巴基斯坦某电力工程勘测设计经验总结

2021-11-29李鹤峰王以磊

科技创新与生产力 2021年10期

李鹤峰，王以磊，宋双

（国核电力规划设计研究院有限公司，北京 100095）

“一带一路”是我国在新形势下制定的重大国家发展倡议，这一倡议既是与“一带一路”沿线国家合作发展、优势互补、实现双赢的战略，也是实现中华民族伟大复兴的重大举措[1]。“中巴经济走廊”是“一带一路”重大先行先试项目[2]，利用中国标准、中国技术建设的巴基斯坦能源电力项目，不仅给能源短缺的巴基斯坦带来无限光明，同时也为中国电力企业“走出去”迎来新的机遇。

但巴基斯坦动荡不安的局势，错综复杂的种族宗教纠纷，加之较为恶劣的自然环境，给我方参建人员带来巨大挑战和心理压力。本文结合巴基斯坦某特高压输电线路工程实践，总结了在巴全周期开展电力勘测设计和管理的经验，以期指导在巴人员安全高效地开展勘测设计工作。

1 工程概况

巴基斯坦某特高压直流输电线路工程为“中巴经济走廊”优先实施项目之一，建成后将极大地改善线路沿线电力负荷不稳的局面，对提高巴基斯坦人民的生活质量，帮助贫困人民快速脱贫致富起到积极的推动作用。同时，对促进“一带一路”沿线国家合作，加强基础设施互联互通具有重要意义。

线路起点位于巴基斯坦默蒂亚里（Matiari）东北约10km处的默蒂亚里换流站，途经信德省和旁遮普省，终点位于拉合尔（Lahore）西南约40km处的拉合尔换流站，自西南向东北走线，总长约878km。笔者所在研究团队实施项目长度约320km，路径及走向见图1，项目所在地位于巴基斯坦东南部，沿线主要穿越农田、沼泽和沙漠区域。

图1 局部路径及走向示意图

2 境外勘测设计主要内容

输电线路的勘测设计是一项多学科、多专业相互协调、相互配合的系统工程，是项目立项的主要依据和付诸实施的前提。主要分为可行性研究（可研）、初步设计（初设）、施工图设计等阶段，每个阶段任务分工不尽相同，主要流程见第116页图2。

图2 电力勘测设计流程图

巴基斯坦受一些人文和自然环境因素影响，其基础设施薄弱。笔者所在勘测设计团队在各阶段科学优化方案，充分利用丰富经验和先进设备，解决了一系列特定的问题，取得了良好的效果，总结了丰富的境外勘测设计经验。

3 境外勘测设计经验

3.1 可研勘测

本阶段主要进行调研和资料收集，并对收集的资料进行深入分析研究，配合设计落实电力路径外部条件，进行方案比选，特别是结合路径的具体条件对路径有异议的因素进行落实处理，确定审查路径方案。

由于是境外工程，勘测设计人员现场踏勘较为困难，可研阶段可以充分借助谷歌地球（Google Earth）高清影像，搜集或购买高分辨率卫星影像，如0.5 m分辨率的World view以及数字高程模型数据、行政区划等基础地理信息数据。基于影像图进行路径大方案比选，结合工程信息数据，搭建三维虚拟现实大场景辅助预选线，最终确定推荐路径方案，用于航空摄影测量路径设计，为基础航片的路径优化奠定基础。本阶段无需到达境外现场，充分利用好资料数据即可高效完成可研阶段的勘测设计相关工作。

3.2 初设勘测

本阶段主要根据可研路径审查意见，确定线路工程项目的具体方案，获取现实性强的航空影像数据，配合设计优化路径，解决有关设计方案的遗留问题。

对于巴基斯坦相对开阔空旷的先天便利条件，可以使用面阵航空数码相机（Digital Mapping Camera，DMC）和UltraCamXp WA广角大幅面数码航摄仪，结合优化路径，对全线实施数字航空摄影，获取现实性更强、精度更高的地表航空影像。利用数字摄影测量系统、Inp h o软件进行航空影像处理，基于影像数据得到目标大场景中各实体的三维数据，将三维数据生成实体三维立体模型，并将纹理信息融合到三维模型中，建立大场景真三维立体模型，然后融合不良地质带、保护区、矿区、河流以及规划区等路径要素数据，对制约因素进行分析研究，对可研路径进行详细优化选线，确定最优的初步设计路径，对某处影响线路走向的山地进行坡度分析，见图3。

图3 坡度分析

3.3 施工图勘测设计

本阶段作为勘测设计最为关键阶段，相关勘测设计人员必须到达现场，实地进行数据采集和校测，完成定线、定位、交叉跨越、房屋调查等测量工作，为上游专业提供真实可靠的基础地理信息数据，施工图勘测设计主要内容及工作流程见图4。

图4 施工图勘测设计阶段主要内容及工作流程

3.3.1 勘测外业

巴基斯坦外业勘测设计面临的风险和问题复杂多样：安全形势严峻，交通出行不便，高温酷热环境等。在尽量减少外业暴露的情况下，需根据当地实际情况，不断优化升级勘测设计方案。勘测设计团队研究了“起点及转角基线固定，终点及直线杆塔微调”的一次终勘定位模式，大大减少了改线的频次。

外业路径落实时，北斗卫星导航系统已覆盖全球[3]，优先利用兼容该系统的先进全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）测绘仪器，根据内业选线确定的转角坐标，结合实地地形地貌确定转角位置，大大提高了现场定位精度和工作效率。当现场实际情况有所不同导致路径方案调整较大偏离航带，可以利用小型无人机、机载激光雷达等先进技术，进行局部低空无人航空摄影，获取详细的影像数据、点云数据，优先利用内业进行路径的优化和勘测基础数据的提取，减少勘测人员外业暴露的风险，同时可以达到线路路径更优、经济性更好、勘测设计人员劳动强度更低的目的。

另外，外业过程中，勘测人员可以充分利用奥维互动地图进行目的道路的安全规划、塔位的导航定位、工程车辆的调度、外业勘测工作计划制定的辅助等，开放公共资源的有效利用，大大提高勘测设计效率。

3.3.2 勘测内业

内业时为提高工作效率，可研综合应用Pleiades、Googleearth卫星影像，融合数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）数据，采用多源数据辅助路径优化；利用高分辨率航空带状影像，制作DEM、数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，DOM）应用于勘测选定线测量；利用超低空数字近景摄影测量，获取真彩色、大比例尺、现势性强的影像数据，辅助塔基测量及林木、房屋调查；对于繁琐的坐标输入以及塔基断面成图、地形数据采集等可以标准化的工作，根据需要开发相应的小软件，极大地提高了外业勘测效率。

争取保证勘测内业与外业同步一体化，在进行外业勘测的同时，采用“互联网+智能移动终端”的方式进行数据采集和调查，开发必要的应用终端，如房屋调查和林木调查中的影像信息、属性信息采集；交叉跨越测量中的数据记录等，直接在外业工作时将勘测数据信息电子化，实现高效的内外业一体化作业。

4 境外勘测现场管理经验

4.1 安全风险

鉴于巴基斯坦堪忧的安全形势[4]，在巴开展勘测设计时，首先要做好自身安全防护，驻地的选择要安全可靠，可以根据需要选择配备完善安保的酒店宾馆或租住在相对较安全的别墅区域，增设必要的门禁、监控及警报系统，同时雇佣巴方专业的安全保卫团队，提供24 h安全保卫服务。另外要时刻关注中国驻巴使馆信息，完善危险预警机制，一旦出现安全风险，及时和驻巴大使馆联系。

4.2 沟通交流

巴基斯坦官方语言为乌尔都语和英语，但当地英语普及受到一定的限制[5]。在巴现场勘测设计中，优先聘请专业的巴方联络员作为沟通交流的纽带。一是巴方联络员不仅精通乌尔都语和英语，而且得益于中巴友谊不断深化，越来越多的联络员可以用简单的中文进行日常交流，极大地方便了勘测人员在巴的工作和生活；二是联络员不单单作为翻译官，还作为勘测设计工作的联络官，跟随外业勘测队伍，对勘测设计工作中遇到的问题，代表勘测设计方与电力公司等有关方进行沟通协调；三是联络员还可负责勘测设计队员的日常生活物资采购，减少勘测设计人员外出暴露的频次，从而有效降低其接触危险的可能性。

4.3 高温环境

巴基斯坦炎热干燥，降雨稀少，特别是信德和俾路支两省有大面积的沙漠，每年的6—7月该地区午间气温可达50℃以上。因此，外业勘测设计需要合理规划时间，采用“错时错温”的工作方式，避开高温时段，充分利用早晨和上午开展勘测工作，当现场气温升至39℃以上时，应及时停止作业。根据每日测区进度位置，提前估算路途耗时，倒推第二天出发时间。该种方式还可以保证下午有充足的补充睡眠和整理资料时间，达到一举多得的效果。