专利名称：山前坡地变电所的竖向设计方法
技术领域：
本发明涉及的是一种变电所在山前坡地上的总交设计方法，属于变电所的设计技术领域。
背景技术：
由于保护农田耕地的国家政策，目前山前坡地变电所正逐渐增多。变电所竖向设计的 任务是利用场地的自然地形，对场地的地面高程进行竖直方向的规划设计，使之满足工艺 和使用要求。
在山前坡地上进行变电所竖向设计既要满足防洪要求，又要满足变电所"每个配电装 置内管母水平布置"的特殊工艺要求。因此许多变电所在建造时都会有大量的填方，以保 证场地高于洪水位，且保证场地水平以满足工艺要求。
由于大量回填土方，往往面临以下两个问题
一是由于回填土带来许多工程量，包括土方、挡墙、地基处理等，使建设周期、投资 居高不下。就拿土方来看 一个常规500kV变电所占地约110亩，每填方lm高度，需外 购土方7.3万m3，合计费用为292万元，需20辆运输车辆，施工1个月。
二是高回填土将带来场地地面沉降，影响整个工程质量。由于大量回填，对地基形成 大面积荷载，将带来场地地面沉降，处理不当，容易引起建筑物开裂、电缆沟、道路裂缝、 导线拉断，甚至引起设备屏柜倾斜以致引起大面积停电事故的发生。不仅良好的坡地地质 条件不能发挥优势，而且留下质量隐患。
本发明针对山前坡地这种特定条件的变电所，实现了竖向设计的优化，并解决了与工 艺的一系列接口问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种利用山前坡地的自然地形，对坡 地的地面高程进行竖直方向的规划设计，使之满足工艺和使用要求的山前坡地变电所的竖 向设计方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的基于洪水漫坡思路的提出，变电所整个 场地顺自然地形做成小坡度斜坡场地以满足防洪要求，通过构支架杆段长度的调整，来保 证"单个配电装置内管母水平布置"的工艺要求。
所述的斜坡场地的地基以台阶式地基构成，单个配电装置内的基础底标高分两个台阶 设置，为保证构支架顶上支撑的管母能水平，构支架杆段长度也分成两类。
所述的斜坡场地上共设计有2个配电装置及多个单体建构筑物，并相互存在有相对高 差，各单体间均以软导线连接，场地的电缆沟、排水管道和道路均采用顺坡度处理。
所述的斜坡场地上设有没有管母的主变场地，该主变场地直接采用构支架顺场地坡度 布置。
所述的斜坡场地的地基是顺管母方向0. 8%找坡，场地的坡地高低差至少达3. 5m。 本发明与现有技术相比，具有提升工程质量，减少工程投资，同时縮短工程周期等特点。
图1是本发明所述的洪水漫坡思路原理图 图2是本发明的变电所结构设计示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明作详细的介绍
通过对山前坡地洪水位的分析，发现了山前坡地洪水位顺应自然地形存在坡度的规 律。基于该规律，本发明提出了变电所整个竖向设计也顺地形找坡的方案。通过场地找坡， 来大量减小回填高度，来达到从根本上提升工程质量，减少工程投资，同时縮短工程周期 的目的。本发明基于洪水漫坡思路的提出，变电所整个场地顺自然地形做成小坡度斜坡场 地以满足防洪要求，通过构支架杆段长度的调整，来保证"单个配电装置内管母水平布置" 的工艺要求。
所述的斜坡场地的地基以台阶式地基构成，单个配电装置内的基础底标高分两个台阶 设置，为保证构支架顶上支撑的管母能水平，构支架杆段长度也分成两类。
所述的斜坡场地上共设计有2个配电装置及多个单体建构筑物，并相互存在有相对高 差，各单体间均以软导线连接，场地的电缆沟、排水管道和道路均采用顺坡度处理。
所述的斜坡场地上设有没有管母的主变场地，该主变场地直接采用构支架顺场地坡度 布置。
所述的斜坡场地的地基是顺管母方向0. 8%找坡，场地的坡地高低差至少达3. 5m。
洪水漫坡思路一一山前坡地洪水位规律的发现，见附图l所示。
在工程设计过程中，关于洪水位，专业设计人员提出了洪水漫坡的新思路，为减少回
填高度提供了有利条件。
由图可见，山前坡地与平原河网地区的洪水位有所不同。当洪水由山区汇水面积汇聚 而下时，从坡地漫坡而过，排往平原河网。因此，如我们众所周知的，平原地区一个局部 区域的洪水位是一个定值，在图中就表现为是一条水平线，与此不同，山前坡地的洪水位 则顺应自然地形存在坡度，且两者坡度结合良好，在图中就表现为是一条平行于自然坡地 的斜线。
以前，碰到坡地工程，我们均以常规的平原规律来考虑，认为洪水位是定值，因此， 取坡地最高值。由此带来坡脚处填方高度必然很大。从图中可以明显地发现，这种常规思 路运用于山前坡地的特殊地形时，具有一定局限性。
按新的洪水漫坡思路，可以确定频率为1%高水位，且此水位与自然地形坡度结合良 好。为减少回填土方高度提供了有利条件。
分析山前坡地变电所规律性地质条件较好、自然地形和洪水位呈坡度，且两者坡度 结合良好。因此，提出整个所区竖向平坡式布置，即整个所区设计标高顺自然地形找坡， 坡度方向正好是目前总平内的顺管母线方向。
由此面临了一个工艺问题国内没有场地顺管母方向找坡的实施先例。在500kV宁海 变电所工程实践中初次尝试了变电所场地设计标高顺山前坡地地形找坡的新方案研究，并 解决了由此产生的一系列工艺配合问题，开创了国内变电所场地顺母线方向找坡的先例。 其中洪水漫坡思路、斜坡场地、台阶式基础等做法均有特色和创新。 分析工艺接口问题，有以下三个难点
难点一、目前国内变电所设计中，配电装置内管母都是水平布置，管母顺母线方向 以极小坡度找坡做法未有实施先例；对策措施从工艺成熟的角度考虑，场地找坡后， 500kV、 220kV配电装置通过构支架杆段高度的调整，来保证管母水平；目标保证管母 保持水平。
难点二、为保证配电装置内管母水平，整个工程中构支架杆段高度及型号、基础杯 口标高、杆段上抱箍高度、设备操作连杆高度等变化繁多，按每个间隔做台阶式变化。 一定意义上，将延长设计及安装周期；对策措施采用斜坡场地，台阶式基础的思路来 解决；目标处理后杆段和基础型号是常规工程两倍左右。
难点三、因场地找坡后，变电所各单体间相对存在高差，需解决好相互间导线、沟 道等连接；对策措施各单体间均是软导线连接，场地电缆沟、排水管道和道路均采用 顺坡度处理；目标场地找坡不影响电气工艺各功能分区间的联系，且对所区排水带来 便利。
针对以上难点一和难点二， 500kV配电装置采取了斜坡场地，台阶式基础的思路来 解决，见附图2所示。保证了 500kV配电装置内管母水平，杆段和基础型号是常规工程 两倍左右。220kV配电装置采用同样思路。没有管母的主变场地直接采用构支架顺场地 坡度布置，从设计施工上与常规做法没有区别。
针对以上难点三，随场地找坡，变电所各单体间相对存在高差。220kV配电装置、 500kV配电装置同主变间采用软导线连接，不影响电气工艺各功能分区间的联系，场地 电缆沟、排水管道和道路均顺地形釆用坡度处理，由于场地找坡，使整个变电所自然排 水成为可能，节省了水泵房等机械排水设备及构筑物，给所区排水带来了便利。
该工程与比常规工程相比，土方、地基处理和挡墙工程量减少近一半。縮短土建建 设周期约50天；充分发挥了山前坡地变电所地质条件较好的优势，避免了高回填土沉 降的后期影响，对整个变电所的建设质量起到根本性的提升作用；工程投资减少一千多 万，占土建静态投资近1/4。由于场地找坡，给所区排水带来便利，使整个变电所自然 排水成为可能，节省了水泵房等机械排水设备及构筑物，也起到縮短工期减少投资的作 用。该项技术在初设审査中得到中国电力工程集团公司充分肯定，认为是一项安全、先 进、环保、质优的研究成果。并因大量减少工程量，受到建设方和施工方的欢迎。
目前，应用本成果的500kV宁海变电所已投入运行近2年，运^f于正常，场地最大沉 降仅8mm。具有良好的安全性和经济性，推广前景广阔。
从工程的实践运用表明本发明在坡地建设一个500kV变电所，较常规可减少土建 投资近一千万元，建设一个220kV变电所，可减少投资近250万元；同时发挥出坡地地 质优势，从根本上提升了工程质量；且縮短工程周期50天左右。是一项安全、先进、 环保、质优的研究成果，整体水平达到国内领先。为类似的山前坡地变电所设计提供了 借鉴和推广作用。
权利要求
1、一种山前坡地变电所的竖向设计方法，该设计方法基于洪水漫坡思路的提出，变电所整个场地顺自然地形做成小坡度斜坡场地以满足防洪要求，通过构支架杆段长度的调整，来保证“单个配电装置内管母水平布置”的工艺要求。
2、 根据权利要求1所述的山前坡地变电所的竖向设计方法，其特征在于所述的斜坡 场地的地基以台阶式地基构成，单个配电装置内的基础底标高分两个台阶设置，为保证构 支架顶上支撑的管母能水平，构支架杆段长度也分成两类。
3、 根据权利要求1或2所述的山前坡地变电所的竖向设计方法，其特征在于所述的 斜坡场地上共设计有2个配电装置及多个单体建构筑物，并相互存在有相对高差，各单体 间均以软导线连接，场地的电缆沟、排水管道和道路均采用顺坡度处理。
4、 根据权利要求3所述的山前坡地变电所的竖向设计方法，其特征在于所述的斜坡 场地设有没有管母的主变场地，该主变场地直接采用构支架顺场地坡度布置。
5、 根据权利要求4所述的山前坡地变电所的竖向设计方法，其特征在于所述的斜坡 场地的地基是顺管母方向0. 8%找坡，场地的坡地高低差至少达3. 5m。
全文摘要
一种山前坡地变电所的竖向设计方法，该方法基于洪水漫坡思路的提出，变电所整个场地顺自然地形做成小坡度斜坡场地以满足防洪要求，通过构支架杆段长度的调整，来保证“单个配电装置内管母水平布置”的工艺要求；所述的斜坡场地的地基以台阶式地基构成，单个配电装置内的基础底标高分两个台阶设置，为保证构支架顶上支撑的管母能水平，构支架杆段长度也分成两类；所述的斜坡场地上共设计有2个配电装置及多个单体建构筑物，并相互存在有相对高差，各单体间均以软导线连接，场地的电缆沟、排水管道和道路均采用顺坡度处理；它具有提升工程质量，减少工程投资，同时缩短工程周期等特点。
文档编号E04H5/04GK101165293SQ20071007146
公开日2008年4月23日 申请日期2007年9月28日 优先权日2007年9月28日
发明者丘文千, 余永春, 安春秀, 杨传宝, 盛晓红, 黄达余 申请人:浙江省电力设计院