典型气象区

计算部分一、接触网负载计算第9典型气候区的气象条件下的负载计算： 已知条件：max t =40︒C ，min 20t C =-︒，5v t C =-︒max 30V m s =，15b V m s = b=20mm ，30.9b r g cm ==9003kg m 承力索GJ —70：11c d mm =，c 0.615g kg m =，0.85a =， 1.25K =K —风负载体型系数 a —风速不均匀系数 接触线TCG —100：11.8A mm =，12.8B mm =，j 0.89g kg m =垂直负载：1、接触线TCG —100自重负载：j 0.89g kg m =2、承力索GJ —70自重负载： c 0.615g kg m =3、吊弦及线夹自重负载： d 0.05g kg m =4、接触悬挂无风无冰的自重负载0j c d q g g g =++=0.89+0.615+0.05=1.555kg m =15.55310m kN -⨯ 5、承力索纯冰负载m kN g d b b g H b cb /1089.16108.9)5.1020(2090014.310)(3990---⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯=γπ 6接触线纯冰负载9093()10222202010.8610.763.14900()9.810 5.75510/222b jb H b b A Bg g kN mπγ---+=⨯⨯+⨯+=⨯⨯+⨯⨯=⨯水平负载7、最大风速时承力索风负载26263max 0.615100.6150.85 1.25301110 6.46910cv cP aKV d kN m ---=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 8、接触线上所承受的水平风负载(被认为传给了定位器而忽略不计)26263j max 0.615100.6150.85 1.253010 6.94010v P aKV A A kN m ---=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯9、覆冰时承力索风负载26262630.615100.615(2)100.6151 1.2515(11220)108.82110/cb b cb b c p a K v d a K v d b kN m----=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯10、覆冰时接触线风负载26jb 2-6-30.615(A+b)10=0.6151 1.2515(11.820)10=5.510kN/mb p a K v -=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯合成负载11、最大风速时的合成负载及与铅垂线的夹角33max 1016.8410/v q kN m --===⨯12、覆冰时的合成负载及与铅垂线的夹角331039.8810/b q kN m--====⨯00333arctanarctan()()8.82110arctan12.7815.5510(17.17 6.176)10cb cbb c j d cbo jb p p g g g g g g g ϕ---==+++++⨯==︒⨯++⨯二、最大跨距计算已知条件：T j =10KN , 当量系数 m=0.9（0.85~0.9），直线区段接触线许可风偏移值b jx1=0.5m ，曲线区段接触线许可风偏移值b jx2=0.45m ，接触线水平面内支柱扰度j γ=0.05m 。

第二章 4.求[例2-2]中沈阳地区50年一遇的30m 高度的最大设计风速是多少？ 【解】（1）计算样本中的48个年最大风速的均值ν和标准差S 分别为：)/(9375.184890911s m v n n i i ===∑=ν)/(3402.41483525.885)(1112s m v v n S n i i=-=--=∑= （2）进行重现期的概率计算，由于风速个数48=n ，查表2-7并进行线性插值，得到修正系数C 1、C 2为：15714.1)4548(455015185.116066.115185.11=-⨯--+=C54764.0)4548(455054630.054853.054630.02=-⨯--+=C分布的尺度参数a 和位置参数b 为：1)/(26661.03402.415714.11-===s m S C a )/(8834.1626661.054764.09375.182s m a C v b =-=-=重现期R=50年20m 高度的年最大风速为：)/(519.31)15050ln(ln 2661.018834.16)1ln(ln 150s m R R a b v =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--= （3）进行高度换算，B 类地区，故0.1,16.0==βz ，则067025.1)2030(0.1)(16.0=⨯==z h h 仪设计βα所以，30m 设计高度处50年重现期的年最大风速为：)/(632.33519.31067025.15050s m v v m =⨯==α第三章 6.试计算LGJ-150/35钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数和计算拉断力，并与查表值进行比较（以相对误差表示）。

【解】：查附录A 得35/150-LGJ（根数30/7）可知：铝部截面积226.147mm A a =， 直径mm d a 5.2=；钢部截面积236.34mm A s =，直径mm d s5.2=；计算截面积262.181mm A =，导线外径25.17mm d =， 计算拉断力[]N T j 65020=。

第二章 4.求[例2-2]中沈阳地区50年一遇的30m 高度的最大设计风速是多少？ 【解】（1）计算样本中的48个年最大风速的均值ν和标准差S 分别为：)/(9375.184890911s m v n n i i ===∑=ν)/(3402.41483525.885)(1112s m v v n S n i i =-=--=∑= （2）进行重现期的概率计算，由于风速个数48=n ，查表2-7并进行线性插值，得到修正系数C 1、C 2为：15714.1)4548(455015185.116066.115185.11=-⨯--+=C54764.0)4548(455054630.054853.054630.02=-⨯--+=C分布的尺度参数a 和位置参数b 为：1)/(26661.03402.415714.11-===s m S C a )/(8834.1626661.054764.09375.182s m a C v b =-=-=重现期R=50年20m 高度的年最大风速为：)/(519.31)15050ln(ln 2661.018834.16)1ln(ln 150s m R R a b v =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=（3）进行高度换算，B 类地区，故0.1,16.0==βz ，则067025.1)2030(0.1)(16.0=⨯==z h h 仪设计βα 所以，30m 设计高度处50年重现期的年最大风速为：)/(632.33519.31067025.15050s m v v m =⨯==α第三章 6.试计算LGJ-150/35钢芯铝绞线的弹性系数、温度线膨胀系数和计算拉断力，并与查表值进行比较（以相对误差表示）。

【解】：查附录A 得35/150-LGJ （根数30/7）可知： 铝部截面积226.147mm A a =，直径mm d a5.2=；钢部截面积236.34mm A s =， 直径mm d s 5.2=；计算截面积262.181mm A =，导线外径25.17mm d =， 计算拉断力[]N T j 65020=。

浅析架空输电线路的运行环境及要求架空输电线路一般沿途需翻山越岭、跨越江河，既要经受严寒酷暑，还要承受风霜雨雪。

严酷的环境条件对架空输电线路提出了其特殊要求。

1.能耐受沿线恶劣气象的考验沿线气象状况对输电线路的影响有电气和机械两个方面，有关气象参数有风速、覆冰厚度、气温、空气温度、雷电活动的强弱等。

对机械强度有影响的气象参数主要有风速、覆冰厚度及气温，称为设计气象条件三要素。

1.1气象条件三要素1.1.1风速输电线路设计采用风速是离地15m高处连续自记10min平均风速，最大设计风速取15年一遇的最大值。

因此，在线路设计时和运行过程中均需广收集、积累沿线风速资料。

1.1.2覆冰厚度输电线覆冰对输电线路安全运行的威胁主要有如下几方面：一是由于导线覆冰，荷载增加，引起断线、连接金具破坏，甚至倒杆等事故；二是由于覆冰严重，使导线弧垂增大，造成与被跨越物或对地距离变小，引起放电闪络事故等；三是由于不同时脱冰使导线跳跃，易引起导线间以及导线与避雷线间闪络，烧伤导线或避雷线。

发生冰害事故时，往往是气候恶劣、冰雪封山、通信中断、交通受阻、检修十分困难之时，从而造成电力系统长时间停电。

覆冰形成的气候条件一般是周围温度在-2～-10℃，空气相对湿度在90%左右，风速在5～15m/s范围内。

覆冰的形成还与地形、地势条件及输电线离地高度有关。

平原的突起高地、暴露的丘陵顶峰、迎风山坡，特别是坡向朝河流、湖泊及水库等地区，其覆冰情况均相对较严重。

覆冰的形成，空气湿度是必要条件，在我国北方，虽然气温较低，但由于空气相对较干燥，覆冰反而不如南方有些地区严重。

输电线路设计时覆冰按等厚中空圆形考虑，其密度取0.9g/cm3，且取15年一遇的最大值。

实际覆冰断面可能是不规则形状，可用测水重法或测总重法进行换算。

1.1.3气温气温的变化，引起导线热胀冷缩从而影响输电线的弧垂和应力。

气温越高，导线热胀引起的伸长量越大，弧垂增加越多，需要考虑导线对被交叉跨越物和对地距离应满足要求；反之，气温越低，线长缩短越多，应力增加越大，需考虑导线机械强度应满足要求。

喀什机场气象条件喀什地区地处欧亚大陆腹地，为典型的大陆性北温带干旱气候区，由于受到周围高原山区的阻隔，特别是横亘东西的天山山脉阻挡了南下的湿润气流，当地气候非常干燥，温差变化大，日照长，降水稀少，蒸发强烈。

春季多风沙、浮尘，影响飞行活动，夏季炎热，冬季寒冷。

当地主风方向为西北风（320°~330°），平均风速在2m/s左右，年平均大风数为21天，多集中在4~7月；沙暴随大风出现，年出现次数在9~10次，能见度一般小于10km；年平均总云量为5成，低云云高在2400m以下，高云云高在5000m以上，春夏季多低云；年平均雾日5天，基本出现在冬季；年平均雷暴日20天，多出现在对流旺盛的夏季；年平均气温11~12°C，年极端最高温度40°C，极端最低温度-24°C~-25°C；年平均降水量66.4mm，日最大降水量36mm；年平均降雪天数为7天，最大雪深46cm，基本出现在11月至次年3月；年平均冰冻日数132天，最大冻深47cm（出现在1991年）。

春季（3~5月）：为风沙季节，多恶劣低能见度，一是倒灌回流东风，一是翻山西北大风，造成风沙尘天气。

浮尘可在数日内使能见度维持2km以下。

西北大风一般风速8~9级，最大风速有时可达35m/s。

大风出现时间以17时至次日的3时为最多。

夏季（6~8月）：气候干热，最高温度40.1°C。

山区午后常有积雨云发展，伴随阵风、影响本场天气。

秋季（9~10月）：晴空少云，天气良好。

但有较强冷空气活动时，有风沙、浮尘天气。

冬季（12~2月）：天气晴好，风力微弱，最低度气温-24°C，有时有雪，低云高有时达70~80m。

机场的基准温度（最热月日最高气温的月平均值）为31.5°C。

架空线路的运行环境及要求架空线路露置于大气之中，则必定受到气象条件变化的影响，就力学上的影响讲，主要是风速，覆冰厚度和气温这三大要素。

可以说对线路的机械荷载而言，气象条件始终是一个自变量。

由于线路的机械荷载不仅影响着导线自身的应力，弧垂及长度，而且也打算了对杆塔和杆塔基础的受力大小。

因此在线路设计中，选用什么气象条件进行有关的力学分析和计算，这对于保证线路建设的平安性和经济性都具有重要意义。

为此我们要对三要素在力学上对导线可能产生的实际影响加以分析说明，并由此确定线路设计中计算使用的气象条件。

一般来说，沿线气象状况对输电线路的影响有电气和机械两个方面，有关气象参数包括有风速、覆冰厚、气温、空气温度、雷电活动的强弱等；对机械强度有影响的气象参数则主要为风速、覆冰厚度及气温，故称为设计气象条件三要素。

一、气象条件三要素1．风速风对输电线路的影响主要有三个方面：首先，风吹在导线、杆塔及其附件上，增加了作用在导线和杆塔上的荷载。

由于风吹导线时，必定对其造成肯定的压力，在力学上就表现为增加一个机械荷载，就方向上来说，风对导线及杆塔形成一个水平荷载。

其二，导线在由风引起的垂直线路方向的荷载作用下，将偏离无风时的铅垂面，从而转变了带电导线与横担、杆塔等接地的距离。

第三，导线在稳定的微风作用下将可能引起振动；统计表明，在低温及微风时，会在导线背风面上下方形成一个交替的涡流，相应对导线产生一种上下交替作用力，假如此力频率与导线自振频率相近时，便会使导线产生振动。

这个振动的作用将加速导线疲惫，严峻时会造成断股或断线，为此需实行防振措施。

此外，在稳定的中速风的作用下将引起导线舞动；这种舞动可能使上下排列导线之间发生混线。

总之，导线的振动和舞动都将危及线路的平安运行，为此必需充分考虑风的影响。

输电线路设计中所采纳的风速是离地15m高连续自记10min平均风速，最大设计风速一般取15年一遇的最大值。

配电线路的最大设计风速则采纳10年一遇的离地10m高处连续自记10min平均最大值。

1、乌鲁木齐米东区化工工业园气候资料如下：1）气压：年平均气压：0.09MPa2）气温：年平均气温：7.3℃极端最高温度40℃（1977.7.12.）极端最低温度-41.6℃（1951.2.27.）3）湿度：年平均相对湿度：61%最小相对湿度：0% （1955.8.3）4）降水量: 年平均降水量200.6mm日最大降水量57.7mm （1959.3.19）最大积雪深度48 cm（1959.3.19）5）风速：年平均风速：3m/s年最大风速：30.7m/s（1977.7.8）6）风向：全年主导风向：西北7）年最多大风日数：59天年最少大风日数：14天8）沙尘暴天数：年最多沙尘暴天数：10天9）蒸发量：年平均蒸发量：2709mm米东区三道坝气候资料如下年平均气温7.2℃最热月平均气温（7月）25.7℃最冷月平均气温（1月）-14.8℃极端最高气温42℃极端最低气温-37.5℃年平均相对湿度60%年均最高相对湿度80%年均最低相对湿度39%年平均气压95.02kp a月平均最高气压（12月）95.94kp a月平均最低气压（8月）93.84kp a全年主导风向SSE夏季主导风向及频率NW 18%冬季主导风向及频率SSE 17%平均风速 2.2m/s夏季平均风速 2.8m/s冬季平均风速 1.2m/s地面以上10m高处10min最大平均风速 2.7m/s地面以上10m高处10min最大瞬时风速20.7m/s年平均降水量221.3mm月最大降水量92.2mm日最大降水量45.4mm最大积雪深度380mm最大冻土深度133 cm年日照时数2808h地面日照总辐射最大值 1.76cal/cm2.min 年蒸发量1993-2511mm 沙暴日数（水平能见度小于1000m） 2.9d/a年平均雷电日数12.7d地震烈度为8度2、昌吉吉木萨尔县主要气象资料表3、吐鲁番吐鲁番地区主要气象特征如下：1）气温年平均气温：11.4℃；极端最高温度：49.6℃；极端最低温度：-28.7℃2）湿度年平均相对湿度：43%；年最高湿度：61%3）降水量年平均降水量：16mm；一日最大降水量：28.8mm4）降雪量及冻土深度年最大降雪：180mm；标准冻土深度：0.83m5）风向、风频及风速全年主导风向：西北年最多大风日数：60天；年平均大风日数：17天年平均风速：1.5m/s；年最大风速：20m/s6）雷暴日年最多雷暴天数：5.8天7）蒸发量年平均蒸发量：2569.8mm8）地震烈度：7度鄯善县气象条件一览表石河子区域主要气象要素表博乐市气候资料如下：年主导风向西北偏西风全年平均气温 5.5℃极端最高气温40.8℃日极端最低气温-36.2℃≥10℃积温3116℃年平均降水量181.5mm年平均蒸发量1558.5mm最大冻土深度 1.7m最大积雪深度25cm年平均风速 2.1m/s最大风速 6.1m/s年平均相对湿度68％年平均日照时数2804.7h平均无霜期170天塔城地区主要气象特征如下：年平均气温7.1℃极端最高气温41.3℃极端最低气温-40.7℃平均风速 2.45m/s年平均降水量290mm年降水天数99 d/a年日照时数2900h年蒸发量1600mm和田地区主要气象特征如下：年平均气温12.2℃极端最高气温41.1℃极端最低气温-20.1℃平均风速 1.78m/s年平均降水量36.4mm年降水天数17.7 d/a年日照时数2470-3000h 年蒸发量2618mm4、哈密哈密地区位于中纬度亚欧大陆腹地，属温带大陆型干旱气候，由于天山山脉橫亘于北部，加之山南多为荒漠戈壁，本地区具有很强的大陆性温带干旱气候特点，本项目所在的哈密盆地的气候分区为暖温带极干旱区。

2097-3012(2024)01-0118-11 Journal of Spatio-temporal Information 时空信息学报收稿日期: 2022-12-10；修订日期: 2023-11-10基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41961064）；云南省基础研究计划项目（202001BB050030）；大理州重点科技支撑专项计划（D2021NA03）；云南大学专业学位研究生实践创新项目（2021Y031）作者简介: 向曦，研究方向为应用气象研究、气候可行性影响评估、巨灾指数保险。

E-mail:***************通信作者: 赵飞，研究方向为地图学理论与应用、时空大数据分析。

E-mail:********************.cn云贵高原典型区域气象灾害时空演变特征及影响因素分析向曦1，张素金2，赵婧3，彭艳秋1，雷蔼玲4，朱思瑾4，吴慧霞4，赵飞21. 云南省气象服务中心，昆明 650100；2. 云南大学 地球科学学院，昆明 650500；3. 大理白族自治州气象局，大理 671000；4. 云南大学 国际河流与生态安全研究院，昆明 650500摘 要：目前气象灾害研究主要以时空分布规律和典型气象灾害风险评估为主，在对气象灾害进行系统的时空演变及影响因素研究方面还相对薄弱。

为了揭示云贵高原典型气象灾害时空演变特征及影响因素，本研究基于大理州1984~2021年的历史气象灾害灾情统计数据，利用ArcGIS 的标准差椭圆法、新兴时空热点分析和地理探测器，分析了大理州气象灾害时空演变特征及影响因素。

结果表明：①时间上，大理州气象灾害集中发生在5~9月，历史气象灾害时间在年际变化上可分为三个阶段；②空间上，气象灾害发生密度较高的县（市）主要分布在大理市和鹤庆县；③时空变化上， 5~7月气象灾害中心集中分布在大理市，移动方向为先北再西南后向北移动，鹤庆县出现新增热点；④地理探测器结果显示，24 h 累计降水量、坡度和河网密度是引起暴雨洪涝灾害的主要原因。

典型季风区比较大气环流大气运动状况极为复杂，运动形式千姿百态，规模差别很大，活动的时间和发展变化规律也各不相同。

按照它们规模的大小可概括为行星尺度系统、大尺度系统、中尺度系统和小尺度系统。

行星尺度系统的水平范围在数千千米以上，活动时间在一周以上，如西风带里大的波动、副热带高压等；大尺度系统的水平范围在数百千米到1 000 km之间，活动时间一般维持3～5天，如气旋、台风等；中尺度系统的水平范围在几十千米到100 km之间，维持时间一天左右，如山谷风、海陆风等；小尺度系统的水平范围在10 km以下，一般仅存在几小时甚至更短，如龙卷风、雷雨云等。

这些系统既有区别又有联系，共同构成大气运动的总体。

在这些系统中，以行星尺度系统的大气运动最为稳定，它又是其他各种运动形式的基础。

它反映了大气运动的基本状态和变化特征，并制约着规模较小的气流活动。

通常把这种大规模的行星尺度的大气运动总称为大气环流。

大气环流不仅是各种规模运动系统的形成和活动的基础，而且是各地天气变化、气候形成和演变的重要条件。

低纬环流和高纬环流都是热力因素形成的环流，所以从成因上说属于热力环流；中纬环流是因动力因素形成的，所以属于动力环流。

早在1735年英国气象学家哈德莱就提出了大气环流模式，到19世纪美国气象学家裴瑞尔对大气环流模式又做了修改，后来许多气象学家对大气环流又做了大量的研究工作，使得大气环流模式日渐完善。

人们为了纪念哈德莱和裴瑞尔两位气象学家的贡献，有时把低纬环流称为哈德莱环流，中纬环流称为裴瑞尔环流。

三圈环流在地球表面的具体表现是全球性的气压带和风带的分布。

地球表面气压带和风带对各地区天气和气候的形成及变化有着重要影响。

分布在南北半球的信风本来是干热稳定的，经过广大洋面时变得越来越潮湿，这两支高温潮湿的气流在赤道地区汇合上升，凝云致雨，形成赤道地区湿热多雨的气候特征。

赤道地区的降雨多为雷阵雨，主要发生在午后。

一年中平均100天左右有雷阵雨，个别地区如爪哇的茂物，年雷雨天数竟达320天。