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绿色生态概念下农村公路线网优化设计综合评价指标体系的探讨

新闻时间:2018-01-31 文章来源: 文章作者:ztcjjt

农村公路是我国公路网的重要组成部分,起到了保障与促进农村经济、社会发展的重要作用。但各级政府在实际推进农村公路建设时,却极易忽略了对当地生态的保护。本文运用了AHP模型构建了“绿色生态概念下的农村公路线网优化设计综合评价指标体系”.符合我国长期可持续发展的国情,期望对促进我国农村公路建设起到重要的作用。

关键词:农村公路;优化选线;绿色生态;综合评价;AHP

1、前言

农村公路是公路网的重要组成部分,是县、乡、村之间联系的纽带和重要的经济活动脉络,是国、省干线公路网的延伸,具有与干线公路不同的功能作用和表现特征,其特点归结起来有以下几点:数量多,分布广且地形复杂,交通量小,技术等级低。而建设农村公路的意义就在于加强城乡联系,促进农村资源开发与投资环境的改善,从而促进农村经济、社会发展,提高农民生产、生活质量。而各级政府在建设过程中.通常只重视农利公路通达性的服务功能.但为了赶工期、节省开支,却极易忽视对当地生态环境的保护而造成较大的负面影响。

笔者认为,农村公路的建设应遵从构建和谐社会和可持续发展的思想.重视对生态环境和各类资源的保护.因地制宜地与小城镇规划相协调.与当地田、林、渠、堤的建设相适应,符合“绿色公路”的概念。农村公路的选线更应重视生态敏感点的保护工作,坚持“因地制宜、量力而行、节约土地、减少拆迁、保证质量、注重安全”的原则,达到逐步改善农村交通条件、提高服务水平的目的。

目前国内尚未出台过有关农村公路线网优化设计的综合评价标准,所以在设计与施工过程中还存在着很多不足。所谓“优化设计”是指研究问题和寻求解决问题的最优方案,“最优”两字应理解为在给定条件下得到尽可能满意的结果。从系统论的观点H{发.可以认为公路是世界上存在的无数系统之中一类特殊的“社会一经济一自然”复合生态系统。本文基于复合生态系统平衡概念和农村公路的作用与特点,强调绿色生态的重要影响,应用层次分析法(AHP)模型构建了“绿色生态概念下的农村公路线网优化设计综合评价指标体系”.符合我周长期可持续发展的同情,可作为此类项目方案优化设计的参考依据,期望对促进我周农村公路建设起到重要的作用。

2、农村公路线网优化设计综合评价指标体系模型的建立

本综合评价指标体系的模型共分四层,其层次迭代结构模型的简化框图如下图所示:

 

2.1总目标层

总目标层(A):绿色生态概念下的农村公路线网优化设计综合评价。评价的总目标是:适应中国建设农村公路线网的国情,符合可持续发展的“绿色公路”理念,立足实际.基于“社会一经济一白然”复合生态系统平衡的概念和农村公路的作用与特点,着重于“绿色生态”,作出优化设计的综合评价。

2.2子目标层

子目标层(B)包括如下四个方面:

Bl:社会效应。农村公路建设是民生工程,在改善农村交通情况、方便村民日常生活和出行方面的作用显而易见;另外还将它们作为农村居民生存和发展的空间渠道.强调构建和谐社会和文化的持续发展,趋利避害,让农村公路真正服务于当地居民,为此.社会效应的评价主要包含交通效应与人文效应这两大因素。 B2:经济效应。农村公路一般呈放射状向下一层次的普通节点辐射,根据其重要程度,排列先后次序,南线及网。而经济效应对规划公路线网的重要程度的影响主要体现在经济效益和建设成本两个方面。应争取在尽可能低的建设及维护成本的前提下,带来更大的经济效益.优化农村产业结构,促进农村经济发展,从而改善村民的生活质量。

B3:生态资源。公路在规划和建设过程中,应强调绿色生态理念、因地制宜地进行规划设计,充分利用当地的生态资源,追求公路规划区域原生自然环境特征与人工元素紧密结合.自然环境与公路线网相互促进、和谐共存。

B4:生态保护。为了当地生态环境的和谐、农村经济的长期绿色发展、居民生活质量的提高,公路线网规划与建设过程中.要注意对已造成破坏的生态环境进行及时的恢复,不仅可对公路T程起到稳同与保护作用,亦可改善原先的生态环境。

2.3准则层

准则层(C)是子目标层(B)的具体化,共包含11个评价准则:

Cl,交通效应。农村公路主要联系区域内规模小、数量多、分布广的人口集聚点,应满足人们通勤、通学、通商等基本生产、生活需求,充分注重其服务水平。农村公路应该侧重公路网密度的提高.满足通达性的基本要求,通常情况下不必强调公路等级。

02:人文效应:农村公路的建设除了要达到基本的交通指标、满足通达性的要求之外,还应该在一定程度上注意公路建设对居民本身带来的身心方面的影响.宜注重文化的保护与融入、减少拆迁给居民造成的影响,以有利于公路项目建设的推进。

03:经济效益。发展农村公路,应有利于提高农村企业的运输效率,减少其运输成本,促进资源的充分利用.从而带动农村经济的发展。

C4:建设投资。在有限资金投入的条件下合理利用和分配资金.利用仅有的资金建设好公路,是公路建设者需要去关注和优化的难点。优化成本支出,可以将资金重点有效地支配。

05:地理地质条件。在公路勘察设计阶段,应注意勘察当地的地质构造,避免穿越地理地质条件不良地段.如果必须穿越,尽可能缩短其穿越距离,并采取工程技术手段进行防护,保证当地地理条件的稳定。还要在路线规划中充分注意当地的地形、地貌,因地制宜地选择工程量小、地形平坦的地域布线,保持与当地自然生态环境的一致性。

C6:土地资源利用。我国目前土地资源尤其是耕地资源流失严重,主要存在原因:①施工责任方违规滥占和分隔土地,造成土地资源的不合理利用;②地方政府为表现其政绩的”形象工程“.盲目提高公路建设标准.废弃旧道。有鉴于此,应考虑长期发展的土地规划,合理优化土地占用类型,同时加强施工监理。

C7:水资源利用。水对公路建设的影响巨大.规划中要注重沿线的水文地质状况,保证公路施工安全、高效。另外要注意农田水利的保护,合理避让当地排灌系统与蓄防洪设施,减少对当地水系的影响。

(8:旧路利用。旧路沿线通常已形成新的稳定生态环境.“绿色公路”的建设应本着原有线位原则.充分合理利用原有公路,进行新的路线建造。对旧路进行生态改造和路线标准提升,可有效地节约资源,减少对生态环境的破坏。

C9:土地资源保护。公路建设伴随着路堑开挖、路堤填筑、桥隧施工、大量取土弃土、损坏草木等情况使大量地面裸露,可能会引发一系列自然地质灾害.同时也破坏了动植物的生存环境。故应及时对被破坏土地进行修复,以期达到保持水土、减少对环境负面影响的目的。人工绿化工程可以稳定路基、保护斜坡、提高公路的安全性,同时吸附尘埃、净化空气、涵养水源、降低噪声、美化路容。

Cl0:生态环境保护。一方面,要保护原有的自然植被资源,保证原有生态系统的稳定,减少后期人工绿化的成本,增加白然生态效益;另一方面,设置人工植被,美化公路,涵养水源,保持水土。

Cll:水资源保护。轮胎磨损、车辆漏油及废气排放产生的污染物.与降水混合形成的路面径流.会对沿线地表水带来污染.甚至污染地下水。而建设过程中道路施T的弃土、弃渣等同体废弃物若直接排入水体同样会造成严重污染问题。所以公路规划要合理设置排水设施,路面径流不得直接排入饮用水体和养殖水体.施工阶段也要满足一定弃土堆放规定,防止造成水体污染。

2. 4基本指标层

基本指标层(D)是对准则层(C)的细化,共有26个评价因素:

Dl:通达性。因为我国农村分布广阔且分散,所以农村公路具有通达度深、服务面广的特点。公路网密度和通达深度的提高,能满足最多的人以最少的时间达到最理想的目的地,扩大农村公路的服务范围,可以使每个交叉口的交通需求量减少以获得更大的通行效益,减少了车辆的延误受阻,使整体的通行性能大大,实现村村通,户户通的目标。

D2:服务水平。往往南于资金不足会导致农村公路改造过程中存在局限性,例如基层强度不足、基层结构形式和基层材料选用不当等问题,致使公路存在安全隐患,要从技术上和规划上提高路面耐久性和使用年限.减小可能会对人们的出行造成不便的影响。

D3:交通量。农村公路因为数量多、分布广,交通量的变化范围大。应在设计前,结合城乡发展规划,合理预测交通量,以保证在公路服役期间,满足通行要求。

D4:视觉美学。公路与沿线周边环境之间应该相互协调,良好的绿化不仅可以提高公路的美学价值、文化价值及绿色环保价值,满足司机、乘客及沿线居民获得舒适感的心理需求,而且可以为弥补工程破坏、改善周边环境做好保土、保水的工作,减少道路沿线的建设性破坏。

D5:文化保护。公路是各有关人群聚集点之间进行物质交换与精神交流的重要渠道,选线应尽量使历史遗迹和文物不受影响,避开名胜古迹密集的区域;融人当地的文化环境,避免与当地传统的风土人情发生冲突。

D6:建筑拆迁。路线选择时应遵循少拆迁、少占地的原则,最大程度地减少可能产生的社会负面效应,尽可能减少住房拆迁,减少对人们的财产损失和困扰,节约住房安置的工程成本;尽可能避开重要的公共设施如学校、卫生所等,同时还要兼顾处理好与农田水利、农村电网线设施的关系。

D7:带动农村经济发展。农村公路的建设,加强了农村各地区和城市的联系.也打破了作物的区域限制,往往推动农村地区的交通运输业,可为农村企业的发展奠定坚实的经济基础。

D8:减少运输成本。长距离、复杂地况的商品运输不利于市场竞争,农村当地特产也不能得到有效的市场推广.运输成本也会大幅度提高。”绿色公路“的建设必将加速农产品流通速度,促进人流、物流、资金流和信息流的交互.可有效地降低运输成本。

D9:当地建材应用。建设绿色生态公路.应本着就近取材的原则.尽量选用当地的优质建材。在招投标中,在质量相差不大的时候,给当地企业提供优先考虑,这样既可以降低运输成本,也可以推进当地经济的发展。

Dl0:原有线网利用。应提高原有路线标准.对原路线网合理利用,从经济性角度来说,可以降低建设成本,节约路用建材。

Dll:地质构造。应充分考虑地质构造对工程的影响,对当地进行地质灾害评估、进行可行性研究,避开地质条件不良的区域或缩短跨越不良区段的距离,并防治因T程建设过程的人为活动对地质构造扰动而造成的地质灾害隐患,保证施工期间和道路服务期间的安全性。

D12:地形地貌。路线规划必然要结合当地的地形地貌,因地制宜地选择工程量小、地形平坦、地质条件良好的地域布线,必要时架桥、建隧,以减少高填深挖。

D13:占用土地及耕地的规划。应利用荒地或不宜农用的土地.尽量不占或少占农田,贯彻“先劣地后良田”的原则;降低农田区域的路基高度,设置支挡结构,减少对农田的侵占。

D14:土地利用的协调性。公路网的建设应该考虑到长期发展的土地规划情况,注意考虑各规划土地之间的联系和利用情况,结合有关城乡规划,并为发展留有充分的余地.除使用方便外,还要提高道路的使用年限.以期达到减少对环境负面影响的目的。

D15:空间阻隔效应。要尽可能在规划阶段避免空间间隔面积过小的问题.这种阻隔效应会一定程度上影响动物迁徙.影响其种群的多样性,或会对公路沿线农作物生长造成影响.使产量下降,所以也要对农田的空间分隔进行考虑。

D16:水文地质。应防止干扰地表水、地下水流向或改变地下水资源埋藏和运动的条件,从而造成水流变化;还要考虑地下水对公路地基、路基承载力的影响,避免公路施工事故的发生。 D17:规划与水利设施的协调性。应调查公路通过地带的农田水利排灌系统、人工蓄防洪设施的布局与发展规划.使公路设计尽可能与其相协调,尽可能保持原有排水系统的正常功能。在对排灌设施进行合并、调整或改移设计时,不得影响其原有排灌功能与要求。 D18:旧路改造。由于长期缺乏维护,原有农村公路可能无法满足现有服务年限和使用标准,存在着安全性的问题.同时原有公路的建设阶段可能就存在着对生态环境的破坏。所以在公路建设期间,应在提高路线标准、加同边坡、保证旧路安全性的基础上,尽量解决遗留的生态问题,并使原有线网融人周边生态环境。对旧路拓宽路段,在旧路路肩和边沟挖出的软土,宜用于后期培补路肩与绿化。对纵坡较高路段.应适当优化纵断.降低高程,达到挖填平衡,节约土地。

D19:废路绿化。对废弃路段,应因地制宜地进行复垦或绿化,有效地利用土地资源,保护生态环境。

D20:水土保持。规划过程中应该选择土壤侵蚀影响较小的地域,施工过程中应注意对原有土地的保护.路基工程应多采用砌筑挡墙,降低开挖工程量,减少对沿线原有土壤的扰动,减弱水土流失可能造成的后果.同时对于无法避让造成了沿线土体破坏,应该及时恢复或改造,进行绿化T程。例如部分乡村道路采用植物措施与工程措施相结合、临时措施与永久措施相结合的水土流失防治体系较好地达到了水土保持的目的。

D21:取土选择。取土设计,宜结合土地利用圭划选择取土场所在位置及其取土方式。宜结合当地发展规划选择贫瘠土地,或结合平整土地选择高地势土地,或结合河道整治选取滩槽取土,同时确保取土土质满足填土要求。

D22:弃土堆放。施工时应尽量使挖、填平衡.提高土、砂、石料利用率,减少弃渣量。但挖掘工程依然很大,应尽量保证选择的弃土场不阻塞原有排水系统或污染水体,必要时应进行排水防护设计,以避免成为新的水土流失源,同时及时整平复垦或绿化,将负面影响尽可能降低。

D23:自然植被保护。在公路选线时,宜合理利用线形,避免通过山区森林区域或尽可能缩短通过面积,严格控制林木的砍伐数量,严禁砍伐公路用地范围之外不影响视线的林木,减少对自然植被的破坏。

D24:人工绿化工程。选择种植的植被种类,应结合当地气候条件、地理因素综合考虑,注意种类的多样性,保护原有生态系统;同时宜与周围自然环境相协调,利用经过地区视线的多样性.导入司乘人员的视野以避免“单凋”,形成良好的视觉感受,提高行车舒适度。

D25:居民饮用水源保护。应不占用、不污染居民饮用水源,保证居民正常生活,当位于饮用水的地下水水源保护区内设置的排、渗水构造物可能造成地下水水质污染时,应采取措施隔离地表污水。 D26:白然与人工水系保护。要注意避让灌溉及养殖的人工水系.避让距离不宜太小,可采用绿化等隔离防护措施使水质免受污染。对于自然水系,尽量不改变径流方向.不压缩过水断面。公路通过湖泊、水库等地表径流汇水区时.应采取措施防止公路对地表径流的阻隔.同时对瀑布上游、温泉等特殊水体,也应注意避让距离。

3、本综合评价指标体系应用的途径

在利用AHP模型构建了“绿色生态概念下农村公路线网优化设计综合评价体系”后.各种评价因素已明确地表示出来,可通过调研建立定量化的各层次有关“判断矩阵”,然后利用已开发的AHP计算程序计算出各因素的相对权重。此评价指标体系是一个全国通用的的体系,但应该在应用过程中考虑不同地区的地理、地质情况、社会经济发展状况、文化传统、白然生态情况的不同,从而根据具体情况进行分析、综合,计算出不同的权重值。我们可以通过“聚类分析”将全国有关地区划分为几大类,对属于同一类的地区可使用相同的权重体系,再结合选线方案各指标的“评价值”,应用“改进的TOPSIS方法”算法或“模糊综合评价方法“、“灰色聚类评价方法”等算法及相关软件在计算机上计算出综合评价结果.以达到选线方案优化的目的.也可对已建成的农村公路线网进行综合评价,比较其优劣程度,作为借鉴或进行改善。

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