[发明专利]一种沿海地区架空输电线路设计风速的空间取值方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路工程设计与改造的技术领域，具体涉及一种沿海地区架空输电线路设计风速的空间取值方法。

背景技术

我国东南沿海地区位于西北太平洋热带气旋和南海热带气旋的主要活动路径上，受热带气旋侵袭严重，沿海地区输电线路的防灾减灾形势严峻。

设计风速是架空输电线路设计的关键参数，设计风速取值直接关系到线路工程的经济性、安全性和适用性。目前架空输电线路设计风速主要依据线路走廊附近长期气象台站的风速资料、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012和同区域已建线路设计风速综合考虑确定。

由于长期气象台站分布较为稀疏，其观测场多位于市郊边界区或近郊，随着城市化进程加快，测风环境普遍退化，不能客观反映线路工程所经过的野外开阔地、山岭迎风坡和滨海强风区等不同地区的风速空间分布规律。《建筑结构荷载规范》GB50009-2012研究范围遍及全国，附录E中的全国各城市基本风压取值表和全国基本风压分布图仅给出了空间尺度在10²公里量级的风速变化趋势，空间分辨率有限，实际应用时无法精细化地描述沿海地区空间尺度在10¹～10²公里量级的地形地貌对风场影响。因此沿海地区架空输电线路设计风速的取值面临基础资料匮乏和代表性有限等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种风速计算结果更准确的沿海地区架空输电线路设计风速的空间取值方法。本发明通过统计沿海地区热带气旋登陆频次及强度特征，补充收集整理沿海地区广泛分布的自动气象站和海洋站风速资料，展开与长期气象台站风速数据相关性分析，解决由于长期气象台站分布稀疏导致的设计风速空间分布代表性不足的问题。

本发明的技术方案是：本发明沿海地区架空输电线路设计风速的空间取值方法,包括有如下步骤：

1)资料收集、审查和修正；

2)沿海地区热带气旋特征分析；

3)长期气象台站理论风速计算；

4)自动气象站补充计算；

5)设计风速空间插值及优化。

本发明提出的方法充分采用了海洋站和自动气象站数据，与传统的方法相比，本发明风速计算结果更准确。主要表现为：

1、本发明引入海洋站数据更清晰地反映风速由沿海边向内陆变化的趋势；

2、本发明引入自动气象站数据提供更多的设计风速空间插值点，增强输电线路工程基础气象资料代表性；

3、本发明优选空间插值方法保证设计风速空间分布的合理性和稳定性。

附图说明

图1为设计风速取值总示意图；

图2～图6分别为资料收集、审查和修正，沿海地区热带气旋特征分析，长期气象台站理论风速计算，自动气象站补充计算，设计风速空间插值及优化流程图。

具体实施方式

本发明沿海地区架空输电线路设计风速的空间取值方法，包括有如下步骤：

1)资料收集、审查和修正；

2)沿海地区热带气旋特征分析；

3)长期气象台站理论风速计算；

4)自动气象站补充计算；

5)设计风速空间插值及优化。

本实施例中，上述步骤1)资料收集包括如下内容：

历年《热带气旋年鉴》，国家气象台站历史沿革和历年最大10分钟平均风速观测数据，海洋站历史沿革和历年最大10分钟平均风速观测数据，区域自动气象站10分钟平均风速观测数据，不同电压等级已建线路工程杆塔坐标、设计风速、风灾事故和基础地理信息数据。

本实施例中，上述步骤1)资料审查包括如下内容：气象台站代表性、观测资料一致性和数据记录可靠性审查；

气象台站的代表性判断标准如下：

11)国家气象站和海洋站拥有30年以上测风资料；

12)自动站的风速资料序列不少于2年，且平均风速、最大风速和极大风速资料序列的完整率大于95％；

13)站点周围地形平整度较好；

14)四周开阔空旷，附近障碍物对测风的最大遮挡角不大于5°。

观测资料一致性判断标准：

21)根据气象台站历史沿革中的迁站和更换仪器等信息确定资料间断年份；