城市高壓走廊綠地游憩利用策略

1、城市高壓走廊綠地游憩利用策略熊和平 張波 王芳摘要：隨著城市中電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模日益加大，大量的高壓走廊將城市分隔成條條塊塊。按照傳統(tǒng)的認(rèn)識，這些走廊保護(hù)地帶都成為了建設(shè)禁區(qū)，使得城市的綠地布局喪失了整體性和連續(xù)性。而這種低效的土地利用也與我國現(xiàn)在城市建設(shè)中土地稀缺的現(xiàn)狀相矛盾。本文在分析了高壓走廊的電磁學(xué)影響的規(guī)律及程度的基礎(chǔ)上提出了走廊下游憩利用的可能性與利用途徑。關(guān)鍵詞：城市高壓走廊 游憩利用 安全距離 策略 電場 磁場1高壓走廊的安全性研究概述1.1高壓走廊的發(fā)展概況隨著我國電網(wǎng)的建設(shè)量增加，高壓走廊兩側(cè)一定距離內(nèi)都會被列入防護(hù)綠地的范疇，以保護(hù)電力設(shè)施的安全。但是這種防護(hù)廊道的劃分往往會影

2、響城市綠地的整體性和可達(dá)性，為了以提高城市用地利用的集約性和高效性，實(shí)現(xiàn)城市綠地系統(tǒng)的整體性和可達(dá)性，豐富城市的生活空間。需要充分地查閱電磁學(xué)方面的專家研究成果，并進(jìn)行整理和分析，得出高壓走廊電磁影響安全性的科學(xué)結(jié)論。并將這些分析結(jié)合城市游憩綠地建設(shè)的空間和場地要求進(jìn)行整合。1.2高壓走廊的安全性根據(jù)現(xiàn)在電磁學(xué)研究的成果，可以將輸、變電系統(tǒng)看作一個(gè)個(gè)電磁振源，高壓輸電線路和變電站中的高壓電力設(shè)備與大地之間存在一定的電位差，于是在輸電線路和變電站附近就存在或強(qiáng)或弱的電場和磁場。在我國，這種低頻電場和磁場的頻率一般在50Hz左右，我們稱之為工頻電場和磁場。伴隨輸電線路導(dǎo)線和變電所內(nèi)帶電導(dǎo)體的電暈放

3、電,還產(chǎn)生使人煩惱的可聽噪聲。此外輸電線路導(dǎo)線和變電所內(nèi)帶電導(dǎo)體發(fā)生電暈后,在緊鄰導(dǎo)線四周很薄的電暈層內(nèi),空氣游離的同時(shí)還出現(xiàn)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生少量的臭氧和氮的氧化物。所以，我們可以將高壓輸配電電磁對環(huán)境影響主要概括為以下幾個(gè)方面：既工頻電場、工頻磁場、可聽噪聲以及電暈產(chǎn)生的臭氧。綜合現(xiàn)有的關(guān)于各方面影響情況的研究結(jié)果，我們可以將這些影響的程度做一個(gè)整理。3353（1）工頻電場地面場強(qiáng)對人體的影響幾十年來，世界各國關(guān)于特高壓輸電產(chǎn)生的強(qiáng)電場對人體的影響進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，一般認(rèn)為現(xiàn)有的輸電線路下方的電場對人體不會有明顯的直接影響，。我國500kV線路現(xiàn)行的指導(dǎo)意見認(rèn)為線下地面最大場強(qiáng)10k

4、V/m，對人體無明顯影響。只要我國特高壓線路采用合理的導(dǎo)線半徑和根數(shù)，以及導(dǎo)線布置方式和對地距離，就不會對人類生活和生態(tài)環(huán)境造成危害，各項(xiàng)環(huán)境的控制指標(biāo)均可限制在允許范圍內(nèi)。（2）工頻磁場交流電流流過輸電線路或變電所的母線時(shí),在其周圍同時(shí)還產(chǎn)生工頻磁場。交變的磁場在生物體內(nèi)也會感應(yīng)產(chǎn)生電場和電流。但與工頻電場相比，工頻磁場在人體內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生的電場和電流是很弱的 。（3）可聽噪聲對500kV及以下的交流輸電線路,在滿足無線電干擾限值要求后,可聽噪聲限值也必然滿足要求。研究表明，在同一A計(jì)權(quán)下（噪聲測量的一種方式，用dB（A）作單位），送電線路電暈噪聲或電力設(shè)備產(chǎn)生的低頻噪聲（包括“嗡嗡”交流聲）比

5、交通噪聲更令人討厭，而且在比普通公共噪聲低10dB左右時(shí)，睡眠者獲得的喚醒概率相同。這種噪聲將使得高壓線路附近居民以及在鄰近線路處工作的人們感到煩躁和不安，嚴(yán)重時(shí)可使人們難以忍受。所以即使符合標(biāo)準(zhǔn)，也可能出現(xiàn)居民投訴的情況。（4）電暈生成的臭氧高壓輸電線路產(chǎn)生的臭氧非常微弱,用一般儀表很難測出。不會對人、牲畜或植物產(chǎn)生明顯的影響。從這一系列的研究成果中我們可以看出，高壓走廊對周圍的環(huán)境影響并沒有人們通常所想象的那么嚴(yán)重。電暈生成的臭氧影響十分的微弱，而噪聲的影響也可以通過一些常規(guī)手段進(jìn)行消減。至于人們最為關(guān)心還是高壓線周圍的電磁場對生物和環(huán)境究竟會產(chǎn)生多大的影響？在這一方面國外進(jìn)行了大量研究，

6、主要結(jié)論為：較弱的磁場幾乎沒有生態(tài)影響；有關(guān)電場的研究結(jié)果如下對人的影響：投有證據(jù)表明輸電設(shè)備產(chǎn)生的電場對人體健康是有害的；沒有發(fā)現(xiàn)在高場強(qiáng)下工作的線路工人（朱林 2000）。 受到長期的健康影響1。為探討高壓輸電線路下的電磁環(huán)境問題，有學(xué)者對110 kV 高壓輸電線路的工頻電磁場進(jìn)行了理論研究和實(shí)際測量. 利用模擬電荷法，計(jì)算了工頻電場強(qiáng)度，而且通過建立合適的模型，對工頻磁場進(jìn)行了計(jì)算。得出結(jié)論：在地面附近高度，電場強(qiáng)度主要由垂直分量決定，而磁感應(yīng)強(qiáng)度由水平和垂直分量共同決定. 由HJ / T241998 可知，電場強(qiáng)度的推薦標(biāo)準(zhǔn)是4 kV/ m，磁感應(yīng)強(qiáng)度限1朱林高壓輸變工程的電磁輻射及環(huán)

7、境影響評價(jià)電力環(huán)境保護(hù)2000，16（3）3354值是0.1 mT，此次計(jì)算和測量值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)2（王群 2005）。所以，雖然高壓輸變電工程存在著電磁輻射是不爭的事實(shí). 根據(jù)測試數(shù)據(jù)表明,高壓輸變電工程只要按照110500kV架空送電線路設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程(DL /T 5092 1999)設(shè)計(jì)高壓輸變電工程,同時(shí)履。 行環(huán)境保護(hù)手續(xù),保護(hù)好敏感目標(biāo),高壓輸變電工程對環(huán)境是安全的3（周建文2006）1.3公眾健康的電磁場環(huán)境要求而對于人身健康方面，工頻電磁場的職業(yè)暴露，由于影響面較小，人們對其的關(guān)注度相對要小得多，不過近幾年電力行業(yè)從職業(yè)安全角度出發(fā)也開始了該方面的研究。我國已頒布了作業(yè)場所工

8、頻衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，國家環(huán)?？偩諬/JT24一199850k0V超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)規(guī)范的要求，推薦以4kV/m作為居民區(qū)工頻電場評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)還沒出臺的情況下，目前我國在開展工頻電場、磁場防護(hù)工作時(shí)，基本采用4kV/m和100T作為公眾暴露的限值。2基于電磁場影響的高壓走廊安全性分析2.1高壓線周圍電磁場強(qiáng)度及衰減規(guī)律2.1.1輸電線電磁場分布和距離衰減根據(jù)對500kV線路的電磁場數(shù)據(jù)和距離衰減分布分析，可以直觀得出以下結(jié)論（如果1）:（1）出于垂直導(dǎo)線布置測線的需要，各線路的電磁場測量位置均位于相對空曠平坦的區(qū)域，遠(yuǎn)離居民區(qū)，因此其導(dǎo)線高度相對較低，部分線路兩側(cè)邊導(dǎo)

9、線一定距離內(nèi)電場強(qiáng)度超過4kV/m的居民區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。（2）從圖形上可以看出，不管是單回路、平行二回路還是同塔雙回路，只要對稱排列且兩側(cè)環(huán)境條件一致，其中心兩側(cè)電磁場基本呈對稱分布。（3）電場的峰值一般出現(xiàn)在邊線下或邊線外15m附近。對于單回路呈雙峰型，正三角形排列則兩峰間的低谷位于中線下；平行二回路則呈現(xiàn)四峰型，兩峰間的低谷均位于中線下和兩回路的中間;同塔雙回路基本也呈雙峰型，兩峰間的低谷位于雙回路的中間。（4）磁場的峰值一般出現(xiàn)在中心導(dǎo)線附近。單回路磁場呈單峰型，峰值產(chǎn)生在中線下;平行二回路和雙回路則呈雙峰型，兩峰間的低谷處于兩回路的中間。（5）電場和磁場達(dá)到峰值后，隨距離衰減的速度很快。2

10、.1.2輸電線電磁場分布特征和線路特征的關(guān)系（1）與線高的關(guān)系 23王群110 kV 高壓輸電線路電磁場分析及評價(jià)北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2005，31（5） 周建文高壓輸變電工程電磁輻射污染影響及防治對策湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2006，28（3）3355從電場強(qiáng)度分布來看，地面電場強(qiáng)度與導(dǎo)線對地高度關(guān)系密切，且表現(xiàn)為線路越低，場強(qiáng)越大的特征(如圖1)。但邊線外15m電場強(qiáng)度達(dá)到k4V/m以下所要求的最小高度尚與線路的類型、排列方式、回路等因素有關(guān)。（2）與排列方式的關(guān)系并行二回路，相互間的影響很小，從場強(qiáng)分布圖看，回路中心兩側(cè)即兩條單回各自的場強(qiáng)分布。由于同塔雙回線路兩回路間距離較近，回路一側(cè)的電磁場受

11、另一回路的影響 圖1 輸電線周邊電磁場強(qiáng)度分布4相對較大，影響情況與相序有關(guān)。同塔雙回逆相序排列，線下及附近的場強(qiáng)略低于單回路或并行二回輸電線的場強(qiáng)（3）與線路走廊環(huán)境的關(guān)系線路走廊的環(huán)境對電磁場的分布和衰減有很大的影響，盡管本文選擇的線路走廊相對空曠平坦，也存在著環(huán)境的差異。2.1.3輸電線路電磁場距離衰減和距離防護(hù)研究輸電線路導(dǎo)線中心兩側(cè)電磁場基本呈對稱分布，電場的最大值一般出現(xiàn)在邊線下或邊線外sm附近，磁場的最大值可能出現(xiàn)在中線下或邊線附近，不管是電場還是磁場都隨距離迅速衰減。輸電線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于100T的推薦限值。對于架空輸電線路，電場強(qiáng)度的距離防護(hù)是研究的重點(diǎn)。（1）500k

12、V架空線路電場強(qiáng)度距離防護(hù)綜合線路架設(shè)高度和排列方式對電場分布的影響，以4Vk/m作為居民區(qū)防護(hù)限值，大致得出500kV架空線路電場強(qiáng)度的防護(hù)距離。1）不論何種排列方式，架空線高度大于25m，其地面的電場強(qiáng)度基本不會超過4kVm/。2）導(dǎo)線高度低于15m的架空線路，其邊導(dǎo)線20m外，電場強(qiáng)度已經(jīng)衰減到4kVm/以下。建議500kV輸電線路跨越居民區(qū)附近區(qū)域時(shí)，架空線架設(shè)高度抬高到25m以上或邊線投影離開居民區(qū)20m，從而達(dá)到距離防護(hù)的要求。（2）220kV架空線路電場強(qiáng)度距離衰減220kV線路不管何種布線形式、架設(shè)高度，地面場強(qiáng)基本不超過4kV/m居民區(qū)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，一般4 作者自繪3356在3k

13、V/m以下?；旧喜淮嬖谠O(shè)置防護(hù)距離的要求。電場強(qiáng)度隨著與邊線距離的增加迅速衰減，衰減曲線約至邊線外30m后趨于平緩，至50m后接近背景值。輸變電設(shè)備電場、磁場分布和距離防護(hù)研究。（3）110kV架空線路電場強(qiáng)度距離衰減110kV線路地面場強(qiáng)較低，最大值出現(xiàn)在邊線附近，一般不超過IkV/m。電磁場強(qiáng)度隨著與線路距離的增加衰減很快，一般在距邊線20m以外，電磁場強(qiáng)度趨于穩(wěn)定，變化較小，并逐步接近本底值。2.1.4變電站內(nèi)電磁場距離衰減和距離防護(hù)研究(l)變電站內(nèi)設(shè)備垂直方向上的距離衰減高度越低，場強(qiáng)值相應(yīng)越低，對于原本場強(qiáng)高的點(diǎn)下降得越明顯。(2)變電站內(nèi)設(shè)備水平方向上的距離衰減和距離防護(hù)500

14、kV設(shè)備電場強(qiáng)度，在串聯(lián)的方向上離開設(shè)備3m外基本上降到4kV/m以下(開關(guān)除外);在垂直串的方向上，避雷器、壓變和接地閘刀6m外電場強(qiáng)度降到4kV/m以下，開關(guān)和電流互感器要離開10m才能降到4kV/m以下。而220Vk區(qū)域超過4kV/m的設(shè)備，電場強(qiáng)度隨水平距離衰減十分迅速。2.1.5變電站外電磁場的距離衰減變電站外最大電場強(qiáng)度均小于4kVm/，最大磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于100T。變電站外避開進(jìn)出線的影響，主要配電區(qū)域圍墻外的電磁場強(qiáng)度隨距離衰減規(guī)律十分明顯，最大場強(qiáng)出現(xiàn)在圍墻外大約510m的位置，隨后迅速隨距離衰減，500KV變電站到離開圍墻50一60m以后基本趨于平緩，220KV到30m之后

15、己經(jīng)趨于平緩，并逐漸接近環(huán)境本底。綜上所述，超高壓架空線路是公眾工頻電場防護(hù)的重點(diǎn)對象，變電站內(nèi)的高壓、低壓設(shè)備是職業(yè)工頻電磁場防護(hù)的重點(diǎn)對象。我國目前推薦的工頻電磁場公眾和職業(yè)暴露限值嚴(yán)于或等效于國際標(biāo) 圖2 輸電線周邊電磁影響區(qū)5準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上劃定的防護(hù)距離具有較大輸變電設(shè)備電場、磁場分布和距離防護(hù)研究的安全量（如圖2）。因此，就目前的研究來說，在本文提出的防護(hù)距離外，工頻電磁場對環(huán)境的影響較小。而對5 作者自繪3357于磁場影響強(qiáng)度的分析，我們以國家的公眾暴露規(guī)范為依據(jù)，磁場的強(qiáng)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國家規(guī)范，不存在安全問題。而對于35kv、110kv、220kv的高壓線線路，它們所產(chǎn)生的電場基本

16、上在1kv上下，也不會產(chǎn)生安全問題。2.2游憩利用對于場地安全性的要求根據(jù)以上的結(jié)論，結(jié)合城市游憩綠地建設(shè)的特點(diǎn)進(jìn)行分析。我們采用4kVm/和100T作為公眾暴露的限值，以控制高壓走廊下的用地是否可以進(jìn)行游憩利用以及利用的強(qiáng)度等?？梢缘贸?，如果 圖3 輸電線線塔保護(hù)要求高壓走廊下在行人可以觸及的高度范圍內(nèi)，高壓線產(chǎn)生的電磁強(qiáng)度能夠減弱到公眾暴露限值，則其下的綠地可以通過高壓走廊進(jìn)行整體布局；否則的話就只能在兩側(cè)相應(yīng)距離外進(jìn)行場地布置，而高壓走廊下只能布置單純的防護(hù)綠地或最多設(shè)置綠地的通道，而不能放置停留性的休息設(shè)施或活動場地。此外，由于線塔的防護(hù)要求，還要按照不同的級別規(guī)定一個(gè)保護(hù)距離。由這兩

17、個(gè)水平方向和垂直方向的控制范圍之外的區(qū)域則為可利用區(qū)。我們?nèi)【€路中距離地面最近的一根電線為基準(zhǔn)，電線距離地面距離為H,電線的最大懸懲一垂距離為M，電磁影響距離為R，則地面的可利用高度為h=H-M-R.如果h>3m,則地面空間可以通過。線塔的保護(hù)距離為D（如圖3），由線塔基面外邊偏移D為控制區(qū)域。如圖所示，走廊斷面中可利用區(qū)域?yàn)榧葹榭鄢俗仙碾姶庞绊憛^(qū)和紅色的線塔保護(hù)區(qū)之后的綠地區(qū)域（如圖4）。作者自繪圖4 高壓走廊下游憩可利用區(qū)域6 633583高壓走廊下游憩利用的途徑3.1高壓走廊下游憩利用的方法高壓走廊自身的建設(shè)維護(hù)也需要一定安全范圍。而空間的電場很容易被導(dǎo)電物質(zhì)所屏蔽或削弱（即使

18、該物質(zhì)是導(dǎo)電性不良的）。建筑物、樹木等，都可以使空間電場畸變，并削弱其遮蔽空間或鄰近范圍內(nèi)的電場。因此建議在高壓走廊下綠化主要采取草灌結(jié)合的形式，在靠近走廊的外側(cè)在滿足相關(guān)規(guī)范條件下選用喬灌草結(jié)合形式進(jìn)行綠化。另外在架設(shè)高壓走廊時(shí)，按通過居民區(qū)的電場磁場防護(hù)要求進(jìn)行施工，對于其噪聲影響按照城市區(qū)域噪聲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整建設(shè)。3與高壓線架設(shè)及主管部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，結(jié)合綠化現(xiàn)狀和遠(yuǎn)期建設(shè)目標(biāo)就綠地的建設(shè)提供可執(zhí)行依據(jù)和建議（現(xiàn)狀情況是綠地未建，高壓先行）。4、在進(jìn)行高壓走廊下綠地設(shè)計(jì)時(shí)，采取一些設(shè)計(jì)手法，吸引人們的注意力，轉(zhuǎn)移興奮點(diǎn)，降低消除高壓線的視覺、噪聲影響，以克服削弱人們的壓迫感。5、通過多種渠

19、道對人們進(jìn)行輻射影響科普宣傳教育，澄清相關(guān)概念，使人們能對高壓走廊的有限影響有客觀的認(rèn)識，消除心理夸大作用。1966年，哈普林在西雅圖市中心設(shè)計(jì)了一個(gè)跨越高速公路的綠地，使市中心的兩個(gè)部分重新聯(lián)系了起來。他充分利用地形，再次使用巨大的塊狀混凝土構(gòu)造物和噴水，創(chuàng)造了一個(gè)水流峽谷的印象，將車輛交通帶來的噪音隱沒于水聲中。公園里面有許多流水的造景，配合著綠色的長青植物帶給人們清涼舒適的感覺。這座公園的建立，給公路西側(cè)商業(yè)區(qū)和公路東側(cè)的居住地和公共機(jī)構(gòu)帶來了新的活力。3.2高壓走廊下游憩利用的注意事項(xiàng)由于高壓走廊下的安全敏感性，必須對部分活動項(xiàng)目進(jìn)行限制，如放風(fēng)箏、飛盤、釣魚、放焰火等，對小品、構(gòu)筑物

20、的高度也要進(jìn)行嚴(yán)格控制。我們對綠地中經(jīng)常用到的幾種設(shè)施進(jìn)行了分析，根據(jù)它們對環(huán)境和場地的要求，以及可能產(chǎn)生的影響對控制等級做了分類。按照三個(gè)等級進(jìn)行控制。可以設(shè)置類指設(shè)施在高壓走廊下布局時(shí)基本上不會對線路安全產(chǎn)生影響，可以按照方案要求自由設(shè)置;限制設(shè)置類指設(shè)施可能會對線路安全產(chǎn)生一定的影響，因?yàn)閷ζ湮恢煤鸵?guī)模要進(jìn)行仔細(xì)考慮，如涉水池。或者設(shè)置規(guī)模過大時(shí)人流較多不利于走廊的維護(hù)，如休閑廣場等;禁止設(shè)置類指布局在高壓走廊下會產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)，在不能保證安全的影響不應(yīng)設(shè)置的設(shè)施，如游泳池、游樂場等。3359表1 高壓走廊綠地設(shè)施控制表7 控制等級可以設(shè)置可選設(shè)置 禁止設(shè)置 設(shè)施類型 棚架 廊亭 座椅

21、雕塑小品 信息標(biāo)志 木棧道 坡道 擋土墻 路緣石及邊溝 涉水池 溪流 瀑布 跌水 景觀橋 圍欄/柵欄 飲水器 休閑廣場 健身運(yùn)動場 游泳池 游樂場 噴泉注：可以設(shè)置：基本上可以自由處理;可選設(shè)置：要考慮設(shè)施的規(guī)模和布置位置;禁止：會帶來安全隱患因而禁止設(shè)置的設(shè)施。表2 高壓走廊綠地活動控制表8控制類型充許活動禁止活動 活動類型 散步、休息、交流、飲茶、棋牌、跳舞、體操 放風(fēng)箏、飛盤、釣魚、放焰火、球類運(yùn)動、射擊注：充許活動：在高壓走廊下綠地中可以進(jìn)行的活動; 禁止活動：在高壓走廊下綠地中禁止進(jìn)行的活動。在高壓走廊下的綠地規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，需要充分地考慮這些設(shè)施的安全性。分清其安全控制級別。以保證游人的使用。4相關(guān)問題的討論在對高壓線的安全性進(jìn)行分析后，我們發(fā)現(xiàn)，高壓走廊并不是我們通常想象的洪水猛獸，只要處理得當(dāng)，走廊用地完全進(jìn)行有效利用。把防護(hù)綠地與游憩綠地結(jié)合，提高土地利用的效率和空間的豐富性。高壓線周圍電場強(qiáng)度分布規(guī)律的問題，雖然我們有計(jì)算方法，但其強(qiáng)度大小受導(dǎo)線的排列方式較大，對于不同線路可以會有明顯的差異。同時(shí)在實(shí)際情況中，電場大小還受到更為復(fù)雜的因素影響，如溫度、濕度、樹木、地被、土壤物理性質(zhì)等。使我們很難找到完全精確的數(shù)據(jù)。對于35、11