地质灾害下河南省干线公路网韧性评估丨龙志刚专栏
来源：大河财立方 2023-06-18 10:09:08
作者：张菁菁，杨超，岳志坤，龙志刚，李昂。河南省交通规划设计研究院股份有限公司， 同济大学中国交通研究院
【资料图】
编辑：张菁菁｜校核：刘文丰｜审核：龙志刚
导读：河南省地处九州腹地、天下之“中”，交通网作为国家经济运行的大动脉和救灾减灾的生命线，中断后既增加应急救援的工作难度，也给客运出行和供应链物流带来严重影响。河南幅员辽阔，地质灾害频发，评估地质灾害下河南省干线公路网韧性程度，对于有针对性地增强河南省干线公路网地质灾害抵抗能力、风险冗余能力和快速恢复能力，具有重要意义。
1 河南省地质灾害分布
河南省地形起伏大、地貌及地质构造复杂，地质灾害高发易发频发，全省地质灾害易发区面积约占全省总面积的39.7%，地质灾害防治形势严峻。根据地质灾害易发区和省内人口经济、重要基础设施等分布情况，全省共8处地质灾害重点防治区，详情见表1。结合2022年全省地质灾害隐患排查核查情况，全省已查明地质灾害隐患点共计2763处，详情见表2。
由表1和表2可以看出，郑州市崩塌地质灾害点数量居全省首位，险情等级高，灾害点多位于郑州西部和西南部；洛阳市滑坡地质灾害点数量居全省首位，灾害点多位于洛阳北部；新乡市泥石流地质灾害点数量居全省首位，灾害点多位于新乡北部；三门峡市地面塌陷和地裂缝地质灾害点数量居全省首位，灾害点多位于三门峡北部。此外，受煤炭开采影响，永城市地面塌陷需重点防治；受地形地貌影响，山区特别是云梦山、嵩山箕山、嵖岈山、大别山等区域需注意滑坡、崩塌、泥石流等的防治。
2 河南省干线公路网现状分析
2.1 公路网建设现状分析
截至2022年底，全省干线公路总里程3.9万公里，其中，高速公路8009公里，基本实现“县县通高速”、88%的乡镇通二级路、100%的建制村和89%的自然村通硬化路。河南省干线公路网布局及线密度如图1所示。
由图1可以看出，河南省干线公路网空间分布呈“北高南低”态势，公路网最密集的区域为郑州都市圈中西部。按照市域划分，郑州、焦作、洛阳、新乡、平顶山、许昌、南阳等7市市区周边，安阳、信阳、鹤壁3市公路网密度较低。一方面是因为郑州等市是我省经济最发达的城市，具有良好的经济基础，另一方面是因为这些地区大多地处平原，人口密度高，公路建设条件比山区好，公路建设需求也比山区更大。
公路网密度偏低的安阳、信阳、鹤壁等市受到地质灾害公路中断后，可代替路线相对较少，因此更加需要注意抵抗地质灾害风险。
2.2 重要节点连通情况分析
选取河南省内高速公路出入口、火车站、机场、物流园区、港口、3A以上景区和省级产业集聚区作为重要交通节点，分析其公路网连通情况。城市建成区内的交通节点，连通更依赖于城市交通，城市建成区外的重要交通节点公路网连通情况详见表3。
可以看出，河南省干线公路网的重要节点连通情况较好，干线公路网已基本覆盖全省所有城市建成区外的高速公路出入口、高铁站、机场、物流园区、港口和省级产业集聚区，仅部分普通火车站和4A级以下景区衔接路网有待进一步提升。
3 河南省干线公路网韧性评估
3.1 干线公路网风险矩阵分析
结合河南省地质灾害分布及其公路网建设连通情况，根据风险矩阵评价准则，运用二维风险矩阵法对全省18个省辖市五类地质灾害发生的概率和危害后果进行等级划分，在统筹考虑五类地质灾害概率和危害后果等级的基础上，引入风险等级的概念。风险等级用来表示风险大小或量级，与风险发生概率和后果有密切关系。将风险等级划分为四个级别，分别是特别重大风险（Ⅰ级，红色）、重大风险（Ⅱ级，黄色）、一般风险（Ⅲ级，蓝色）和低风险（Ⅳ级，绿色），建立风险等级矩阵。结合河南省公路承灾体普查风险点核查报告和地质灾害易发地区地质灾害隐患情况，对风险矩阵等级进行量化，如表4所示。
经评估，河南省共有Ⅰ级风险5个、Ⅱ级风险5个、Ⅲ级风险34个、Ⅳ级风险46个，其中洛阳市、三门峡市、南阳市公路发生地质灾害的风险较高，开封市、濮阳市、周口市、驻马店市发生地质灾害的风险较低。各省辖市五类地质灾害风险等级如表5所示。
3.2 干线公路网风险密度分析
根据河南省地质灾害点和公路网GIS数据，分析每10公里公路所处廊道地质灾害点数量，研判全省公路网面临的风险程度。根据测算结果，河南省干线公路地质灾害风险密度约为4.2个/十公里，全省高速公路面临的地质灾害风险程度较低。
截至目前，河南省已建成郑州1个省级应急救援中心，以及开封、洛阳、鹤壁、许昌、信阳、周口6个不同类别区域性应急救援中心，初步形成了“6+1”应急救援基地体系，2小时可覆盖全省94.3%的范围（如图3所示），基本覆盖全部地质灾害风险较大区域，可有效支撑保障全省干线公路网抵御地质灾害的冲击。
图3 河南省各应急救援中心2小时覆盖范围
3.3 总体评价
从区域来看，洛阳市、三门峡市和南阳市面临较大的崩塌地质灾害，洛阳市、三门峡市面临较大的滑坡地质灾害，全省面临泥石流灾害风险等级较小。从路线来看，全省公路面临的地质灾害风险程度较低，地质灾害风险密度约为4.2个/十公里。结合统计资料，河南全省普通干线公路安全隐患处置率98.1%，高速公路重要路段监测覆盖率100%，一般灾害情况下公路应急救援到达时间在2小时以内。综上，从总体来看河南省干线公路网已具备地质灾害下韧性发展的基础。
4 结语与展望
本文在分析研究河南省地质灾害分布及干线公路网建设和重要节点连通情况的基础上，构建了干线公路网风险矩阵，测算其风险密度，最后对地质灾害下河南省干线公路网韧性进行了评估，评估结果表明，河南省干线公路网已初步具备在地质灾害下韧性发展的基础。但影响交通运行的自然灾害除地质灾害外，还有气象灾害，并且多数地质灾害由降雨引发，强降水和持续降雨是诱发崩、滑、流灾害的主要因素。下一步，可在研究河南省地质灾害和气象灾害耦合关系的基础上，研判区域自然灾害时空分布特征，并引入韧性评估模型，定量评估干线公路网韧性水平。
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