二乘法求解其它模型参数，经反复迭代并依最大相关准则最终解出足够精 确的各个参数;得出两个模型中的各参数及数学表达式如下：
[0014] 基于Richards模型的树高表达式为:y= 31.7527xa-e-Q·134"1·2728;
[0015] 基于修正指数模型的树高表达式为:y= 31.5567-33.9224X0.8848x;
[0016] 将所伐解析树木的树龄代入上述公式中，得出树高实际值与各模型理论值并建立 图表I;将所伐解析树木的树龄代入上述公式中，得出各模型树高生长预测值，建立图表Π;
[0017] 3、根据评估出的树木自然最高生长极限值，构建线路杆塔，使架设在线路杆塔上 的输电线路导线距离树顶即评估出的树木自然最高生长极限值的最小垂直距离2 4.5米。
[0018] 作为进一步优选，所述步骤1中砍伐的解析树木树龄为10~15年。
[0019] 作为进一步优选，依据所述步骤2的两个模型计算得出不同年龄树高理论值后，用 显示实际值与理论值紧密程度的相关指数R和显示实际值与理论值离散程度的回归标准差 S进行拟合结果的检验。
[0020] 作为进一步优选，
[0021 ]其中:R= {卜[Σ (yi-yi，）2/Σ(yi-y，）2]}1/2;
[0022] δ=[Σ(γ?-γ?/)2/(n-f)]1/2;
[0023] 式中:yi-第i年龄树高实际值；
[0024]y/ -第i年龄树高理论值；
[0025]?一树尚实际值的平均值；
[0026]η-样本数；
[0027]f一模型中的参数个数。
[0028] 本发明的有益效果是:采用该输电线路走廊树木跨越设计方法能够科学、准确地 预测评估输电线路所要跨越的走廊树木高度，从而能够合理设计确定线路杆塔高度，实现 对树木的跨越架设，最终达到既保证电力线路的安全运行，降低工程造价，又能避免大面积 砍伐树木，减少电力线路对自然灾害的损害，保护好生态环境及森林植被的目的。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明的树干解析纵剖面图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明涉及的一种输电线路走廊树木跨越设计方法，包含步骤如下：
[0031] 1、树干解析
[0032] 在待架设高压线路的林内砍伐解析树木3~5株，本实施例待跨越的解析树木以 107杨为例，将每株树木伐倒后按照2m长分段截取圆盘，如图1所示，查定各个圆盘的年轮数 并量测各年轮直径绘制树干解析剖面图，采用图解法确定每年树高的实际生长高度。作为 优选，砍伐的所述解析树木树龄为10~15年。为提高预测的准确性，选择13年以上树龄的树 木作为解析树木，本实施例以13年树龄每年树高数据作为模型拟合的基础数据。
[0033] 根据所伐解析树木位置，选择离所伐解析树木树冠外围约1米远的位置，在每株所 伐解析树木旁挖土壤全剖面各1个;每剖面按照土壤自然发生层取土壤物理分析用的土壤 环刀样品6个、土壤质地分析土样5个和土壤化学养分分析土样5个，对土壤剖面层次、夹层、 侵入体和根系分布情况进行详细分析与记录;用于掌握土壤对树木生长的影响；
[0034] 2、树高生长预测
[0035]由于树木的生长高度一般随年龄的增加会经过缓慢-旺盛-缓慢-停止的生长过 程，呈现"S"型生长曲线，因此选用Richards模型作为树高生长的预测模型，同时选用树高 生长曲线的修正指数模型进行拟合，获得树木每年生长量的理论值，并根据回归曲线预测 未来生长量，依此计算出不同年龄树高预测值和树高生长极限值；
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