摘" 要:森林防火应急道路建设作为森林防灾减灾的重要基础支撑措施,为救灾人员、物资快速向火线输送提供交通途径,是森林防灾减灾工作的有效手段。我国林区大部分分布于山区,山区防火道路建设面临诸多困难,该文以四川山地林区森林防火应急道路为例对规划设计中的一些问题进行思考,以期为全国山地林区防火应急道路建设提供思路,以供广大林业工作者和学者探讨。
关键词:山地林区;防火道路;设计理念;技术指标;政策保障
中图分类号:U421.5" " " 文献标志码:A" " " " " 文章编号:2095-2945(2025)05-0138-05
Abstract: Forest fire prevention emergency road construction is an important basic supporting measure for forest disaster prevention and reduction. It provides transportation channels for disaster relief personnel and materials to quickly transport them to the fire line. It is an effective means for forest disaster prevention and reduction. Most of China's forest areas are distributed in mountainous areas, and the construction of fire prevention roads in mountainous areas faces many difficulties. This paper takes the forest fire prevention emergency roads in Sichuan mountainous areas as an example to think about some issues in the planning and design, and even provide ideas for the construction of fire prevention emergency roads in mountainous areas across the country, so as to provide a reference for discussion by forestry workers and scholars.
Keywords: mountainous forest area; fire-proof road; design concept; technical indicator; policy guarantee
森林草原防灭火工作是事关人民群众生命财产安全和国家生态安全的大事。党的十八大以来,中央高度重视森林草原防灭火工作,将其作为防灾减灾的重要任务,作出一系列重要决策部署,森林草原防灭火工作取得长足发展,火灾综合防控能力显著提升。防火应急道路是森林安全保障的重要基础设施,对有效保护森林资源、提高森林经营水平和改善林区民生具有十分重要的现实意义。目前国有林区、林场的防火应急道路建设还比较滞后,防灭火工作还面临严峻的形势。2023年中央财政增发1万亿元国债专项用于支持灾后恢复重建和提升防灾减灾能力,其中归口至林草行业资金支持的范围为森林防火应急道路和生物防火阻隔带建设。经查阅相关资料表明,由于国内外对于森林防火工作理念的差异,国外学者对林区防火道路基础研究工作基本没有进行相关研究,国内学者进行了部分研究工作,但并不成系统,防火应急道路设计在国家层面至今没有一套完整的设计规程规范,前期仅有国家林业局于2013年发布的《国有林区防火应急道路建设工程规划(征求意见稿)》,以及2012年发布的《森林防火道路设计规范(征求意见稿)(2013—2020年)》。四川省作为森林资源大省,多次发生特大森林火灾,面临严峻的森林防灭火工作形势。而全省林区路网密度仅1.74 m/ha,低于全国1.8 m/ha的平均水平,由于防火道路的欠缺导致抢险救灾工作极为困难。为推进防火道路建设四川省于2023年发布地方标准DB51/T 3030—2023《林区防火专用道路技术规范》,以及2024年发布《四川省森林防火应急道路项目建设指南》。笔者长期从事林区道路勘察设计工作并有幸参与四川省地方标准及指南的编写工作,结合工作实际对山地林区森林防火应急道路建设中的一些问题进行了思考小结,以供讨论。
1" 防火应急道路重点要解决的问题
防火应急道路作为森林防灾减灾的主要基础支撑措施,其功能主要体现在保护现有森林资源。通过防火应急道路的建设要基本达到在重要的林区、主要的高风险区达到一定程度的森林火灾的防控能力,在火灾发生时为人员、物资快速向火线输送提供交通途径,并在防火公路的两侧,建立一定宽度的防火阻隔带,可以有效地阻隔火灾的蔓延降低火灾损失面积。目前林区建设相对落后,由于交通的限制森林管护在很大范围还比较原始落后。现通过林区道路、防火应急道路的建设,逐步辐射重要林区,对于森林资源管护、湿地和动植物保护、林下经济的发展及林草资源的监测都有促进作用。
现阶段防火应急道路建设的主要任务体现在:对森林火灾高风险林区进行有效的覆盖主要解决先“通”的问题。目前全国各地森林防火道路密度不一,总体来说均处于较低水平,平均1.8 m/ha[1]。本轮增发国债进行森林防火应急道路建设更需要突出重点、合理布局,根据各省森林火灾风险等级划分、森林防火建设分区综合考虑,优先解决高风险区的道路建设,后逐步向中风险区延伸,有序提高防火道路路网密度,不断提升林区防灭火应急救援能力。
2" 勘察设计中的几个理念问题
目前,防火应急道路设计由于没有专门的勘察设计规程规范,很多设计理念思路还继承于公路或原运材林区公路。根据防火应急道路目前政策定位为专用道路,其服务对象和提供的服务功能与传统道路有较大差别。有必要对于一些理念进行修正,以更加体现出防火道路的属性,发挥其应有的社会价值。
2.1" 防火应急道路等级的确定
传统公路及林区公路均基于交通量对道路等级进行了划分,分为一级至四级。这里的交通量是社会交通,没有专用属性。四川地方标准也参照此进行林防一级至林防四级的划分。在实施过程中发现防火道路已定位为专用道路,主要以通行消防车辆及日常巡护车辆为目的,其日均最大交通量主要集中于发生火情时,按照目前多次森林火灾抢险统计各火区日均投入消防车辆一般不会过百辆,平常封闭管理后日均通行巡护车辆不会超10辆,通行交通量极低。火灾发展基本也是呈现出由单点向面发展,并不会出现多点同时起火成网状的特性。基于此,防火道路不宜存在等级划分的问题,也不需要考虑主干路、次干路等功能划分问题,用传统的通过等级确定设计速度和技术指标的问题在防火道路上不具有参考意义。
2.2" 车道及路基宽度的确定
防火道路作为专用道路,交通流具有一些单独的特性,主要体现在重载单向通行,一般情况是重载上山,空载下山。抢险过程中有专业交通组织,交通流在控制时段内单向通行,进行单向上山或是单向下山。目前广大区域特别是山区还没有防火道路,若要达到一定防火道路规模建设资金缺口极大,基于现实状况和防火道路的交通属性,在目前阶段防火道路可只考虑单车道通行即可。据统计,目前大型森林消防灭火车及消防运兵车车宽在2.5 m左右,车道宽度可考虑为3 m,路基宽度不宜超过4 m为宜。森林火灾多发生于干燥少雨雪季节,对于林区在积雪冰冻时节由于冰雪覆盖以及人为影响的减少和雷电天气的减弱一般不易发生火灾险情,路基宽度的确定可以暂不考虑冰雪影响因素再进行加宽。四川省目前推进的宜宾市、广元市、巴中市、德阳市、绵阳市和内江市等防火应急道路均采用4 m路基宽度。
2.3" 路线布设中的要点
传统道路路线的布设重点在考虑降低工程规模、以最简短、顺畅的路线解决点与点之间快速交通的问题。防火道路路线并不是解决点与点之间的交通,而是解决一片林区的交通覆盖问题,防火道路的规模及走向并不完全因起终点而控制。林区火情由于风力的原因一般都是由下往上发展,扑灭火灾由上往下具有便捷性和时效性,山区防火道路在考虑道路路线选择的过程中要重点关注抢占高地的问题,路线要尽可能地上升到半山腰及以上位置,上升到规划高度后再绕林区范围延伸扩展,对于高山地区路线要大部分布设在林缘之上,中低山地区尽量走山脊线。
2.4" 路、隔离带、水源有机集合
森林防火应急道路和生物防火阻隔带建设并非2个独立项目,由于专业跨度较大,2个项目往往由不同的单位进行规划设计,没有形成完整的林火防备体系。在工作中建议有林业专业技术能力的单位进行统筹,对其进行有机融合成整体防火系统以发挥整体效果。道路与生物阻隔系统相衔接要构成闭合的林火阻隔网。整体防火系统的布局中应考虑与防火季节主风方向的关系,在山脊、林缘的防火系统中考虑其走向与相应的山脊线、林缘线平行关系,避免沿陡坡或峡谷穿行。道路布置时应考虑适宜生物阻隔带防火树种生长的地段。道路的规划应尽量衔接管护站、护林点、直升机停机坪与取水点等。对于一些重要的水源点应尽量穿越,如因工程量巨大穿越有困难时应重新考虑路线走向,尽可能避免设大规模桥梁工程,可考虑规划路网支线与之连接,并做好错车、回车工点设计。
3" 勘察设计中的几个技术指标问题
道路设计主要选择合理的平纵横指标及其组合,防火应急道路由于没有规程规范,其主要技术指标还是依据或是参考公路或是林区道路的相关标准,由前述的一些理念差异,对一些重要技术参数的确定还需进一步地论证和验证。
3.1" 平均纵坡
平均纵坡问题看似纵断面问题其实是一个关乎整体全局的问题,决定了路线的长度和工程规模。一般公路对于平均纵坡控制在5.5%以内,林区道路设计规范控制在7%以内,据相关规范统计见表1。
而防火道路怎么控制,控制到什么程度有必要进行论证。《公路路线设计规范》[2]第8.3.4条平均纵坡是对低等级公路(二、三、四级)平均纵坡设计指标要求。该平均纵坡指标是从设计车辆(载重汽车)上坡方向的通行能力(通行速度)的角度提出,即为了保证载重汽车能够保持合理的速度连续上坡、通行为目标。考虑的是因载重汽车连续上坡的速度会进一步降低,导致路段通行能力过低,载重汽车持续低速行驶,引起其他车辆在上坡路段的超车需求显著增加,对行车安全不利。公路规范对平均纵坡控制要求的出发点是保持重车连续爬坡时最低能保持一定行驶速度,不因车辆缓行造成的交通拥堵而降低其服务标准为目的。林区公路规范对于平均纵坡指标控制的出发点与公路规范基本一致,只是在标准上进一步放宽,LYJ 113—92《林区公路路线设计规范》[3]、LY 5104—98《林区公路工程技术标准》[4]均控制在6%以内;而LY/T 5005—2014《林区公路设计规范》[5]进一步放宽到7%以内,条文说明中并没有完全说明参数确定之缘由。JTG 2111—2019《小交通量农村公路工程技术标准》[6]控制为5.5%,但可以通过安全分析论证后再放宽,其考虑出发点主要基于下坡制动的安全性。作为防火道路,其交通模式主要为管制式通行、重载上山、空载下山,与前述模式均有区别,若仍按照前述指标控制就显得不合理,特别是在目前防火道路主要解决“通”为前提的阶段。指标控制过于严格将造成大部分路线用于解决爬升,而不能更多地解决延伸覆盖问题。在目前建设阶段应根据防火交通组织的特点,充分论证平均纵坡的问题尤为重要。
3.2" 最大纵坡
最大纵坡在一些工点受地形地质因素限制,不得已而采用,如平均纵坡所述仍然面临一些防火道路自身的特点,需要进行再论证和必要的验证工作。随着汽车工业技术的发展,最大纵波指标是不断地放开趋势,据相关规范统计见表2。
在这些规范中最大纵坡主要考虑载重汽车的爬坡性能、重载下坡的安全性能以及公路通行能力。以上规范考虑的前提主要有:上下行均考虑重载、路面结构为平整的铺装路面,路面为工作潮湿状态。防火公路面临与之截然不同的使用工况,根据国家目前相关政策,防火道路主要采用砂石等柔性路面,原则上采用不硬化的非铺装路面。又因湿润或是雨季一般不会出现森林火灾险情,防火道路主要在天气干燥的防火期密集使用,与普通道路的湿润状态不同。路面与车轮摩擦状态与常规不同。在这2个基本状况下仍然按照常规最大纵坡来控制防火道路的技术指标针对性和科学性不强,下一阶段应开展采用满载消防车辆进行特定工况下不同坡度的爬坡性能验证工作,科学地提出最大纵坡以及坡长的控制指标。在实施过程中参考广元地区已建成的农村公路,山区困难地段已经采用18%的最大纵坡。
3.3" 半径
半径问题主要考虑车辆外形尺寸及车辆轴距,常规森林消防车尺寸大于消防运兵车,据统计目前大型森林消防车外形尺寸一般不超过9 m×2.5 m,轴距在4.2~4.5 m。消防车辆与林区公路设计规范以及公路设计规范参考的车辆外形均有差异,以尺寸较为接近的林区公路规范中载重型汽车(外形12 m×2.5 m,轴距6.5 m)为参考,路线极限半径可采取12 m。依据森林消防车外形尺寸且在非铺装路面慢行的情况下,一些极端位置其转弯半径可以突破12 m,参考运行中的部分县道实际状况,在实施过程中广元、绵阳等山区困难地段采用8 m极限半径。后期对极限转弯半径具体尺寸进行进一步的科学论证。
3.4" 回头设计
道路爬升不可避免会出现回头曲线设计,防火道路回头设计有别于常规公路,公路规范对回头曲线的半径、纵坡、间距做了较为详细的规定,主要考虑回头曲线上、下线处于同一坡面且容易重叠,因受地形限制往往相距较近,对于施工、养护及行车均不利。林区道路规范也提出应避免在同一山坡设置多层路线。对于防火道路而言,根据特性回头曲线是可以连续多层设置在同一坡面,还一定程度上形成防火阻隔带。回头升坡方式选择在规划阶段要进行充分考虑,采用集中升坡还是延坡面大间距回头逐渐展线升坡有各自适用条件,一般情况下若防火区面积大,地形过于复杂的应主要考虑集中升坡,在较小范围内集中快速通过多组回头曲线上升至预定高度,再通过横向平缓延伸达到区域覆盖延伸,路线尽量选择走山脊线使之对山体两侧均能有效控制的目的。若防火区面积小,地形处于一面坡没有过多起伏的情况可考虑坡面逐渐升坡,通过展线升坡过程对林区进行有效覆盖。在四川高山地区已多次采用有利地形集中连续回头达到快速升坡的效果。
3.5" 线型设计
目前,公路或是林区道路设计规范因其面临的是社会公共交通需求,其线型设计在考虑汽车行驶力学需求外,以提高汽车行驶的安全性、舒适性与经济性为追求目标,对线型组合提出了一些要求,导致为了达到路线舒适性而不得不增加路基防护工程。目前防火公路建设还在起步阶段,工作主要以争取达到“通”为目的,待后期再解决“畅”的问题;防火道路设计中线型组合设计在安全的前提下不应过多强调顺畅的指标,以降低工程规模,尽可能地将有限的资金用于延长覆盖范围上。
4" 政策中的几个问题
4.1" 防火道路办理建设项目使用林地审核审批手续问题
目前防火道路以及生物阻隔带建设对于如何办理占用林地审批看法不一致。四川省林业和草原局、四川省发展和改革委员会《关于进一步加快推动增发国债森林防火阻隔系统项目建设的通知》提出防火项目用地报批应按直接为林业生产经营服务的工程设施用地报批林地使用手续。根据2015年国家林业局第35号令《建设项目使用林地审核审批管理办法》第二条:建设项目使用林地,是指在林地上建造永久性、临时性的建筑物、构筑物,以及其他改变林地用途的建设行为。包括:(一)进行勘查、开采矿藏和各项建设工程占用林地。(二)建设项目临时占用林地。(三)森林经营单位在所经营的林地范围内修筑直接为林业生产服务的工程设施占用林地。目前防火道路作为森林安全保障性措施,没有改变林地权属和地类性质,防火道路并不是以生产性、经营性、服务性为目的工程设施,防火道路如何办理占用林地手续,国家层面应该出台更为明确的规定,以便后期工作快速有效地推进。在办理相关手续时,应该考虑基于防火道路的属性,不应考虑对其占用使用林地实行总量控制和定额管理的指标,由其采伐的实质,可控制采伐指标。
4.2" 防火应急道路用地范围的确定
公路及林区道路用地边界均是以道路边坡或者截水沟外侧一定宽度范围为界,此条规定的前提是因为公路及林区道路建设改变用地的性质由农用地中的林地转为了建设用地,土地管理权属单位发生变化,权属单位基于道路结构安全进行了用地的边界划分。而防火路不改变用地权属性质并且在路面两侧(包括路基边坡)建设一定宽度的生物阻隔带,理论上讲路面边线以外应属于林相改造。路面边线以内属于森林安全保障性措施。因此,用地应以路面边缘线而不应以路基边线为界。
4.3" 涉及生态红线、各类公园、各类风景名胜区的问题
由于各类自然资源保护范围以及各类自然景观多在林区,在林区范围内划定了各种生态红线、各类公园、各类风景名胜区,对人类活动进行了政策限制。而防火应急道路的基本属性是自然资源安全保障性措施,防火道路是否应该进入各类界限范围内,进入各类区域的政策性障碍该如何化解,国家层面应出台有效的政策指引。
4.4" 后期管理的问题
按照现行政策对防火道路实行封闭管理,现防火道路均已接地方公路,后期应严禁将防火道路用于游览观光等非防火用途,确保专路专用,并防止前期以防火道路为名建设的旅游通道等道路。后期管理中在接口位置增加卡口,避免社会车辆进入。道路建成后应加强养护工作,基于防火道路的特殊性质,可从林草、应急、交通行业争取养护资金和技术力量,以长期保持防火道路使用功能。
5" 结束语
林业工作的发展总体来说相对滞后,目前林区防火道路的规划实施均没有过多的参考依据,山地林区防火道路建设在目前需求巨大而资金极为有限的情况下将面临诸多问题。先把一些重要的问题厘清有助于防火道路高质量的落地解决实际问题,在后期大规模建设的过程中具有重要的参考指导意义。
参考文献:
[1] 全国森林防火规划(2016—2025年)[EB/OL].https://www.ndrc.gov.cn/fggz/fzzlgh/gjjzxgh/201705/t20170518_1196773.html.
[2] 中华人民共和国交通运输部.公路路线设计规范:JTG D20—2017[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2017:42.
[3] 中华人民共和国林业部.林区公路路线设计规范:LYJ 113—92[S].1993:19.
[4] 中华人民共和国林业部.林区公路工程技术标准:LY 5104—98[S].1998:14.
[5] 国家林业局.林区公路设计规范:LY/T 5005—2014[S].2014:29.
[6] 中华人民共和国交通运输部.小交通量农村公路工程技术标准:JTG 2111—2019[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2019:10.