風電場測量論文：風電場測繪過程的建議范文
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作者：張煥杰單位：河北省電力勘測設計研究院
編寫原則
1規程定位
《風電場工程測量技術規程》在標準體系里的定位，是一個需要首先明確的原則問題。風電場工程測量屬于工程測量的范疇，目前主要參照執行的是《工程測量規范》(GB50026-2007)、《火力發電廠工程測量技術規程》(DL/T5001-2004)、《220kV及以下架空送電線路勘測技術規程》(DL/T5076-2008)、《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T18314-2009)(下文簡稱風電場參照執行標準)。《工程測量規范》是國家標準，但沒有專門針對風電場的內容，場址測量、升壓站、道路測量主要參照《火力發電廠工程測量技術規程》電力行業標準有關章節執行，集電線路主要參照《220kV及以下架空送電線路勘測技術規程》電力行業標準有關章節執行，GPS作業執行《全球定位系統(GPS)測量規范》國家規范基本條款。所以，《風電場工程測量技術規程》應定位為電力行業標準，考慮到《風力發電場設計規范》國家標準正在編寫，必要時可以考慮升級為國家標準。
海上風電場與陸地風電場工程測量內容、方法、手段差別較大，而且工程經驗有待豐富。《風電場工程測量技術規程》針對陸上風電場，有企業標準支撐，編寫行業標準時機成熟；《海上風電場工程測量技術規程》應針對海上風電場單獨編寫，目前應定位為企業標準。
2編寫方法
風電場前期六項標準明確了前期工作需要的測量資料的名稱及內容要求，參照執行的四項標準被借鑒的條款規范了數據來源、工作方法、精度指標、樣圖等，所以《風電場工程測量技術規程》編寫時應滿足前期六項標準，對參照執行四項標準的有關條款認真分析，針對風電場具體工作內容進行綜合整理，重點突出針對性和適應性。例如集電線路電壓等級一般是35kV，而且基本在風電場范圍內，應充分利用已有資料，簡化工作流程和工作內容。
風電場前期六項標準由水電水利規劃總院牽頭編寫，參照執行的《火力發電廠工程測量技術規程》、《220kV及以下架空送電線路勘測技術規程》由電力規劃設計總院牽頭編寫，風電場地形圖測量雙方均有豐富的工程經驗，微觀選址、道路測量工程經驗基本相同，集電線路、升壓站測量火電設計院經驗積累相對多一些。所以《風電場工程測量技術規程》編寫應成立由火電、水電設計院參加的編寫小組，工程經驗豐富的設計院牽頭實施。
3編寫過程控制
《風電場工程測量技術規程》應在國家標準委員會、國家能源局備案或立項，方便開展工作和標準升級為國家標準。牽頭院應做好策劃，制訂合理的計劃，邀請有關部門和專家對工作計劃和內容進行評審；然后在充分調研的基礎上，參加院分頭編寫，牽頭院匯總形成初稿；對初稿進行評審，根據評審意見修改后形成征求意見稿；對反饋意見匯總評審，修改形成送審稿；最后根據審查意見修改后形成試用稿。
編寫內容
1風電場工程測量主要工作內容
風電場包括陸地風力發電場及海上風力發電場，陸地風力發電場是位于山地、丘陵及平原區風力發電場的統稱，海上風力發電場是風力發電機組地基基礎直接受海水作用影響的風力發電場。首先明確《風電場工程測量技術規程》的適用范圍為陸地風力發電場。陸地風力發電場勘測主要包括風電機組及場內升壓站、集電線路、道路勘測。風電機組勘測階段一般劃分為：預可行性研究階段勘測(含工程規劃勘測)、可行性研究階段勘測、初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。升壓站勘測階段一般劃分為：可行性研究階段勘測、初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。集電線路勘測階段一般劃分為：初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。道路勘測一般在初步設計階段實施。風電機組預可行性研究階段，測量專業一般是配合設計搜集1:50000或更大比例尺的地形圖；可行性研究階段，測量專業主要工作是測繪1:10000比例尺地形圖、建立控制網及配合巖土專業工作(放樣勘探點、測地質點等)；初步設計階段，測量專業需要配合設計人員進行微觀選址(即將設計專業預排的風機放樣到實地，并根據實際情況現場進行調整)。施工圖設計階段，測量專業依據設計特殊需求開展專項工作。
升壓站可行性研究階段，測量專業配合設計搜集、利用擬選站址區域已有地形圖資料(地形圖比例尺1:10000～1:50000)，選擇站址；初步設計階段，測量專業主要工作是測繪1:500比例尺地形圖、建立控制網及配合巖土專業工作(放樣勘探點等)；施工圖設計階段，測量專業一般是配合巖土專業詳勘工作(放樣勘探點等)。集電線路初步設計階段，測量專業一般是配合線路電氣設計人員室內在1:10000地形圖上選擇路徑，必要時現場落實；施工圖設計階段，架空線路平斷面圖測繪，平面圖比例尺1:5000，斷面圖比例尺1:500。原則上不測塔基地形圖，特殊條件下(掏挖基礎、地形條件復雜)塔基地形圖測量，由設計人員現場指定，塔基地形圖比例尺1:200，等高距0.5m。地下敷設電纜工程，測量專業配合設計利用風電場場址地形圖(比例尺1:5000或1:10000)選擇路徑；特殊條件下(如山區地形起伏變化大，崖、坎發育)依據設計要求，現場落實路徑并測量縱斷面圖，比例尺宜為：平面1:5000，斷面1:500，提供路徑轉角坐標、縱斷面圖等。道路初步設計階段，測量專業進行帶狀地形圖測繪，測繪比例尺1:2000，測繪帶寬一般50m。
2技術發展現狀
以全球衛星定位系統(GPS)、遙感(RS)、地理信息系統(GIS)為代表的3S技術，推動了測繪技術的跨越式發展。陸地風力發電場工程測量積極采用3S技術。全球衛星定位系統當前主要包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的北斗系統、歐盟的伽利略系統，目前主流應用的是GPS。GPS靜態、快速靜態技術在風電場場址、升壓站控制測量中普遍應用，RTK技術在場址、升壓站地形圖野外數據采集中廣泛應用，風機微觀選址、巖土專業配合測量也主要采用GPSRTK方法，集電線路測量、道路測量更是如此。遙感主要在場址1:10000地形圖測繪中廣泛應用，其中航測占主導地位，衛星影像作為補充，三維激光雷達也是手段之一，但受制于性價比還無法推廣應用。GIS是目前最先進的空間與屬性數據管理與分析技術之一，在風電場規劃、勘測設計、施工、運行中具有良好的應用條件和效果，為風電場全壽命周期管理提供了整體的解決方案。目前風電場GIS的應用還處于起步階段，測量專業作為為風電場GIS提供基礎空間與屬性數據(地形圖、控制測量數據、坐標與高程基準等)的工作流程的前端專業，對風電場GIS技術的推廣應用可以發揮顯著地推動作用。
3編寫內容
3.1內容編排
《風電場工程測量技術規程》的編寫內容應覆蓋陸地風力發電場全壽命周期的測量工作，重點突出勘測設計階段，力求簡明扼要，使用方便。建議內容編排如下：
(1)范圍
(2)規范性引用文件
(3)總則
(4)控制測量
(5)地形測量
(6)微觀選址測量
(7)升壓站測量
(8)集電線路測量
(9)道路測量
(10)巖土測量
(11)檢查驗收及測量成果
(12)竣工及GIS建立測量
(13)施工運行測量
3.2內容說明
范圍，應明確《風電場工程測量技術規程》適用于陸地風力發電場勘測設計階段、施工階段、竣工階段的工程測量工作，運行階段可參照執行。規范性引用文件不但包括上文中的標準，還應包括有關設計標準等。總則，除一些基本要求和約定外，還應突出風電場的特殊性，例如風電場測量工作安排的原則等。
控制測量，明確風電場控制網布設的原則、坐標系統、高程系統、等級，觀測儀器、觀測方法、計算方法、資料整理等，應重點介紹GPS。
地形測量，應明確場址、升壓站站址、帶狀地形圖的比例尺、測量手段、儀器、成圖軟件要求等。1:10000地形圖主要采用航測方法成圖，優先采用已有航測資料；1:500、1:2000地形圖主要采用GPSRTK方法進行數據采集，內業成圖采用電子平板軟件。應在附錄中給出風機、測風塔等特殊圖式符號。微觀選址測量，應明確精度要求、使用儀器、觀測方法等，重點介紹GPSRTK方法。
升壓站測量，應明確可行性研究、初步設計、施工圖設計階段的主要測量內容、方法，重點說明風電場的特殊要求，如何充分利用已有資料，簡化工作。強調坐標、高程系統的一致性，方便風電場GIS的建立。集電線路測量，應明確電壓等級及初步設計、施工圖設計階段的主要測量內容、方法，如何充分利用已有資料，針對35kV電壓等級簡化工作。強調坐標、高程系統的一致性，提供塔位坐標，方便風電場GIS的建立。
道路測量，應根據風電場運輸要求確定道路等級，規定精度、工作方法及提供資料內容，根據風電場道路的特點，簡化測量工作。
巖土測量：明確配合巖土專業勘探點測量的精度、測量方法、采用儀器等。檢查驗收及測量成果，針對風電場特點編寫有關內容。
竣工及GIS建立測量，明確建立風電場GIS測量專業的工作內容，說明基礎入庫數據(地形圖、遙感數據、控制網數據、統計數據等)及專題入庫數據(風機坐標、升壓站坐標、線路桿塔坐標、道路坐標等)的格式、精度、空間參考系、元數據等。專題數據通過竣工測量獲得，手段是搜集設計圖紙、設計變更等，并進行必要的現場檢測。施工運行測量，施工放樣使用勘測設計階段控制網即可，只說明一般要求，具體參照勘測設計階段內容。重點應放在勘測設計階段建立的風電場GIS，如何輸入施工、運行專題信息并進行維護，突出風電場全壽命周期管理。
結語
(1)由于沒有陸地風電場測量專業規范，只能參照有關規程規范執行，為了保證質量，工作深度過深、工作量過大的情況時有發生。因此十分有必要盡快制定專業規程，推廣應用新技術、新手段，簡化工作流程，確保成品質量，壓縮工作周期，為風電場勘測設計提供優質服務與技術支撐。
(2)《風電場工程測量技術規程》應定位為電力行業標準，考慮到《風力發電場設計規范》國家標準正在編寫，必要時可以考慮升級為國家標準。
(3)《風電場工程測量技術規程》編寫應成立由火電、水電設計院參加的編寫小組，工程經驗豐富的設計院牽頭實施。
(4)陸地風力發電場勘測主要包括風電機組及場內升壓站、集電線路、道路勘測。風電機組勘測階段一般劃分為：預可行性研究階段勘測(含工程規劃勘測)、可行性研究階段勘測、初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。升壓站勘測階段一般劃分為：可行性研究階段勘測、初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。集電線路勘測階段一般劃分為：初步設計階段勘測、施工圖設計階段勘測。道路勘測一般在初步設計階段實施。
(5)《風電場工程測量技術規程》的編寫內容應覆蓋陸地風力發電場全壽命周期的測量工作，重點突出勘測設計階段，力求簡明扼要，使用方便。