【正文】 導(dǎo)線覆冰特大值分布主要在埡口至陽(yáng)坡一帶，陰山面導(dǎo)線覆冰反而較小，如二郎山埡口和相距埡口 處的迎風(fēng)坡點(diǎn)同過程觀測(cè)值比較，埡 口與迎。當(dāng)北方冷空氣逐步南下時(shí)，二郎山東側(cè)產(chǎn)生云霧并逐步向山體西側(cè)流動(dòng)，在二郎山特殊地形作用下云霧的流向和路徑基本固定；受北方冷空氣影響，產(chǎn)生在西南地 30 區(qū)上空的中低云系受 850hPa 偏東風(fēng)影響，沿盆地山地運(yùn)動(dòng)，并逐步抬升向二郎山山頂推進(jìn) ，一般情況下，云霧便維持在二郎山一帶，當(dāng)冷空氣較強(qiáng)時(shí)，云霧才翻越二郎山，這種維持在二郎山一帶的云霧在高空低壓系統(tǒng)和中低空氣流的配合下，其能量不斷得到補(bǔ)充，在風(fēng)力作用下，便形成了二郎山較大導(dǎo)線覆冰現(xiàn)象。因而兩者水熱對(duì)比關(guān)系的變化并不完全一致。水平自然地帶的寬度以百公里為單位度量，而垂直帶各帶幅高差一般只有幾百米。 地貌條件與風(fēng)和降水的關(guān)系表明：在迎風(fēng)坡和順風(fēng)坡的風(fēng)速最大，背風(fēng)坡處風(fēng)速最小，但有渦旋產(chǎn)生使風(fēng)向不定。因此，喜溫作物常不能栽于凹地。這種差異在晴朗無風(fēng)時(shí)特別突出。 正、負(fù)地形與溫度、濕度的關(guān)系表明：正（凸）地形的溫差（特別是氣 溫較差）小于負(fù)（凹）地形。東、西坡所獲得的輻射能雖然相近，但在暖季，西坡較東坡溫暖。 山區(qū)中氣象要素場(chǎng)的相互影響變化極易使得特殊地段滿足覆冰生成的邊界條件，并在風(fēng)口、埡口等處，由于風(fēng)速大、水汽通量大，往往覆冰量級(jí)也大于同海拔高度 的其他地形區(qū)域。在植被茂盛 29 的山區(qū)，更有利于空氣中水汽的保持。此外，當(dāng)對(duì)流層中部（約 500hpa）存在低槽波動(dòng)時(shí)，隨著山區(qū)氣流的運(yùn)動(dòng)，溫度的垂直差異性加大，溫度垂直遞減率往往大于 ～℃ /100m，因此在山頂、埡口、風(fēng)口等地段溫度達(dá)到最低。埡口和鞍形凹陷地段風(fēng)速達(dá)到最大。山區(qū)中風(fēng)的運(yùn)動(dòng)顯著地影響云霧、氣溫、水汽含量等氣象要素的分布，從而影響著山區(qū)中覆冰的分布，因此山區(qū)風(fēng)場(chǎng)是探討覆冰情況一個(gè) 關(guān)鍵因子。一般情況，山區(qū)就有著明顯區(qū)別于盆地、平原、丘陵等其他地形的氣候特點(diǎn)，其水平和垂直氣候差異明顯，當(dāng)大尺度天氣系統(tǒng)主導(dǎo)作用加強(qiáng)時(shí)，小尺度局地氣候配合微地形條件，在一定程度上加劇了氣象要素的惡劣變化，使其更符合覆冰的發(fā)生、發(fā)展和保持。 由于找準(zhǔn)了微地形微氣候點(diǎn)，正確劃分了線路冰區(qū)位置和量級(jí)，以上輸電線路自建成運(yùn)行多年以來，經(jīng)受住了冬季大覆冰的考驗(yàn)，特別是抵御了 2021 年罕見覆冰過程的侵襲。 三萬 I、 II 回 500kV 輸電線路：三萬 I、 II 回 500kV 輸電線路在巫山界嶺，三合浦迎風(fēng)坡處設(shè)計(jì)冰厚 20mm，實(shí)測(cè)冰厚 23mm。輸電線路確定冰區(qū)的實(shí)例介紹： 冷蓉 220kV 送輸電線路：冷蓉 220kV 輸電線路在二郎山埡口處，設(shè)計(jì)冰厚 80mm，驗(yàn)算冰厚 100mm，實(shí)測(cè)冰厚 81mm。但具備了形成覆冰的溫度和水汽條件后，除了風(fēng)速的大小對(duì)覆冰有影響外，風(fēng)向也是決定導(dǎo)線覆冰輕重的重要參數(shù)。 導(dǎo)線覆冰首先是由氣象條件決定的，是受溫度、濕度、冷暖空氣對(duì)流、環(huán)流以及風(fēng)等因素決定的綜合物理現(xiàn)象。導(dǎo)線覆冰的大小區(qū)別主要體現(xiàn)在厚度、密度及單位長(zhǎng)度覆冰量等的差別上。面積為幾平方公里或更大的湖泊或水 庫(kù)，岸邊平坦或地勢(shì)起伏不大時(shí)，可使離岸幾百米乃至幾公里的小氣候受到影響，距水體愈近，影響愈大。 （ 5）湖泊、水庫(kù)等水體對(duì)鄰近陸地的影響 湖泊、水庫(kù)等水體對(duì)鄰近陸地的影響，主要是通過兩者增溫不同和水汽含量不等，使鄰近的小氣候發(fā)生變化而實(shí)現(xiàn)的。 （ 4）山脊和山坳、鞍部 山脊：為一條狹長(zhǎng)而兩側(cè)陡急的高地，頂上可能平坦，廣闊或成刀口等形狀，兩側(cè)坡度則可能均勻一致，或一側(cè)急直，一側(cè)緩和，多見于廣闊平坦地區(qū)，此外，地勢(shì)較周 27 圍高聳而綿長(zhǎng)的，也可視為山脊。因?yàn)橛L(fēng)坡降水多，更易積雪，水循環(huán)更活躍。 如果山地對(duì)氣流過度抬升，迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡甚至呈現(xiàn)出完全不同的自然景觀。 26 （圖 3— 3） 迎風(fēng)坡與背風(fēng)坡自然帶的差異 如圖所示，同一自然帶迎風(fēng)坡分布的海拔高些，背風(fēng)坡分布的海拔要低些。因迎風(fēng)坡多云霧雨天氣，白天大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用強(qiáng)，氣溫不會(huì)過度升高，夜晚大氣對(duì)地面的保溫作用強(qiáng)，氣溫不會(huì)過度降低。如圖所示 B處 降水最多， A 處和山頂都要少。 迎風(fēng)坡上不同的海拔高度降水也有差異。（見圖 3— 2） （圖 3— 2）迎風(fēng)坡與背風(fēng)坡氣候差異 迎風(fēng)坡由于地形對(duì)暖濕氣流的阻擋抬升而降溫，易成云致雨，降水較多。近地面空氣受熱，濕熱空氣上升，水汽凝結(jié)， 形成降水，暖濕空氣前進(jìn)途中，遇到地形阻擋，被迫爬升，水汽凝結(jié)形成降水，山地的迎風(fēng)坡降水多 ,背風(fēng)坡降水稀少。雨量多的一側(cè)，河流流量大，地表徑流豐富，河流的侵蝕作用或山坡的剝蝕作用都強(qiáng)于另一側(cè)，因而地形較陡。同樣，在分水嶺兩側(cè)的河流基準(zhǔn)面高度相等時(shí)，則河流基準(zhǔn)面距分水嶺近的一側(cè)坡度大，另一側(cè)坡度小。 在自然界中，對(duì)稱分水嶺極為罕見，廣泛發(fā)育的 是不對(duì)稱分水嶺。如秦嶺就是長(zhǎng)江和黃河的分水嶺。河水從這里流向兩個(gè)相反的方向。山地風(fēng)口出現(xiàn)的地形雨都與氣流經(jīng)過狹窄地形密切相關(guān)。 風(fēng)口，谷地伸入山地，成為風(fēng)口 ,風(fēng)口的下方是狹長(zhǎng)的峽谷 ,使風(fēng)受到狹束作用的影響，風(fēng)速特大。不一定是山的頂峰，也許是山峰與山峰相接的地點(diǎn)。 （ 1）埡口和風(fēng)口 埡的意思是“兩山間的狹窄地方”；山口則是“高大山脊的鞍狀坳口，常為高山大嶺的交通通道”。所以，不同性質(zhì)的下墊面，具有不同的小氣候，不同的小氣 候亦可影響反映出小尺度地域的分異。微氣候反映了貼地氣層的光、熱、水和風(fēng)等的綜合狀況，通常以光照、溫度、濕度和風(fēng)等來表示。微氣候與微地形緊密相依，微氣候的不同特點(diǎn)，是由于熱源、濕源的基本輸送（湍流變換）因地形的差異而造成的不同結(jié)果。對(duì)微氣候分布，垂直分布比水平范圍的研究更為重要。 24 微地形微氣候特征 在輸電線路冰區(qū)劃分工作中，重點(diǎn)要分析某一地段 的小范圍氣候分布。 同時(shí)，我國(guó)為明顯的季風(fēng)性氣候地區(qū)，冬季南支槽前的暖濕氣流是我國(guó)主要的水汽來源。 一般而言，影響我國(guó)覆冰的冷空氣路徑主要有西北路徑、西方路徑、東北路徑。因此，伴隨著冷高壓的活動(dòng)，整個(gè)北半球，至少在數(shù)千公里的范圍內(nèi)，環(huán)流進(jìn)行調(diào)整，氣團(tuán)產(chǎn)生交換，天氣因而發(fā)生變化。一次中緯度冷高壓活動(dòng)，也是高緯度之間一次冷暖空氣的交換，也是我國(guó)冬季覆冰的主要誘導(dǎo)環(huán)流系統(tǒng)。對(duì)我國(guó)大部分地區(qū)，冬半年的天氣過程就是一次次冷空氣活動(dòng)的過程。 就系統(tǒng)而言，環(huán)流調(diào)整（移動(dòng)、變形、加強(qiáng)、減弱、形成和破壞等）各部分之間有著密切的聯(lián)系。一般，山地所處地理緯度越低、氣候越濕潤(rùn)、相對(duì)高度越大，垂直自然帶表現(xiàn)越完整。如我國(guó)秦嶺山地和西南部橫斷山等山地垂直自然帶非常明顯。因此，盡管南北坡海拔高度大致相同，但南坡氣溫高于北坡，潮濕氣流如果與山地延伸方向相垂直或斜交。山地自然環(huán)境比低平地區(qū)復(fù)雜，所以山地垂直自然帶比水平自然帶復(fù)雜得多。與水平自然帶相一致的山麓自然帶，稱為垂直自然帶基帶。在下墊面均勻 的海洋和平原上，氣候帶表現(xiàn)清晰而有規(guī)律，在高山和高原地區(qū)，氣候帶雖有反映，但是不完整、不連續(xù)。 包括南沙群島至曾母暗沙的南海南部海域 。 赤道熱帶 1 月平均氣溫鰲魚 26176。本帶屬濕潤(rùn)氣候型，年降水量 1000mm做魚， 611月為濕季， 125 月為干季。C，極端最低氣溫為 15176。 主要位于臺(tái)灣南部、東沙群島、雷州半島、海南島及云南南部河谷地區(qū)。本帶內(nèi)海南島西部和云南之內(nèi)降水在1000mm ； 其 余 降 水 量 為12002400mm，為濕潤(rùn)氣候。 邊緣熱帶 1 月平均氣溫 15~26176。全年生長(zhǎng)季 個(gè)月。C。 部。年降水量 10001800mm。 中亞熱帶 1 月平均氣溫為 4~10176。全年生長(zhǎng)季 個(gè)月。C。 北亞熱帶 1 月平均氣溫 0~4176。全年生長(zhǎng)季 個(gè)月。C，黃淮海、渭河、汾河流 域?qū)賮啙駶?rùn)氣候。 從東北地區(qū)一直延伸到新疆包含了從濕潤(rùn)到干旱各種氣候類型。年降水從濕潤(rùn)區(qū)的 600800mm到干旱區(qū)的5060mm 以下。C； 7 月氣溫在 2026176。 僅在大興安嶺北部的 莫 河地區(qū)。年降水300500mm。； 7 月平均溫度為 16~18176。氣候帶 分布如表 3— 1所示?！吨腥A人民共和國(guó)氣候圖集》（ 1979）將中國(guó)劃分為 9 個(gè)氣候帶。 （ 2）地理氣候帶 氣候是地理環(huán)境的重要組成部分，同時(shí)，氣候帶的形成與演變，又受其他地理因子的影響?？傊礁饔刑厣?。大興安嶺東坡濕潤(rùn)，西坡干旱，因此分開了農(nóng)耕和游牧，它還是森林與草原的分界線；太行山是半濕潤(rùn)區(qū)與半干旱區(qū)的分界線，也是黃土高原與華北平原的分界線；賀蘭山則是干旱與半干旱區(qū)的分界線，也是荒漠與草原、沙 21 漠與沙地的分界線。東西兩翼的不同主要表現(xiàn)在降水量和濕潤(rùn)程度上。比如秦嶺分中國(guó)為南北；天山把新疆分為暖溫帶的南疆與中溫帶的北疆；阿爾泰山分開了中溫帶與寒溫帶；昆侖山～阿爾金～祁連山是高寒的青藏高原與干熱的西北干旱區(qū)的分界線；南嶺劃分了我國(guó)南亞熱帶與中亞熱帶的界限；喜馬拉雅山的分界作用就更明 顯了，北坡寒冷干旱，植被稀疏，南坡則濕熱多雨，叢林茂密，一派亞熱帶的景象。并不是窄窄的一條山嶺，而是由許多方向相同的山脈組成的山系，比如天山由南天山、中天山、北天山組成；祁連山平行的山脈有 7 條之多， 寬處達(dá) 400 km，秦嶺從南到北，能找出逐漸升高的 3道山脊線，寬達(dá) 300km。 大體東西方向橫亙的大山。 我們知道，山脈的存在對(duì)熱量、氣候、水文、土壤、動(dòng)植物等地理要素的分布有著重大的意義，也是氣候劃線分界的標(biāo)志，山的兩翼，有著迥然不同的景觀。 第三級(jí)階梯：在我國(guó)東部，地形以平原和丘陵為主，海拔多在 500m 以下。第一級(jí)階梯：在我國(guó)西南部，地形以高原為主，平均海拔 4000m 以上。 地勢(shì)是指陸地表面高低起伏的趨勢(shì)。在多種多樣的地形 20 中，包括山地、丘陵和比較崎嶇的高原在內(nèi)的山區(qū)面積比較廣大，占全國(guó)總面積的 2/3。通常，人們把地形分為山地、平原、高原、盆地和丘陵五種基本類型。由于地勢(shì)的高、低、陡、緩的起伏而形成的各種小尺度的地形，造成水熱條件在地面上的再分配。 我國(guó)地形分布特點(diǎn)及冬季大尺度氣候特征 分析導(dǎo)線覆冰的微地形微氣候特征，就必然依靠大背景條件。 導(dǎo)線覆冰是發(fā)生在冬季的一種地面天氣現(xiàn)象，但它與其它天氣現(xiàn)象不同，有著顯著的特征性，它是低層大氣中產(chǎn)生的凝結(jié)物，與氣溫、風(fēng)速、霧濃度、含水量等氣象要素有關(guān)，并與地形特征，海拔及微氣候關(guān)系密切。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)各重冰區(qū)線路從 60 年代起至今的 40 多年來，曾出現(xiàn)過多次大面積的冰害事故，小 的冰害事故更是頻頻發(fā)生，造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，特別是 2021 年冰害使送電線路因覆冰過載造成了大范圍的倒塔事故。 導(dǎo)線覆冰是架空送電線路的主要自然荷載之一。 19 第 3 章 微地形微氣象對(duì)導(dǎo)線覆冰的影響 引言 我國(guó)中緯地區(qū)導(dǎo)線覆冰是我們十分關(guān)注的現(xiàn)象之一，它涉及到電網(wǎng)安全運(yùn)行和合理投資。通過比較上述防冰閃的措施，我認(rèn)為認(rèn)為， PRTV 在嚴(yán)重覆冰時(shí)在延緩覆冰方面的效果不明顯，且涂覆 PRTV 的絕緣子冰閃電壓比未涂覆 PRTV 的絕緣子冰閃電壓低，因此涂覆 PRTV 不是有效的防冰閃措施。如果考慮了直線桿塔兩側(cè)的導(dǎo)線檔距內(nèi)的受力平衡，有意將順線路方向的絕緣子串偏斜角 18 加大也可改善冰閃電壓。 （圖 2— 6）γ 20=80 181。 3種 110 kV 防冰型復(fù)合絕緣子在同樣覆冰條件下的比較結(jié)果（見圖 2— 6 所示）。因此采用加裝增爬裙或大盤徑的空氣動(dòng)力型絕緣子的間插方式可有效提高冰閃電壓 ，但這時(shí)要求大盤徑絕緣子的直徑要比盤徑小的絕緣子大 100 mm 以上，且采用接地端第 1 片加裝大盤徑絕緣子的“ 3+1”間插方式效果最好。 （圖 2— 5） 9片串 （圖 2— 5） 15片串 17 （圖 2— 5） 21片串 鹽密為 mg/cm2 且γ 20 為 80 181。S/cm 時(shí)，間插方式對(duì)冰閃電壓的影響（見圖 2— 5所示）。常規(guī)布置的絕緣子串雖然覆冰量最少，但傘裙間隙全被冰凌橋接，因此這種絕緣子的飽和覆冰量較小 ；對(duì)于間插布置的絕緣子串，受大盤徑絕緣子的影響，其空氣動(dòng)力學(xué)特性發(fā)生變化，冰凌形成 16 的速度較慢，但盤徑小的絕緣子流失的水滴被大盤徑截獲，覆冰量較多，同時(shí)由于這種絕緣子串冰凌不易形成橋接，所以雖覆冰量較多，但冰閃電壓較高。 本文選擇相對(duì) 較優(yōu)的 3種典型的間插布置方式，即“ 2+1”組合、“ 3+1”組合和“ 4+1”組合進(jìn)行試驗(yàn)研究，絕緣子分別為 FC 100/146 和 FC 100D/146。在融冰期，這種方法可阻止高電導(dǎo)率的融冰水形成“水簾”，防止絕緣子串外表面形成閃絡(luò)通道，從而達(dá)到提高冰閃電壓的目的。 （ 3）間插方式 冰凌在絕緣子串高低壓電極間貫通橋接的平均時(shí)間對(duì)覆冰絕緣子串的泄漏電阻有影響，因此日本學(xué)者據(jù)此提出了采用不同直徑的絕緣子組合成串方式以預(yù)防冰閃。S/cm 時(shí)為例， 7 片串倒 V 布置的覆冰絕緣子閃絡(luò)電壓為 kV，按線性關(guān)系推導(dǎo)，則 9片串倒 V 布置的冰閃電壓 為 kV，而 7片串垂直布置的冰閃電壓為 kV， 9 片串倒V布置的冰閃電壓比 7片串垂直布置的高 %。 因此在同樣絕緣子串長(zhǎng)的情況下，倒 V型懸掛不可取。造成這種現(xiàn)象的原因有 2個(gè)： 15 一是倒 V 型覆冰絕緣子的冰重比垂直布置的覆冰絕緣子約重