[发明专利]一种区段输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害风险的评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种区段输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害风险的评估方法，其适用于高压输电线路、超高压输电线路及特高压输电线路基础边坡的易滑坡段风险评估。

背景技术

输电线路是电网的重要组成部分，输电线路的安全稳定运行直接影响到电网的稳定性和供电的可靠性。由于暴雨造成水土流失，与之密切相关的坡面冲刷、滑坡、滑塌等广义滑坡灾害时有发生，危及输电线路杆塔安全，严重者甚至造成线路倒杆断线。因此，防止输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害事故，是保证输电线路安全稳定运行的一项十分重要的工作，已逐渐受到电力设计部门、供电管理部门的重视，而做好对输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害风险评估、预警是防止暴雨灾害事故的基础。

输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害风险评估虽然属于边坡工程研究范围，但其评估方法不能生搬硬套现有的边坡稳定性预测方法，还要考虑输电线路的特殊性。中国专利文献公开的《一种在降雨条件下土边坡稳定性预测预报方法》（专利号：ZL200910094527）通过11个参数建立土边坡稳定性控制因素综合表并对控制因素进行数学回归分析，建立各个控制因素抗洪能力评分表，然后通过区段滑坡与降雨关系调查统计分析，得出滑坡时有效降雨量阀值，最后根据抗洪能力评分表，综合各种降雨量规律与特征，建立土边坡在降雨条件下的稳定性警戒等级图，以此实现对某一边坡所处的稳定性状态进行风险评估。该发明存在的不足之处是：仅是对某边坡进行评估，不能反映区段的暴雨灾害风险强弱，还有就是用于输电线路杆塔基础边坡的评估的话没有考虑杆塔基础结构特征、地层岩性等对杆塔基础边坡暴雨滑坡灾害有重要影响的信息。

据申请人所知，由于一条线路的杆塔数量众多，特别是跨区电网及远距离输电线路可达数千甚至上万，位于山区的杆塔可达上千，如果只是给出各杆塔进基础边坡的风险等级，运行维护部门仍无法快速准确把握线路的防雨薄弱点。较好的解决办法应是先通过各区段进行暴雨灾害风险评估来确定薄弱区段，再针对风险较高区段进行杆塔的评估以确定薄弱杆塔，进而进行针对性防护。

现有技术对于区段边坡大多采用GIS进行滑坡危险性预测和评估，主要利用GIS的空间叠加分析功能，将每个影响边坡滑坡风险的因素用一张专题地图来表示，然后把各专题地图进行空间叠加，最后得到滑坡的危险性分布图。这种方法只是对研究区域滑坡的危险性进行一个宏观的定性的评价。到目前为止，还没有一个能综合反映输电线路杆塔基础特征、地形地貌特征、地层岩性等差异的较定量评估各区段暴雨灾害风险的有效方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种区段输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害风险的评估方法，具体说，是一种基于层次结构模型，综合考虑区段输电线路内各杆塔基础边坡对整个区段暴雨灾害影响而提出的评估方法，能实现对线路各区段暴雨灾害风险的准确评估。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种区段输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害的风险评估方法，包括以下步骤：

S1输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害控制因素综合表的建立：

根据临界降雨量、输电线路各基杆塔的基础特征、地形地貌信息、地层岩性、土体密实度情况、土体中碎石含量、坡面特征等特性，建立输电线路杆塔基础边坡暴雨灾害控制因素综合表；

S2暴雨灾害控制因素的量化、归一化，包括以下子步骤：

S2-1量化采用德尔菲法、统计分析法、隶属度函数法和信息量法其中之一进行，优选隶属度函数法：将各定性指标分为3级，通过给各等级赋予边界值，然后通过线性差值的方法确定其隶属函数，完成定性指标的量化；

S2-2量化的数据以sigmoid函数为激活函数进行归一化处理，将量化的数据转化为[0.1-0.9]区间的数值。

S3风险评估模型的确定及具体边坡的评估，包括以下子步骤：

S3-1以灾害统计及人工降雨边坡侵蚀试验结果为训练样本，采用BP人工神经网络方法，采用改进BP网络计算程序对神经网络进行训练直至达到误差要求，获得灾害控制因素与暴雨滑坡事故率的映射关系，确定杆塔基础边坡暴雨滑坡风险评估数学模型；

S3-2基于建立的风险评估数学模型，逐个计算各杆塔边坡的暴雨滑坡事故率，得到各边坡的暴雨滑坡事故率计算值。

S4暴雨灾害风险的分级：