


摘 要:利用2020—2024年黃南州境內主要公路交通阻斷信息,結合公路沿線氣候背景,分析了國道G213、G573線黃南州轄區公路氣象災害的時空分布特征。結果表明:(1)影響黃南州主要公路的氣象災害主要有暴雨、積雪、道路結冰,以及泥石流、滑坡等次生災害;(2)氣象災害在不同路段有明顯的區域分布特征和季節性特征;(3)由于特殊的地理環境,G213隆務峽段是轄區受氣象災害最嚴重的路段。在此基礎上,根據黃南州交通氣象服務發展現狀,提出了災害防御對策。
關鍵詞:公路交通;氣象災害;時空分布
中圖分類號:P429 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)11–0-03
隨著社會經濟的高質量發展,公路交通運輸能力和效率不斷提高,氣象條件對其影響日益明顯。近年來,極端災害性天氣頻發,給交通行業帶來了較大壓力[1-3]。公路交通氣象災害方面的研究越來越重要,郭春燕[4]明確了內蒙古高速公路易發的多種氣象災害;德慶卓嘎等[5]分析研究了西藏高速公路氣象災害隱患點的空間分布特征,并提出了一套適合西藏高速公路的氣象災害預警服務方法。研究利用2020—2024年黃南州境內主要公路交通阻斷信息,結合公路沿線氣候背景,確定黃南州主要公路交通氣象災害隱患點(段)主要災害類型和致災氣象因子,并有針對性地提出防御對策。
1 資料與方法
1.1 公路選擇
選取G213、G573線黃南州轄區內路段為基本對象。
G213線黃南轄區內基本信息:在黃南州轄區途徑主要地區有尖扎黃河大橋—隆務黃河大橋—才塘水電站—同仁迎賓大道—唯哇—扎毛鄉—麥秀林場—麥秀山南—多禾茂—澤庫縣城—河南縣城—賽爾龍。
G573線黃南轄區內基本信息:在黃南州轄區內途徑主要地區有澤庫縣城—王家鄉岔口—和日鎮岔口—寧秀鎮—寧秀鎮三岔路口。
1.2 資料來源
2020—2024年公路交通阻斷數據由黃南州交管部門提供,數據包含阻斷開始時間與恢復時間、影響路段、災害類型和詳細阻斷情況說明。主要利用同仁站、尖扎站、澤庫站、河南站常規氣象觀測資料,計算月、季、年的氣溫、降水、積雪、大雨暴雨日數等氣象要素的空間分布和時間序列,得出影響交通的氣候背景。
1.3 數據處理方法
基于現有的交通阻斷數據,結合同期氣象歷史數據,采用統計分析法,篩選出因氣象因素造成的公路交通管制、公路阻斷、封控數據等數據,確定黃南州主要公路交通氣象災害隱患點(段)主要災害類型和致災氣象因子。
2 黃南州主要公路氣象災害特征和致災因子
2.1 公路氣象災害特征
2.1.1 公路氣象災害空間分布特征
降雨造成的交通阻斷主要發生在尖扎至隆務峽段和麥秀山段,路段沿途山勢陡峭,石塊突露懸墜,常年日曬風化嚴重,部分山坡土質疏松勾勒匯集,若出現強降水或持續降水,易出現落石、滑坡、泥石流等災害。此外,由于上游降水增多,下游沿路河水上漲沖毀道路出現塌方等而阻塞交通。
降雪天氣影響路段主要在麥秀山至河南、澤庫縣城至寧秀鎮一帶,降雪會造成低能見度和道路摩擦系數減少,同時,大雪和暴雪還往往與大幅度降溫相伴發生,當降雪天氣結束后,由于氣溫下降,在路面形成積雪或冰凍層,從而不具備通行條件。澤庫、河南地區由于地勢較高,冬季氣溫較低,加之大部分是山區公路,彎道多、坡路多,高海拔路段上的積雪深度有可能比測站的積雪深度大很多,路面積雪對交通的影響較大,且持續時間較長。
2.1.2 公路氣象災害時間分布特征
從季節來看,黃南州公路交通因氣象因素阻斷、封控的現象主要發生在冬季和夏季。通過近5年的交通管制情況來看,夏季因受強降水天氣影響,突發泥石流、路面漫水導致交通阻斷的情況最多,尤其北部尖扎、同仁兩縣多于南部澤庫、河南。其次是在冬季,受降雪影響,路面積雪嚴重,導致道路交通不具備通行條件,南部澤庫、河南兩縣多于北部尖扎、同仁。
2.2 公路氣象致災因子特征
利用黃南州交管部門和養路段等部門收集的相關交通阻斷資料,對G213、G573線黃南州境內路段氣象災害數據進行分析得出,影響黃南州主要道路交通的災害有滑坡、泥石流、積雪結冰,主要道路氣象致災因子為暴雨、暴雪、低溫,氣象災害在不同路段上有明顯的區域分布特征。
2.2.1 暴雨時空分布特征
從圖1來看,暴雨日數在1~16 d,平均5.6 d/年,長期變化呈上升趨勢。全年暴雨日數出現在4—10月,從多年平均情況來看,4—10月各月暴雨日數為0.03~2.30 d,呈單峰分布,以8月最多、7月次之,與其多年平均的月降水量變化較為一致。隨著極端天氣的頻發,加之每年暴雨日數增多,對黃南州公路交通構成了一定的影響。
從圖2來看,河南暴雨日數最多,為54 d,其次是尖扎地區,為44 d,同仁地區暴雨日數最少,為32 d。8月是全州暴雨天氣的高發期,其次為7月。雖然河南為全州暴雨日數最多,但由于河南多以廣袤的草原為主,暴雨天氣可能導致路基水毀,但總體對公路交通的影響較小。分析并整理近年的交通管制信息未發現河南因暴雨而導致交通中斷。
尖扎為暴雨日數第二多,尤其7、8月強對流天氣頻發,尖扎公路沿線山勢陡峭,地質環境脆弱,遇到連續性降水或短時強降水后,形成大量地表徑流迅速匯集于溝谷,為地質災害提供了動力和物源,同時降雨入滲使坡體自重增大,增大下滑力,坡腳浸潤軟化,極易引發滑坡、崩塌地質災害。公路另一側為河流,上游降水量增多將導致下游河水上漲,尤其是隆務峽沿線地勢較低,河水上漲沖擊會使路基塌陷或出現水毀。據統計,G213尖扎至隆務峽路段是因暴雨導致交通阻斷次數最多的路段,今后在7—8月相關人員需加強關注此路段的降水情況。
2.2.2 降雪時空分布特征
因黃南州南北地區氣候差異較大,北部地區出現暴雪的概率較小,因此,通過冬季降雪分布特征分析降雪天氣對黃南州公路交通的影響。
公路沿線累計降雪量顯著增加:冬季累計降雪量近30年(1994—2023年)平均為8.6 mm,呈顯著增加趨勢,增幅為1.5 mm/10年,進入21世紀后降雪量減少,但2010年后降雪量又明顯增多。從空間分布來看,河南是降雪量高值區,冬季年平均降雪量為14.6 mm,澤庫降雪量達9.2 mm,同仁降雪量達7.3 mm,尖扎降雪量較低,為2.3 mm。
公路沿線積雪日數呈減少趨勢:冬季平均積雪日數為15 d,呈減少趨勢,較少速率為1.2 d/10年。從空間分布來看,黃南州平均積雪日數在4~26 d,其中,河南積雪日數最多,為26 d;其次是澤庫,為22 d,同仁平均積雪日數為9 d,尖扎平均積雪日數較低,為4 d。
公路沿線積雪深度呈減少趨勢:冬季平均積雪深度為1.9 cm,呈弱減少趨勢,自2010年開始,平均積雪深度持續減少。從空間分布來看,黃南州平均積雪深度在1.4~2.4 cm,其中,河南平均積雪深度最大,為2.4 cm,其次為澤庫1.9 cm,同仁1.8 cm,尖扎1.3 cm,河南為積雪深度最大的地區。
從公路沿線降雪分析可知,河南、澤庫是降雪天氣的高發期,且對應積雪日數、積雪深度也是大值區,因此,冬季G213線麥秀山底至河南縣城一帶及G573線澤庫縣城至唐德一帶需加強防范道路積雪結冰。
2.2.3 低溫特征
最低氣溫和降雪量是道路積雪形成的重要因子,從圖3來看,1994—2023年黃南州冬季平均最低氣溫為-12.8 ℃,呈升高趨勢,升高幅度為0.9 ℃/10年。從空間分布來看,各地平均最低氣溫在-17.7~-5.6 ℃,其中,北部尖扎、同仁在-7.3~-5.6 ℃,南部河南、澤庫均低于-15℃。雖然隨著氣候變暖全州平均最低氣溫在升高,積雪日數在減少、積雪深度也在減少,但降雪量在增加,表明在氣候變暖的情況下極端性、反常性天氣出現得更加頻繁。
當強降溫和寒潮天氣使公路表面最低溫度≤0 ℃,或日最低氣溫≤0 ℃,空氣相對濕度>70%,近地層空氣近飽和狀態時,會出現道路結冰現象。黃南州公路沿線每年的11月至翌年2月最低氣溫均在0 ℃以下,受大陸冷高壓的控制,天氣干燥寒冷,降水天氣少,期間若出現有效降雪天氣易出現道路結冰。3、4、10月大部時日在0 ℃以下,此時低溫形成主要原因是強降溫和寒潮的暴發,隨著冷暖空氣頻繁交匯,降水天氣增多,也是道路結冰的多發時期。一般全年1月最冷,7月最熱。正常情況下,一天中14:00 ~15:00氣溫最高,地表及路面最高溫度一般出現在氣溫最高時段稍前一點,日出前溫度最低。黃南州主要公路的地面平均最高溫度、最低溫度和環境溫度的月際變化趨勢基本一致,一般以6—8月為最高,12月至翌年2月最低,因此,冬季各地需加強防范道路積雪結冰對公路交通的不利影響。
3 黃南州公路交通氣象服務現狀
近年來,極端天氣事件的頻發,導致氣象災害及其造成的次生災害對黃南州公路交通的影響較大。當前,黃南州氣象部門針對公路交通氣象服務只能提供出行路段的溫度、降水、能見度、大風等氣象要素的實況觀測和預報值產品,未能給出預期天氣狀況對交通出行產生的影響,未提供細化至具體路段、不同時間段的詳細預警信息,導致服務效果和用戶體驗不佳。現代交通安全運營越來越依賴于氣象,黃南交通氣象服務仍處于起步階段,后期還需加強建立服務人才隊伍、開發服務產品等。
近年來,黃南州、縣氣象部門加強與交管部門之間的合作,氣象部門組織召開“路警氣企”聯席工作座談會、縣氣象局與縣交通局簽訂公路氣象合作協議;建立州、縣級公路養護氣象服務微信群,提供日常氣象服務,開展高速公路日常養護巡查工作,共同開展智慧交通氣象專業服務工作。雙方切實發揮各自優勢,及時共享交通、氣象信息,共同守護黃南州交通安全。黃南州氣象部門積極推進公路災害性天氣預報和預警服務發展,逐步加強對強對流天氣、積雪、道路結冰、低能見度等惡劣天氣的防范應對措施。及時在降雪天氣前、低能見度發生時發布相應溫馨提示及預警信息。
4 提高黃南州公路交通氣象服務水平的對策
4.1 加密交通氣象觀測站網建設
通過多方調研與普查,針對各地不同的風險隱患點,設立專業的交通氣象觀測站,進一步優化公路氣象觀測站網布局,使其更加科學、合理,不僅使觀測站數據利用率高,還能確保駕乘人員及時獲取準確的氣象信息。
4.2 提高公路交通氣象服務的針對性和精細化
分析氣象要素對公路交通的影響,通過各行各業開展公路交通氣象服務調研,有針對性地開發公路交通氣象服務產品。例如,春、夏季,加強提供北部尖扎、同仁旅游交通路線和南部蟲草采挖季交通氣象服務;冬季,加強關注高海拔易積雪結冰路段的交通氣象服務;每周五、周日下午是人員往返程高峰期,針對此時間段開展交通氣象服務等,使服務更具針對性和精細化,從而有效提高黃南州公路交通氣象服務能力。
4.3 結合本地化實際情況強化“雙語”氣象服務
由于黃南州是多民族聚集區,語言文字上存在差異。如何讓氣象信息“收得到、看得懂、用得上”,氣象部門還需不斷針對當地少數民族群眾服務需求,提供內容豐富、易讀易懂的“雙語”交通服務信息,逐步研發藏漢雙語預警信息發布系統等,滿足當地公眾的服務需求。
5 結束語
影響黃南州主要公路的氣象災害有暴雨、積雪、道路結冰,以及泥石流、滑坡等次生災害;氣象災害在不同路段有明顯的區域分布特征和季節性特征;由于特殊的地理環境,G213隆務峽段是轄區受氣象災害最嚴重的路段。因此,相關人員在7—8月需加強關注G213尖扎至隆務峽路段的降水情況,在冬季各地需加強防范道路積雪結冰對公路交通的不利影響,提高黃南州公路交通氣象服務能力,滿足當地公眾的服務需求。
參考文獻
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