高原冻土输电线路的挑战与创新解决方案

概述：

青藏高原，作为“世界屋脊”，其独特的地理环境和极端气候条件对基础设施建设提出了巨大挑战，尤其是输电线路的建设和运维。青藏联网工程的实施，不仅为西藏电网带来了历史性变革，也暴露出冻土层对输电线路稳定性的潜在威胁。面对这一挑战，一项由国网青海电科院牵头的科研项目，旨在深入探究高原冻土地区输电线路杆塔基础失稳的演化机制及防控关键技术。

冻土影响与研究背景：

青藏联网工程的建成，极大地促进了西藏地区的经济发展和能源供应，结束了西藏电网孤网运行的历史。然而，该工程在多年冻土区的建设，使得冻土层的力学性质对气候变化和人为扰动变得极为敏感。随着输电线路在高海拔地区的持续铺设，如何确保冻土基础的安全稳定，成为了亟待解决的关键问题。

研究内容与创新：

项目团队历经八年，通过多单位联合攻关，揭示了冻土与人工基础相互作用的复杂过程，以及不同地质条件下工程措施对基础稳定性的影响机制。项目特别关注了杆塔基础在冻土区的变形机理，以及冻土退化、地下冰融化等对工程基础病害的影响。通过建立冻土基础综合长期监测系统，项目获取了关键数据，为预测杆塔基础稳定性趋势、预防工程病害提供了科学依据。

技术突破与应用：

项目在国内外首次明确了杆塔基础的受力特征，识别了冻土地基稳定性的关键控制因素，并提出了“加强冻结、提升承载力”的设计及运维新原则。通过深入研究，项目团队发现了空气对流和水分下渗对加速降温与融化的作用，以及冻融循环后回填土密实度的变化规律。此外，项目还研发了多项新技术，包括热管性能检测、无动力降温技术、快速降温技术、植被移植保护技术等，构建了从设计到运维的完整技术体系。

社会与经济效益：

这一系列创新成果不仅为高原冻土区输电工程的长期安全运行提供了坚实的技术保障，填补了高海拔冻土地区超特高压输电线路基础稳定技术研发的空白。项目成果显著提升了我国高海拔多年冻土区电力工程建设水平，对全国乃至全球高海拔冻土区工程建设起到了引领示范作用。通过实施冻土区输电线路设计、建设及运维优化，项目累计挽回直接经济损失超过3亿元，同时为保护青藏高原生态、实现可持续发展目标提供了有力支持。

结语：

面对高原冻土带来的严峻挑战，科研团队的不懈努力和创新实践，为输电工程的长期安全运行提供了坚实的技术支撑。未来，随着更多数据的积累和经验的共享，项目成果将在更广泛的地区得到应用，进一步提升冻土地区输电线路的运维效率和安全性。