河北省公路交通气象灾害风险普查

□ 张金满 曲晓黎 赵 娜 张成伟

气象灾害是国家因自然灾害而引起经济损失的最主要因素，不仅导致事故频出，而且情节重大，后果严重，尤其是高速公路交通事故。低能见度浓雾、强降水、暴雨、雷暴、大风、高温、积雪、结冰等是影响我国交通运输业的主要气象灾害。2008年初，中国南方低温、雨雪、冰冻灾害对交通、电力、通讯、农业和林业等重点行业以及人民生活各个方面都产生了重大的影响。2014年春运首日，京哈高速公路唐山段因降雪结冰发生多起交通事故，共造成2人遇难、5人受伤、45辆车受损。面对恶劣气象条件、潜在气象灾害及其衍生灾害对高速公路运营产生的严重影响，相关的学者专家分析了降水、低温、低能见度、大风等灾害性天气对交通的影响和交通线路选址及建设应考虑的气象因素，并提出了减少气象因素引起的交通安全问题的对策，通过灾害发生概率及相应后果对灾害进行了风险评估，开展了高速公路特长隧道和隧道群交通灾害风险分析及控制的研究。

为提高高速公路交通气象服务能力，有效预防和减少因天气原因造成的交通事故，河北省气象服务中心（以下简称服务中心）以G6、G1811高速公路为试点，开展河北省公路交通气象灾害风险普查。

一、公路交通气象灾害风险普查内容

1.普查内容

通过搜集G6、G1811高速公路沿线气象观测资料、公路基本信息、公路沿线因气象条件造成的交通事故等资料，确定高速公路交通气象灾害隐患路段及主要灾害性天气类型和致灾气象因子，了解交通气象预报预警服务情况及高速公路管理部门对气象服务的实际需求；掌握公路沿线气象监测预警设施建设情况。

2.数据来源

普查工作主要用到交通气象观测资料、公路基本信息、因气象条件造成的交通事故和封路信息等资料。其中，G1811气象观测资料来自于20套交通气象监测站，G6气象观测资料来自于高速公路沿线周边5公里范围内气象站。公路基本信息来自于黄石高速公路管理处、华能京张高速公路有限责任公司以及实地采集的 GPS地理信息。因气象原因造成的交通事故信息来自于河北省高速公路交警总队。高速公路封路信息来自于河北省高速公路管理局指挥调度中心。

3.样本分布

G1811高速公路河北境内全长303公里，归属于黄石高速公路管理处管辖。G6高速公路河北境内包括京张高速公路和丹拉高速公路两段，分别长79.2公里和73.5公里，归属于河北华能京张高速公路有限责任公司和张家口市公路局管辖。

4.普查方式

在开展河北省公路交通气象灾害风险普查工作时，主要用到了问卷调查法、实地观察法、专家评估法和对比分析法。

（1）问卷调查法。在搜集高速公路沿线桥梁、隧道、气象灾害预警发布设施等信息时，采用问卷调查法，向黄石高速公路管理处、河北华能京张高速公路有限责任公司和张家口市公路局相关人员发送了调查问卷。

（2）实地观察法。在调查问卷搜集到的信息基础上，结合实地观察法进行核实和补充，以便普查工作组能够详细了解道路实际情况，搜集两条高速公路公路沿线隐患路段、沿线气象监测预警设施（主要是电子情报板）、桥涵等信息。

（3）专家评估法和对比分析法。在确定隐患路段和致灾天气临界值时，采用了专家评估法和对比分析法。首先由交通公路管理方面专家对两条高速公路因气象条件造成的事故多发路段进行评估，再根据因气象条件造成的事故资料和封路信息，翻查相应的气象历史资料，得出致灾天气临界值。

二、普查结果

1.气象灾害隐患路段

运用专家评估法和对比分析法确定出 G1811高速公路气象灾害隐患路段有3处，分别是衡水市武强境内的K170-K174和K177-K181处（道路形态以弯道为主），石家庄藁城境内的K268-K275（道路形态为长直道）。其中，K170-K174和K177-K181的主要灾害性天气是大雾和路面结冰，主要发生在秋冬季节，夏季也有一部分大雾样本，但是其影响范围和持续时间较秋冬季节明显偏少；K268-K275的主要灾害性天气是大雾，主要发生在秋冬季节。

G6高速公路气象灾害隐患路段有2处，分别是张家口市下花园区至怀来境内的K76-K129（道路形态包括桥梁、弯道和坡道）和张家口市怀安至尚义的K239-K247（道路形态为山区路段）。其中，K76-K129的主要灾害性天气是大雾、路面结冰、公路积雪和路面湿滑，主要发生在初春、晚秋和冬季；K239-K247的主要灾害性天气是路面结冰和公路积雪，主要发生在初春、晚秋和冬季。2008—2012年，K76-K129隐患路段发生典型事故6起，共造成6人死亡，7人受伤，12辆汽车损毁，直接经济损失14.35万元。K239-K247发生典型事故5起，共造成5人死亡，4人受伤，9辆汽车损毁，直接经济损失19.7万元。

2.公路基本信息

通过问卷调查法和实地观察法对G1811、G6高速公路和隧道设施进行调查。G1811高速公路共有桥梁14座，除两座大桥外，绝大多数为小桥或中型桥梁。滏阳新河大桥位于河北省沧州市献县，桥长2 230米；南排河大桥位于河北沧州沧县，桥长982米。这两座桥梁的主要灾害性天气均为大雾和路面结冰，主要灾害的致灾气象因子为能见度、降雪和气温。经统计分析，“能见度为大范围小于100米，降雪量达2.5毫米，气温低于0℃”可作为交管部门采取封路管制的临界值。G6高速公路共有桥梁26座，除两座特大桥外，绝大多数也都为小桥或中型桥梁。官厅湖特大桥位于张家口市下花园区，桥长1 846米；祁家庄特大桥也位于张家口市下花园区，桥长572米。这两座桥梁的主要灾害性天气均为路面结冰，主要灾害的致灾气象因子为降雪和气温。经统计分析，“降雪量达1.3毫米，气温低于0℃”可作为交管部门采取封路管制的临界值。

3.公路气象监测设施调查情况

G1811高速公路沿线已建有20套交通气象站，于2012年8月投入使用。其中八要素（气温、湿度、风向、风速、能见度、路面温度、路面状况、天气现象）交通气象监测站1套，六要素（气温、湿度、风向、风速、能见度、路面温度）交通气象监测站4套，三要素（气温、湿度、能见度）交通气象监测站15套。

目前，G6高速公路还没有建设交通气象监测站。但是距高速公路5公里附近有8套区域气象站，其中2套为六要素气象监测站，观测项目包括气温、气压、湿度、风向、风速、降水量；6套为两要素气象监测站，观测项目包括气温和降水。

4.公路气象灾害风险预警设施

G1811、G6高速公路气象灾害风险预警设施主要是电子显示屏。G1811高速公路有电子显示屏39个，其中大型龙门架式电子显示屏11个，小型龙门架式电子显示屏1个，F型电子显示屏26个，T型电子显示屏1个；武强服务区壁挂电视1个。2011年开始，河北省气象局在几次大雾、低温冰冻、暴雨天气来临前通过龙门架式电子显示屏和服务区内壁挂电视发布了大雾、道路结冰和暴雨预警信息，并提醒司乘人员采取相应的防御措施。G6高速公路沿线道路两侧电子显示屏18个，其中龙门架式电子显示屏11个，F型电子显示屏4个，T型电子显示屏3个。

5.气象灾害调查结果

分析2008—2012年 G1811和 G6高速公路沿线交通事故资料发现：两条高速公路均有因雾、降雪和降雨造成的交通事故，没有因地质灾害、极端高温、大风和雷电造成的交通事故或损失。分析2010—2012年封路信息发现，低能见度（主要是大雾）造成的封路信息G1811高速541条、G6高速16条；因低温冰冻（包括道路结冰和降雪）造成的封路信息G1811高速85条、G6高速63条。

（1）低能见度灾害调查结果。G1811高速公路K268-K275隐患路段因大雾引发1次典型交通事故，造成2人受伤，25辆汽车连环相撞，直接经济损失12万元。G6高速公路 K76-K129隐患路段在2010年因大雾造成的交通事故导致1人死亡，3人受伤，3辆汽车损毁。研究发现，G1811高速公路低能见度致灾临界值为700米左右，G6高速公路低能见度致灾临界值为800米左右。平原地区较山区临界值低，可能有以下原因：一是平原地区属大雾高发区，人们警惕性较高，而地处山区路段的京藏高速公路公路雾少发，司乘人员容易放松警惕；二是山区地势复杂，视野不好，因此，最小能见度在800米左右即容易引发交通事故，造成灾害。

（2）短时强降雨灾害调查结果。G1811高速公路没有因降雨发生过典型交通事故。G6高速公路K76-K129隐患路段因强降雨发生4次典型事故，主要发生在夏秋季节，造成4人死亡，3人受伤，7辆汽车损毁，直接经济损失13.35万元。G6高速公路 K239-K247隐患路段因降雨发生5起交通事故，造成4人死亡，4人受伤，9辆车辆损毁，直接经济损失19.7万元。

研究发现，高速公路因降雨造成的事故有两种情况，一种是较强降雨造成的路面积水，另一种是小雨情况下造成的路面湿滑。造成路面积水的临界值为12小时降雨量达9毫米，造成路面湿滑的临界值为12小时累积降雨量3毫米。由此可见，在今后的交通气象服务中，不仅在短时强降雨时应提高服务质量，也要关注在小雨时可能造成的车辆侧翻、追尾等事故。

（3）低温冰冻灾害调查结果。在确定的隐患路段中，因低温冰冻造成的典型交通事故有1起，2009年3月初发生在G6高速公路K76-K129处。结合其他路段交通事故资料和封路信息，确定了低温冰冻天气致灾因子临界值为24小时降雪量2.5毫米。

6.气象服务现状与需求调查

气象服务中心于2009年建立了河北省交通气象灾害监测预警服务业务平台，制作和发布交通气象预警信息和临近预报，大雾概率预报、道路结冰等级预报、行车指数预报等高速公路专项预报，高速公路重要天气专报，基于高速公路路段的精细化要素预报等服务产品。在产品发布渠道商中，除了常规的网站、传真、手机短信外，还增加了高速公路电子显示屏和交通气象视频会商等。

气象服务中心在与交通、公安有关专家座谈时，提出了大雾、强降水等灾害性天气定时定点定量预报是双方都希望能够获取的。同时希望气象部门提供的产品形式更便于公路沿线或其他公共气象服务渠道发布，服务内容更加易于公众及交通管理部门人员理解。在服务方式上，可增加手机客户端、道路两侧情报板、手机短信即时服务等。

三、结论

通过对河北省高速公路交通气象灾害风险普查，得出以下主要结论。

第一，G1811高速公路隐患路段的主要灾害性天气是大雾和路面结冰，G6高速公路隐患路段的主要灾害性天气是大雾、路面结冰、公路积雪和路面湿滑。

第二，G1811高速公路的灾害性天气主要发生在秋冬季节，夏季也有少量大雾样本，但大雾的范围和持续时间较秋冬季节明显偏少；G6高速公路的灾害性天气主要发生在初春、晚秋和冬季。

第三，隐患点致灾气象因子临界值，G1811和G6高速公路低能见度为700米、800米，G6高速公路造成路面积水的临界值为12小时降雨量达9毫米，造成路面湿滑的临界值为12小时降雨量3毫米。

第四，大雾、强降水等灾害性天气定时定点定量预报是交通和公安部门希望能够获取的。未来交通气象产品形式便于公路沿线或其他公共气象服务渠道发布，服务内容便于公众及交通管理人员理解；在服务方式上，增加手机客户端、道路两侧情报板、手机短信即时服务等。