二級遙感技術在藏中聯網工程中的應用

劉厚健，程東幸，趙順陽，饒 虎，樊柱軍，張 博

(中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司， 陜西 西安 710075)

二級遙感技術在藏中聯網工程中的應用

劉厚健，程東幸，趙順陽，饒 虎，樊柱軍，張 博

(中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司， 陜西 西安 710075)

遙感技術是一種運用現代化的運載工具和傳感器，探測和識別遠距離研究對象的技術。本文利用二級遙感技術對藏中聯網500kV線路工程全線地質災害及塔基地質條件進行了研究，發現線路R335- R 337/L336-L338段為一古滑坡體，并經現場調查、勘察及定量評價，驗證了遙感解譯結果的準確性，為進一步在輸電線路工程，尤其是山高坡陡的線路工程中推廣遙感技術奠定了基礎。

二級遙感技術；航空正射影像；衛星影像；塔基地質條件。

1 概述

藏中和昌都電網聯網工程500kV線路工程簡稱藏中聯網500kV線路工程，該工程位于西藏自治區，起自芒康500kV變電站，止于林芝500kV變電站。由于線路沿線新構造運動強烈、地質條件復雜、地形起伏較大，不良地質作用發育等，給塔基的長期穩定性帶來了極大挑戰。本工程在施工圖定位期間，由于對塔基地質條件和一些不良地質作用的認識存在差異，加之施工防護措施不當，造成施工開挖時出現了部分塔基坑壁坍塌，甚至塔基穩定性存在安全隱患的現象，為保證塔基的長期穩定性及線路的運行安全，在線路基礎工程施工階段，對塔基的穩定性和地質條件又進行了全線復核。

為了保證工期，提高塔基穩定性及地質條件的復核質量，本文對全線不良地質作用的發育情況和威脅塔基穩定性的其他安全隱患問題采用遙感技術進行了詳細研究和排查，并結合施工圖定位資料、施工反饋信息及現場勘察工作，對塔基的穩定性進行了驗證性研究，為該工程的長期運行起到了保駕護航的作用。

2 研究區地質概況

研究區處于青藏高原東部地區，大地構造單元屬松潘－甘孜地槽褶皺系之玉樹－義墩優地槽褶皺帶與三江地槽褶皺系江達－巴塘優地槽褶皺帶的接合部位，為川滇斷塊強烈活動斷裂構造區的西緣。線路沿線大多為高山峽谷地貌，地勢陡峭，嶺谷懸殊，山嶺重疊，線路沿線海拔高程一般在2900～5200 m(圖1)之間，一般高差在500～1200 m，最大高差可達1550 m。

圖1 沿線海拔高程圖

線路沿線穿越了侵蝕剝蝕溶蝕高山峽谷地貌，侵蝕剝蝕溶蝕中、高山地貌、低高山和高原區低山丘陵地貌和河流侵蝕堆積山間盆地、谷地地貌以及冰川侵蝕地貌等5個大的地貌單元。受構造運動影響，各地貌單元中的巖體均表現出節理、裂隙發育，風化卸荷作用強烈，淺表層部位巖體完整性差，以碎裂結構為主的特征。

研究區內地形高差變化大，巖體破碎，各種不良地質作用廣泛發育，尤以崩塌、巖屑坡、碎石堆積體、滑坡等不良地質作用最為普遍。而且這些不良地質作用發育廣泛、穩定性差、規模大，難以規避和防治。

3 二級遙感及解譯結果

3.1 二級遙感

由《電力工程遙感調查技術規程》(DL/T 5492－2014)可知，工程項目的遙感調查等級根據項目的調查目標、技術特點與要求可分為三級。藏中聯網500kV線路工程在遙感地質解譯時已經具有專門的航空正射影響資料，遙感解譯人員也是專業人員，且遙感解譯結果都將必須進行現場驗證，因此，滿足二級遙感調查的要求。

3.2 遙感影像資料

為了指導塔基穩定性外業復核工作，選用航空正射影像作為主要影像數據源，并結合Google Earth衛星影像資料，對全線的地質條件進行綜合分析，選擇出疑似存在安全隱患的塔基供外業驗證。

正射影像是輸電線路定位工作中重要的基礎資料，其產生過程是：按照擬定的航攝計劃進行航飛獲取航空像片后，測量專業通過外業控制和調繪工作，獲取工程區適當數量的控制點，包括坐標信息和高程信息，利用航空影像的立體像對生成核線影像，建立整個工程區的三維立體地圖，用于測取輸電線路斷面圖，塔位調整后斷面也隨之變化。在這個過程中其附加產品就生成了工程區的正射影像地圖，也就是從正上方一定距離觀看工程區的影像地圖。正射影像可以在外業定位中指導設計人員到達擬定塔位，一般測量專業結合外控點和影像上道路的分布，分工布置每天的外業工作量，開展專業工作。但實際上，巖土專業人員應充分利用正射影像圖能真實反映工程區大部分地質條件的特征，綜合分析判斷塔基所處場地的穩定性及基本地質條件。目前巖土專業對于正射影像地圖的使用非常有限，這經常造成了因塔基穩定性問題而改線的情況，既浪費了工期，又增加了勘測費用。

Google Earth衛星影像是Google公司推出的全球影像地圖系統，地球上任何地方的影像都可以覆蓋，不同地段所使用的衛星影像數據源不同，城市一般采用快鳥(Quick Bird)或吉奧(Geo)等高分辨率影像，鄉村或山區多為陸地衛星類的中分辨率影像，其影像地圖隨時間推移也在不斷更新。Google Earth衛星影像是目前可以免費獲得的最方便的衛星影像地圖。

3.3 遙感特征與解譯

本次工作就利用了工程區航攝獲得的航空正射影像和Google Earth衛星影像綜合對比分析，通過目視解譯與現場驗證的方法進行了沿線塔基穩定性和地質條件的核查。通過對塔基所處場地地形地貌、不良地質作用、植被發育情況等的分析和研究，解譯了全線塔基的地質情況，發現大多數塔基所處地質體應處于相對穩定狀態，但R335－R337/L336－L338段塔基所處位置疑似滑坡體上(圖2)，需要進一步現場核實。

圖2 工程區的衛星影像和正射影像

R335－R337/L336－L338段所在斜坡在衛星影像上和航空影像上均呈現明顯的圈椅形地貌，后緣陡峭，中部相對平緩，前部又變為陡峭狀態，北側邊界已經形成明顯的泥石流，在溝口形成扇形堆積體，南側以緩梁與斜坡分開，整個坡體上植被發育一般，中部平臺區地形凌亂，局部較前部稍低。坡體由風化殘坡積碎屑物組成，細粒物質填充很少，固結程度差。局部受水流沖刷形成淺溝槽，地面裸露。在衛星影像上，坡體形成一定的陰影，頂部有積雪。從影像上看，坡體目前沒有明顯的變形，下部也沒有形成變形堆積體，說明現狀條件下，該斜坡體處于基本穩定狀態。

3.4遙感解譯結果

R335－ R 337/L336－338段為一傾向西側的斜坡，近南北向展布，西側為河谷，河床高程3907 m，斜坡底部高程3958 m，中部平臺處4340 m，斜坡頂部5125 m，R335－R337分布在4163 m左右，L336－L338分布在4219 m左右，整個斜坡底部寬度1100 m，中部寬度1270 m，頂部寬910 m，從影像上看坡面較平整，偶見坡面泥石流，由厚層松散風化堆積物組成，植被稀疏，呈較明顯的圈椅狀，上部陡峭，中部平緩，下部稍陡，北側溝谷形成了明顯的泥石流，溝口堆積明顯(圖3)，該斜坡為一古滑坡，目前處于穩定狀態，輸電線路位于坡體的前部、中部平臺的下面，共有6基塔分布在該斜坡體上，輸電線路塔基施工和運行時，荷載疊加到斜坡上，是否會對坡體的穩定性有影響，需要進一步核實。

圖3 R335－R337/L336－L338段航空正射影像

4 遙感解譯結果的驗證

遙感排查出R335－R337/L336－L338段存在滑坡隱患后，隨即對這個區段進行了工程地質調查、勘察及滑坡體狀態的穩定性評價。

現場調查發現R335－R337/L336－L338段所在的坡體確實為滑坡體。滑坡在地形上較為明顯，邊界易區分，前部被泥石流等堆積體覆蓋，整體呈開口微閉的“馬蹄形”。該滑坡體后壁為上部緩傾平臺東側陡峻山體，后壁較平直光滑，可見“圈椅狀”地形。滑坡前緣位于下部緩傾平臺上部坡體泉水出露一帶，下部緩傾平臺主要為原河流階地，其北側可見卵礫石堆積體，滑坡體基本覆蓋在原始河流階地上；左右側位于兩側山脊(圖4～圖5)。

圖4 塔基所處坡體地貌形態

圖5 10L336～10l338、10R335～10R337塔位邊坡工程地質平面圖

為了對該段路徑的適宜性及塔基穩定性做出客觀評價，本文在對該坡體進行勘察、測試的基礎上，選用Geostudio軟件，分天然、地震、暴雨及各工況的耦合情況進行了定量評價，評價結果顯示坡體的安全系數均大于1.05，是穩定的坡體。

綜合坡體的地貌形態、植被發育特征、臨空條件及水環境特征，結合定量計算結果可知：該坡體為一古滑坡體，由于發生的時間久遠，坡體上難以見到明顯的變形破壞特征，目前處于穩定狀態，對線路走徑和塔基穩定性不會造成大的影響。

5 結論

(1)通過開展二級遙感地質解譯工作，進一步排查了線路全徑內影響塔基穩定性的不良地質作用，加深了對塔基穩定性的認識。

(2)對于藏中聯網工程這樣的山高坡陡地區，遙感手段的應用增強了巖土工程勘察工作的主動性和預見性，拓寬了巖土工程的勘察手段。

(3)通過遙感手段的應用，使得塔基穩定性和地質條件復核工作更具針對性，減少了大面積盲目工作帶來的工期和人力成本的浪費。

(4)通過現場勘察和定量評價，對R335－R337/L336－L338段塔基所處坡體的狀態與遙感解譯結果認知一致，說明遙感解譯結果是可靠的，這也為在輸電線路工程中大力推廣遙感技術的應用提供了廣闊舞臺。

[1]趙順陽，等.西藏昌都與藏中聯網工程500kV線路工程地質災害復核遙感解譯專題報告[R].西北電力設計院有限公司，2016.

[2]趙建軍，等.西藏昌都與藏中聯網工程500kV線路工程包10段塔基邊坡穩定性評價[R].成都：成都理工大學，2016.

[3]黎澤文.遙感技術在二灘－自貢500kV輸電線路工程地質勘察中的應用[J].電力勘測設計，1994，(2).

[4]劉厚健，等.電力工程遙感調查技術規程[M].北京：中國計劃出版社，2014.

Application of Grade II of Remote Sensing Technology in Transmission Line between Central Tibet and Changdu

LIU Hou-jian,CHENG Dong-xing,ZHAO Shun-yang,RAO Hu,FAN Zhu-jun,ZHANG Bo
(Northwest Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group,Xi'an 710075,China)

Remote sensing is a technology which uses modern delivery vehicles and sensors to detect and identify remote research objects. This paper has studied the geological disasters and geological conditions of tower foundations along the whole path way in the project of 500kV electric transmission line between central Tibet and Changdu by using remote sensing technology,and found that the landforms from R335 to R337 and L336 to L338 on the line is an ancient landslide.Finally verified the accuracy of remote sensing interpretation results through field investigation,prospecting and quantitative evaluation,and laid a solid foundation in promoting remote sensing technology in projects of transmission line,especially in high mountain and steep slope areas.

Grade II of remote sensing technology; aerial orthoimages; satellite images; geological conditions of tower foundation.

P627

A

1671-9913(2017)05-0001-04

2016-12-30

劉厚健(1958- )，男，四川南江人，教授級高級工程師，主要從事電力巖土工程勘察、評價及管理工作。