自然保護地巡護道路設(shè)計中幾個主要指標的確定

劉宏波，曾雙貝

(國家林業(yè)和草原局昆明勘察設(shè)計院，云南 昆明 650216)

自然資源和自然環(huán)境是人類賴以生存發(fā)展的重要客觀條件，自然保護地是保護自然資源、開展自然環(huán)境研究的重要場所。按照自然生態(tài)系統(tǒng)原真性、整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，依據(jù)管理目標與效能并借鑒國際經(jīng)驗，將自然保護地按生態(tài)價值和保護強度高低依次分為國家公園、自然保護區(qū)和自然公園3類。根據(jù)各類自然保護地功能定位，國家公園和自然保護區(qū)實行核心保護區(qū)與一般控制區(qū)分區(qū)管控，自然公園原則上按一般控制區(qū)管理[1]。

在自然保護地內(nèi)開展必要的巡護工作，能有效預防各種自然資源破壞活動，也是發(fā)現(xiàn)和打擊破壞自然資源最有效的工作方式之一。巡護方式包括日常巡護、稽查巡護、監(jiān)測巡護和武裝巡護等，其中日常巡護是根據(jù)年度巡護管理計劃設(shè)置的固定巡護[2]。巡護道路在管護人員通達管理站及管護點和執(zhí)行巡護檢查任務中起著重要作用。如何依據(jù)保護地資源分布、功能布局合理設(shè)計巡護道路各項指標，目前還沒有相關(guān)的設(shè)計標準和相關(guān)規(guī)范。依據(jù)現(xiàn)行《自然保護區(qū)工程項目建設(shè)標準》(JGJ55-2011)[3]、《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG D20-2017)[4]等規(guī)范，并結(jié)合多年從事保護區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作經(jīng)驗，筆者在此對自然保護地巡護道路及巡護步道的主要設(shè)計指標作一些探討，以期為巡護道路設(shè)計指標的更好運用提供參考。

1 道路等級確定

巡護路網(wǎng)包括主干道路、次干道路、巡護道路、巡護步道等。道路等級選用應在論證確定公路功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合所在區(qū)域的綜合運輸體系、遠景發(fā)展規(guī)劃及設(shè)計交通量論證確定。對于巡護道路設(shè)計，根據(jù)工作需要，可設(shè)立單車道或者雙車道。為了便于交通量分析，按設(shè)立雙車道四級公路進行計算對比，最終確定巡護道路的參考指標，依據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG D20-2017)中對于年平均日設(shè)計交通量公式計算如下：

AADT=CD×RD/K

式中：AADT—年平均日設(shè)計交通量(pcu/d);CD—道路設(shè)計通行能力;RD—道路的方向分布修正系數(shù);K—設(shè)計小時交通量系數(shù)。

鑒于在自然保護地內(nèi)不應破壞生態(tài)系統(tǒng)完整性和重要物種棲息地(生境)的要求，保護地內(nèi)設(shè)計通行能力應該受到嚴格控制。同時，由于自然保護地不同功能分區(qū)管控要求不同，核心保護區(qū)原則上禁止大部分人類活動，該區(qū)域內(nèi)巡護道路僅用于巡護工作，因此核心保護區(qū)設(shè)計指標不考慮車行道標準；一般控制區(qū)允許部分原有居民的正常生產(chǎn)生活，該區(qū)域內(nèi)巡護道路需要兼顧巡護工作和可能的周邊居民出行。按照日常巡護任務及其他因素考慮，設(shè)計通行能力應該小于100pcu/d,道路設(shè)計通行能力CD取值100；由于巡護任務來回交通量基本對等，方向分布修正系數(shù)RD取值1；一般設(shè)計小時交通量系數(shù)區(qū)間值為0.13～0.18。為了更大估計年平均日設(shè)計交通量，并結(jié)合《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG D20-2017)中“各地區(qū)的設(shè)計小時交通量系數(shù)表”提供的參考值，將設(shè)計小時交通量系數(shù)K取值0.135。通過計算得出，一般自然保護地內(nèi)的年平均日設(shè)計交通量AADT=740(pcu/d)。對于年平均日設(shè)計交通量小于 2 000 pcu/d的道路等級，則可參照公路等級四級標準適當降低進行設(shè)計。四級公路的設(shè)計速度為20 km/h。那么，參照四級公路設(shè)計指標，建議巡護道路等級及設(shè)計速度指標如下(表1)：

表1 自然保護地巡護道路等級及設(shè)計速度指標

2 平縱設(shè)計指標

自然保護地內(nèi)的道路布設(shè)以滿足自然保護地管理、科研、監(jiān)測、防火、環(huán)保及生活需要為原則，充分結(jié)合現(xiàn)有條件兼顧防火通道功能，盡量不占或少占村農(nóng)田地。使用性質(zhì)決定了道路線型應順從自然，不搞大挖大填，盡量不破壞地表植被和自然景觀[5]。鑒于巡護道路平縱設(shè)計指標與自然保護地各功能分區(qū)管控要求無直接關(guān)系，本文未對不同功能分區(qū)巡護道路平縱設(shè)計指標進行區(qū)分。

通過簡單交通量分析確定自然保護地內(nèi)巡護道路等級參考四級公路設(shè)計指標。結(jié)合保護區(qū)內(nèi)道路布設(shè)的各項原則，與四級公路設(shè)計指標進行對比：四級公路圓曲線最小半徑一般值為30 m,但是保護區(qū)內(nèi)主要交通工具多為小型車輛，建議巡護道路一般設(shè)計值為15 m，足夠滿足通行要求；四級公路的最大縱坡為9%，考慮到自然保護地內(nèi)交通量及車輛巡護特性，認為“最大縱坡不宜大于15%”是完全能滿足巡護車輛通行要求的，但是對高原地區(qū)需考慮縱坡折減，海拔高度在 3 000 m以上時，每上升 1 000 m縱坡折減1%，最大縱坡折減后不得小于8%；道路的加寬和超高可參考四級公路設(shè)計指標，并根據(jù)實際地形進行適當調(diào)整，故建議自然保護地巡護道路平縱主要設(shè)計指標如表2所示。

3 橫斷面指標

道路的橫斷面設(shè)計是整個設(shè)計過程中比較重要的部分。橫斷面形式不但關(guān)系到工程的造價和規(guī)模，還對以后道路的運營安全起到?jīng)Q定作用。在設(shè)計道路橫斷面時，還應考慮路段兩側(cè)公路建設(shè)范圍內(nèi)的視距要求。行車視距作為公路使用質(zhì)量指標之一，十分重要[6]。自然保護地內(nèi)的巡護道路有著特殊功能要求，為了不破壞生態(tài)系統(tǒng)的完整性，更多應該考慮在現(xiàn)有的地形條件下，對斷面形式做多樣性設(shè)計，使巡護道路的交通功能適當降低、服務功能逐漸加強，在不破壞整個保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的前提下，更好地對自然保護地的日常巡護起到重要服務作用，故建議自然保護地巡護道路路基斷面一般設(shè)計圖如圖1、圖2所示：

表2 巡護道路主要平縱設(shè)計指標

圖1 巡護行車道橫斷面一般設(shè)計

圖2 巡護步道橫斷面一般設(shè)計

自然保護地內(nèi)巡護車行道路主要供機動車輛巡護使用，巡護步道則更多用于深入自然保護地使用，可以根據(jù)保護區(qū)特征分為騎馬、自行車、摩托或人步行等不同形式，所以兩種道路的斷面形式各不相同。依自然保護地不同功能分區(qū)管控要求的不同，巡護道路橫斷面指標應存在差異。另外，地域差異、保護區(qū)特點、巡護段落地形條件等因素也會對斷面的形式造成影響。根據(jù)行車道和步道的路基寬度，綜合考慮行車道的路面與路基的關(guān)系，設(shè)置適當?shù)穆饭捌露缺阌诘乇砼潘膮^(qū)別。結(jié)合圖1、圖2中給出的道路一般設(shè)計，建議巡護道路路基橫斷面尺寸如表3所示：

表3 巡護道路橫斷面主要尺寸

對于道路中路基寬度、路面與防護工程的具體指標，根據(jù)實際情況進行具體設(shè)計，在不改變自然景觀格局的原則下，盡量就地取材進行修建。比如，路面可采用泥結(jié)石、砂石、片塊石、彈石結(jié)構(gòu)等，防護可利用石砌、木結(jié)構(gòu)方式等，如此既能滿足道路結(jié)構(gòu)組成需要，又能保持當?shù)厣鷳B(tài)完整性。

4 結(jié)語

道路設(shè)計涉及復雜的設(shè)計指標體系，并非個別指標或者一個簡單的參考值，特別是自然保護地內(nèi)的巡護道路，不但在設(shè)計過程中要考慮具備道路的使用功能，還要注重因地制宜地與區(qū)域生態(tài)完美結(jié)合。本文僅對未來自然保護地內(nèi)巡護道路的幾個主要指標提出探討，便于在設(shè)計過程中提供參考，同時盼望自然保護地巡護道路設(shè)計規(guī)范的指標體系盡快發(fā)布，使設(shè)計者在進行巡護道路的設(shè)計時有規(guī)可循。