0 引言

随着经济的发展和电网的快速建设，输电线路架设的越来越稠密，跨越的地理环境越来越复杂。随着中国生态保护、退耕还林政策的逐年推进，鸟类数量增长、活动频繁，鸟类侵扰架空输电线路设施的现象有增长趋势，由此造成的损失也越来越大，电力系统的安全运行与鸟类活动的矛盾日渐凸出[1-2]。统计表明，输电线路鸟害故障成为仅次于雷击和外力破坏的第三大故障原因[3-4]，且近年来呈逐渐上升趋势。研究表明，输电线路鸟害故障类型主要分为：鸟粪、鸟巢、鸟类捕食、鸟体短接等4种类型[5-7]。本文对广东韶关电网2003—2016年鸟害故障进行统计分析，分别从电压等级、鸟害类型、故障时间、鸟害故障占比等多维度对比分析，研究鸟害故障的分布规律，以期为广东地区的架空输电线路防鸟害工作提供参考，研究结果对确保输电线路的安全运行有重要意义。

1 输电线路鸟害故障机理

中国是输电线路鸟害故障频繁发生的国家之一，特别是某些地区，鸟害已成为线路跳闸的主要故障原因之一[8]。按鸟害故障的形成原因和机理，可将鸟害故障主要分为鸟粪故障、鸟巢故障、鸟类捕食、鸟体短接4种类型[9]。

1）鸟粪闪络故障：鸟类飞行需要大量的能量，其食量大、代谢快，在飞行途中或栖息时随时可能产生排便行为。鸟粪闪络的机理是由于鸟粪含水量高、杂质多、电解质较高等特点，当其出现在高压输电线路导体之间时很容易破坏周围电场，导致空气或绝缘子击穿发生闪络[10]。研究发现，鸟粪闪络主要可分为两种形式：一是鸟粪在绝缘子上日积月累达到一定程度，在遇到潮湿天气时就有可能发生闪络故障，此种类型多发生在鸟类在塔上横担筑巢、产卵、休息、打斗等活动时；二是大型鸟类在空中或塔线上排便，鸟粪在下落过程中产生拉长，绝缘子串周围的空气间隙在鸟粪下落的过程的变化畸变了周围电场，导致绝缘子串直接或部分短接发生闪络放电。

2）鸟巢故障：鸟巢故障主要与树栖鸟类繁育期在输电线塔上筑巢有关[11]。在筑巢期间，亲鸟经常会叼衔树枝、柴草、铁丝等物，不停地在输电线上空或导线之间穿行，柴草或铁丝等掉落在横担绝缘子与导线附近造成闪络故障。而且大风阴雨天气时，鸟巢材料被风吹落在横担绝缘子附近也会造成闪络跳闸故障。

3）鸟类捕食故障：肉食类鸟类捕食小动物，口叼动物肢体在横担上进食或穿越导线碰触绝缘子等使得相间或相对地有效绝缘距离减少可能会引起闪络跳闸故障，或者由于鸟类啄损复合绝缘子伞裙或护套造成闪络跳闸等[12]。

笔者对2003—2016年该地区鸟害故障按电压等级分布统计，统计数据分为35 kV、110 kV、220 kV、500 kV，其分布见图4。

4）鸟体短接故障：体型较大的鸟类如鹭类、鹤类，其翼展较大，在输电线路导线和塔间飞行时展开的鸟体会使相间或相对地的有效绝缘距离降低，从而发生相间闪络或单相接地故障[13]。

2 韶关电网鸟害故障统计分析

笔者根据鸟害故障机理将鸟害故障类型分为鸟粪故障、鸟巢故障、鸟类捕食故障和鸟体短接故障4个大类，统计了2003—2016年鸟害故障类型分布数据见表2。

2.1 输电线路跳闸故障分类统计与分析

从图4可看出，韶关电网鸟害故障主要集中在110 kV和220 kV线路，其中35 kV发生0次，110 kV发生48次，220 kV发生11次，500 kV线路发生1次。这是因为110 kV和220 kV线路绝缘距离相对较小，且杆塔高度与大树相当，很容易吸引鸟类来此栖息、筑巢，从而引起鸟粪和鸟巢等闪络故障发生。35 kV线路多在城区等人类活动密集区域，因此鸟类故障较少；500 kV线路在安全设计上绝缘强度要求较高，一般的鸟类活动很难对其构成威胁。

统计了2003—2016年鸟害故障发生在1—12月逐月的累计发生次数，见图5。从图中可以看到3—7月为该地区鸟害故障高发期，占总鸟害故障率70%，特别是7月份发生次数最多，达到15次，占25%。这是因为3—7月份为鸟类集中繁殖产卵期，大量鸟类在塔上筑巢、栖息，再加上广东地区该段时期正处于“梅雨季”，遇到刮风下雨等潮湿天气造成鸟害故障极易多发。

表1 2003—2016年35 kV及以上线路跳闸分类统计 Table 1 35 kV and above line trip classification statistics for 2003—2016

鸟害百分比0 4.35%7.94%5.13%12.90%10.64%12.50%6.45%2.00%15.56%18.92%4.35%18.75%9.23%9.13%年份2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016总计总跳闸/次30 46 63 39 31 47 48 62 50 45 37 46 48 65 657雷击/次18 27 34 22 18 34 27 50 41 31 22 38 31 44 437外力破坏/次山火/鸟害/其他/3 4 2 1 5 3 6 5 2 5 5 2 2 3 4 8次2 5 6 2 2 1 8 1 2 1 0 3 4 4 4 1次0 2 5 2 4 5 6 4 1 7 7 2 9 6 6 0次7 8 1 6 12 2 4 1 2 4 1 3 1 2 8 7 1

图1为韶关地区2003—2016年期间不同故障类型的年平均占比分布图。

图1 该地区不同故障类型年均比例分布 Fig.1 Distribution of annual average proportion of different fault types in this area

从图中可以看到该地区雷击故障跳闸率最高达到66.51%，但鸟害故障成为仅次于雷击灾害的输电线路跳闸第二大原因，其鸟害年均故障率高达9.13%。可以说鸟害故障对该地区的电网运行危害极大，必须予以重视。根据表1绘得该地区2003—2016年鸟害故障逐年分布趋势图见图2。

图2 鸟害故障逐年分布趋势图 Fig.2 Bird damage yearly distribution trend chart

图6统计了60起鸟害故障在0—24时的不同时段发生的跳闸次数分布情况。

2.2 鸟害故障类型统计分析

韶关位于广东省最北部，位于东经112°50′～114°45′，北纬23°57′～25°31′之间，属于亚热带季风气候，地处南岭南坡，多山多水，动植物资源丰富。优越的自然资源为不同类型的鸟类提供了觅食、筑巢、隐蔽、繁殖的良好场所。据统计，仅2015—2016年韶关供电局所辖35 kV及以上电网共发生鸟害故障15起，占年跳闸故障率13.27%，且呈逐年增加趋势，可见鸟害故障已成威胁韶关电网安全稳定运行的主要因素之一。本文根据韶关电网统计的2003—2016年35 kV～500 kV输电线路跳闸故障数据进行统计分析，重点对鸟害故障数据进行详细的特征分析，研究鸟害故障特点。

从表2可看出，该地区鸟害故障类型中鸟粪故障总计发生22次，鸟巢故障总计发生28次，鸟类捕食故障总计发生7次，鸟体短接故障总计发生3次，可以看到鸟粪故障和鸟巢故障占鸟害故障中的绝大多数。根据表2统计了该地区2003—2016年鸟害故障类型累计分布比例图见图3。

可见，当岩体裂隙面倾角α=0时，即为水平平板裂隙情况，退化后的公式(18)—公式(20) 与文献[8]的推导结果一致，表明本文的构建的注浆扩散理论模型更具有一般性，可以求解任意空间产状裂隙的注浆时空扩散分布特征，而以往的水平平板裂隙扩散模型只是本文的一个特例。研究还表明，对于C-S速凝类浆液，其在岩体倾斜裂隙中的扩散特征主要取决于浆液性质、裂隙产状和地下水压力。

从图3中可看出，该地区鸟巢故障是鸟害故障中的主要故障类型，其占比高达46.67%；其次是鸟粪故障，其故障占比达36.66%。统计发现，仅鸟巢故障和鸟粪故障两类占鸟害故障比例为83.33%，可见鸟巢和鸟粪是鸟害故障的主要原因。鸟体短接故障类型发生概率最小，此类故障多在体型较大的鸟类出现，且可从线路设计上进行改善。调研发现，一般情况下鸟粪故障为鸟害故障的主要类型，但韶关地区比较特殊，其鸟巢故障反而是主要故障类型，这是因为该地区水系丰富，稻田、河流、湖泊、鱼塘等密布，韶关地处两省交界，远离人类活动比较集中的城市和乡镇，非常适合鸟类栖息繁殖，而附近又无高大的树木，因此鸟类多选择在输电线路杆塔上筑巢。另一方面该地区多采用防污型绝缘子也相对较少了鸟粪故障跳闸次数。

表2 2003—2016年鸟害故障类型统计 Table 2 2003—2016 bird fault type statistics

年份2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016总计鸟粪故障/次鸟巢故障/次鸟类捕食故障/次鸟体短接故障/次鸟害跳闸总数0 1 2 0 2 2 2 2 1 4 1 0 3 2 2 2 0 1 0 0 2 1 3 2 0 3 5 2 5 4 2 8 0 0 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 7 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 3 0 2 5 2 4 5 6 4 1 7 7 2 9 6 6 0

图3 该地区累计鸟害故障类型比例分布 Fig.3 The proportion of birds in the region cumulative fault distribution

2.3 鸟害故障电压等级特征分析

将配好Pb污染土、改性磷矿渣、水泥和蒸馏水充分搅拌均匀，试验方案见表3.改性磷矿渣的添加量依次为干土质量的0 %、3 %、5 % 和10%，向其中加入蒸馏水，使液固比(质量比，水：(固化剂+污染土))为25%形成混合物.将混合物倒入塑料杯.将塑料杯密封后在标准养护条件下(温度20±2℃，湿度>90%)养护7 d.

2003—2016年期间，韶关电网35 kV及以上线路共计发生故障跳闸657次，其中鸟害故障60起，年平均鸟害故障率9.13%。2003—2016年韶关电网跳闸故障数类别统计见表1。

1.1.2 多系统受损的病：有些疾病可以同时或先后有多个系统受损的表现，会干扰我们破案的思路和突破口。例如曾遇到1例糖尿病患者，还有肝脾肿大、颜面色素沉着多毛和周围神经炎等临床表现。分开考虑就会形成多元论诊断。而综合在一起考虑，高度怀疑POEMS综合征，经过进一步检查得以明确诊断。

图4 35～500 kV线路每年鸟害跳闸数分布 Fig.4 Distribution of the number of bird fault tripped in 35～500 kV lines

2.4 鸟害故障季节特征分析

模型在中跨跨中处设置了对称约束，在支座处并未设置z方向(纵向)的约束，所以中跨跨中处纵向位移为零。在16:00外支座处最大纵向位移达到1.24 cm。组合梁自上而下位移量有明显的减小。负弯矩区的混凝土底板与钢腹板的变形量要明显小于正弯矩区。混凝土顶板在纵向不断伸长，但由于温度梯度原因，混凝土板上下两侧的伸长量不同，导致自身发生弯曲变形，同时这种作用也发生在钢腹板上。负弯矩区混凝土底板由上到下温度递增，其自由变形应该是下边缘伸长量大于上边缘，对组合梁整体的弯曲变形起到抑制作用。

图5 鸟害故障月份统计 Fig.5 Bird fault statistics of the month

2.5 鸟害故障时间特征分析

由图2可看出，该地区从2003年到2016年期间鸟害故障整体呈增长趋势，特别是2012—2013、2015—2016年无论是鸟害故障跳闸总数还是所占比例均较高，其中2013年和2015年鸟害故障占比分别高达18.92%和18.75%，因此可以说韶关电网防鸟害工作相当严峻。但从图中可以看到2014年是个特例，鸟害故障在总数和占比上均较低，这是因为2014年广东省气候与常年相比平均降雨量比常年偏少7.6%，全省平均高温日数为31.5天，较常年偏多14天，可以说2014年广东省属于一般偏差气候年景[14]。此气候非常不适合鸟类活动，因此造成2014年鸟害故障率呈明显下降趋势。可认为气候环境是影响输电线路鸟害故障的重大因素之一。

从图中可看出，鸟害故障发生的高峰时段是早上6—8时，达到16次之多，占全天的26.67%，这是因为鸟类早间觅食时间集中在6—8时，期间多在塔上进食、排泄、嬉戏、喂哺等，因此6—8时是鸟害故障的高发时段。另外10—18时也是鸟害故障的主要发生时段，占比全天的51.67%，这是因为10—18时期间鸟类多处于栖息阶段，其排泄具有随机性，可以看到其分布也相对均匀，另一方面，白天光线好，鸟类在进食完毕后会开始筑巢行为，鸟巢材料极易掉落在横担绝缘子处造成闪络跳闸。

图6 不同时间段鸟害故障次数统计 Fig.6 birds at different times the number of fault statistics

3 鸟害故障防治措施

3.1 开展鸟类活动规律研究

对该地区鸟种分布、迁徙路径、筑巢特点、生活习性等进行研究，持续观测统计鸟害故障数据，研究其故障规律，安排巡视人员重点巡视鸟害故障多发区域，对重点杆塔进行针对性地防鸟害措施改造，有针对性地安装防鸟刺、防鸟挡板等防鸟器。加强输电线路及其沿线3 km范围巡视，建立涉鸟故障信息库。

3.2 绘制鸟害风险分布图

根据区域内历年鸟害故障数据，结合区域电子地图，综合考虑地理环境、气候特点、鸟类种类、鸟害故障特征、电压等级等因素，建立合适的模型和权重系数，计算绘制区域鸟害风险分布图，按照风险等级由高到低分布。划分重点区段，指导新建线路时杆塔设计以及绝缘子类型等参数选择，尽量避开或提高线路防鸟害等级。

承德市20世纪50年代粮食总产量为493万t，到2010年达到932万t。粮食产量的提高与农田水利建设是分不开的。随着科技发展和农田节水措施实施，粮食单产用水量逐步减少。20世纪80年代，农业全年用水量16.8亿m3左右，粮食总产量在101万t左右，2010年农业用水量5.2亿m3，粮食总产量达到130万t。节水型农业的发展，使得农业用水量大大降低，单方水的粮食产量由90年代的1.4kg提高到2010年的2.5kg，效益显著。

3.3 加强生态环境治理

为从根本上解决鸟害问题，还是宜“疏”不宜“堵”，需加强生态保护与环境治理。由于高大树木的砍伐以及城市的扩张，鸟类的栖息环境变得越来越恶劣，鸟害故障的防治不能仅以毁巢覆卵、消灭鸟类为主要手段，根本上应从环境入手，为鸟类提供更多的适合栖息的环境。

4 结论

1）广东韶关电网鸟害故障发生率为年均9.13%，鸟害故障成为该地区仅次于雷击灾害的输电线路跳闸第二大原因。

建立科学的教师专业标准是教师从一种“职业”成为一种“专业”的基本标志，是客观评价教育质量的依据[10]。然而，体育教育在整个教育领域中处于边缘地位，与其他学科的教师相比，体育教师似乎也低人一等。体育教师的专业发展的生涯始于进入大学的体育教育专业，但是，无论是职前的培养、毕业，还是新体育教师的准入、职后的培训，都处于“无章可循”的状态[11] 。因此，制定体育教师的专业标准迫在眉睫。在个体层面，职前、职后的专业标准为体育教师提供衡量自身专业水平的基本准则；在群体层面，专业标准形成体育教师之间专业对话的交流工具；在组织层面，为机构在选择、培训体育教师方面提供准则。

2）鸟害故障具有气候特征、季节特征、时间段特征、电压等级特征等，韶关地区每年的3—7月份、每天的6—8时、110 kV和220 kV线路鸟害故障发生概率较高。

3）鸟害故障已成威胁该地区电网安全稳定运行的主要原因，建议加强电网巡检力度，研究鸟类活动规律、绘制鸟害风险分布图，制定针对性的防鸟害措施。

建立和完善水权制度,明晰水资源产权，实行资源有偿使用制度，并在此基础上建立一个利用市场手段和政府宏观调控进行管理的水市场，让水价真正反映水资源的稀缺程度，让水市场起到优化配制水资源的作用。应加快完善水价形成机制，建立健全由资源成本、工程成本、环境成本构成的节水型水价体系，进一步规范城市水价及收费的管理办法，保护用户利益，促进城市水务产业的健康发展。

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