山區高速公路多霧路段特征識別分析研究

周禮平，朱承前

（貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴陽550081）

1 山區高速公路霧天成因及多霧路段特征研究現狀

國內外科研工作者對山區高速公路大霧形成原因及特征開展了大量的科學研究工作。某學者[1～3]利用京珠高速公路粵北段布設的5 套能見度儀和3 套自動氣象站的氣象要素資料，分析發現南嶺山地高速公路霧區在11 月至次年5 月最盛。對復雜地形和沿海地區下霧的研究在一些地區已經展開，分析發現，地形的影響導致霧的形成過程相當復雜。復雜地形下霧的形成和消亡還存在許多需要仔細研究的問題，尚需進一步開展相關工作。

2 高速公路多霧路段分布及霧的生消發展規律

2.1 高速公路上霧的形成及影響

霧是一種自然天氣現象，由于近地面空氣受冷作用，當空氣冷卻至露點以下時，空氣中的水汽凝結便形成霧，霧主要發生在晴朗、微風、近地面、水汽比較充沛的夜間或早晨。霧導致能見度降低，當目標物的水平能見度小于1 000m 時，就會給交通運輸造成直接或間接的影響。

2.2 多霧路段分布特征

結合高速公路帶狀分布和山區高速公路特點，本文總結了霧在山區高速公路上的分布規律。

2.2.1 地理條件分布規律

由于霧的形成受多種因素共同制約，且我國地理環境差異顯著，因此，霧的地理分布比較復雜。研究資料表明：貴州北部、貴州與云南交界地區及云南西南部屬于大霧區域范圍。

2.2.2 時間條件分布規律

1）季節變化規律。研究資料表明，我國大陸的大霧發生在黑夜的持續時間最長。氣溫較低的冬季，尤其是在12 月和1 月，是霧天比較集中的時間段。實地調研資料和道路交通管理部門的集中反饋信息表明，高速公路上大霧發生的日數有明顯的季節變化規律：冬季（12 月～次年2 月）霧日出現次數最多，其次是秋季（9 月～11 月）和春季（3 月～5 月），最少的是夏季（6 月～8 月）。

2）年大霧日數變化規律。研究資料表明，在我國西南部，貴州和云南區域內，年霧日數是呈逐年減少趨勢。但是考慮大霧形成受多種因素影響及高速公路經過區域地理環境條件不同，某些年份某些區域的年霧日數出現增加是可追溯的，尤其是高速公路路網發達的區域應重點關注大霧對交通運輸的影響。

2.3 織普高速公路多霧路段分布

2.3.1 織普高速霧情概況

織普高速公路全路段地處貴州中西部，屬于典型的山區高速公路。據收集資料和調研走訪資料顯示：織普高速全線霧天發生在秋冬季節和夏季雨天之后。秋冬季節經常發生大霧的路段包括桂花林場路段和夜郎湖路段；而夏季易發團霧的路段包括銀山隧道路段、黑土特大橋路段和夜郎湖路段。研究資料表明，突發性團霧一般屬于典型的氣團霧，有輻射霧和蒸發霧。而秋冬季節發生的持續性大霧天氣則屬于鋒面霧類型，該類霧特點為持續時間長，影響范圍廣，是高速公路封路的主要原因之一。

2.3.2 現場調研成果

為準確掌握織普高速全線的霧區路段分布及霧天特征，項目組研究制定了周密的調研計劃，首先，收集沿線鄉鎮的氣象水文資料；其次，按路段進行分區調研，周期性地走訪施工單位及進行現場調研；最后，對重點調研路段的氣象資料進行收集分析，得出了如圖1 所示的霧區分布圖。

在圖1 中，紅色路段為多霧路段，即k15～k19 路段和k27～k34 路段，其中 k15～k19 路段為常發持續性大霧天氣，而k27～k34 路段常發突發性大霧路段。k0～k15 路段和 k19～k27路段受霧影響僅次于以上2 個路段，大霧和團霧發生的頻率也略低于以上2 個路段，最后，k34～k52 由于靠近普定縣城，存在熱輻射效應等影響局地小氣候的因素，該路段上受霧影響相對少于其他路段。另外，該區域內地勢相對平坦，產生的大霧和團霧容易受風影響擴散，對交通運輸的影響也相對較小。綜上，基本為織普高速上易發霧天路段的分布及各路段發生霧情特征，可作為后續工作的參考。

圖1 織普高速霧區路段分布情況

3 山區高速公路霧的特征總結

在掌握織普高速公路沿線霧區分布情況后，總結了織普高速常發霧的類型，常常發生在秋冬季節，覆蓋區域較大的大霧天氣屬于典型的鋒面霧類型，夏季雨天過后常發的霧天屬于輻射霧。項目以織普高速調研資料為引子，在查閱大量文獻資料和研究成果的基礎上，與氣象部門霧天專業研究人員一并開展研究，首先，確定了高速公路上經常發生的大霧屬于典型的鋒面霧和輻射霧；然后，總結分析了鋒面霧和輻射霧的發生規律和特征分布，對高速公路大霧天氣有了一個更加理性直觀的認識，也為應對大霧天氣提供更加科學合理的理論依據。

3.1 鋒面霧的發生規律

通過對全省84 個氣象自動監測站年平均鋒面霧日分布的分析發現，貴州省鋒面霧過程一般影響范圍較小。鋒面霧易發地區主要分布于貴州省的西部，海拔在1 000m 以上，而中東部絕大多數站點都不易出現鋒面霧。鋒面霧天氣更容易出現在海拔高度較高或者地勢相對周邊地區高的地區。

對鋒面霧月分布研究發現（見表1），在11 月份至次年3 月份時間段內，在10 年間受鋒面霧影響最為頻繁的是1 月份，經過分析，1 月份是鋒面霧發生頻率最高、影響范圍最大的月份。

表1 貴州省1995—2004 年11 月至3 月鋒面霧年平均霧月分布

3.2 輻射霧的發生規律

圖2 為1971—2008 年貴州省84 站區域性輻射大霧的頻次分布圖，可以看出輻射大霧的分布與地理環境關系密切，大霧頻次與地形（尤其是海拔高度）存在負相關，相關系數為-0.545，呈現“東部多西部少”的特點。另輻射大霧與湖泊河流也關系密切，在湖泊河流所經之處為輻射大霧頻發中心。

圖2 1971—2008 年貴州省區域性輻射大霧的頻次分布