第26 卷第4期
2 0 0 6 年8 月
中外公路 1 文章编号: 1671- 2579( 2006) 04- 0001- 04
新疆公路三级自然区划
1 2 2 3
( 1. 长安大学, 陕西西安710064; 2. 新疆交通科学研究院; 3. 中国科学院新疆生态与地理研究所)
摘要: 为了使新疆公路自然区划的分区更加符合实际, 以满足不同地域的公路建设需
要。根据新疆地貌、气候、水文、水文地质、岩土类型等自然条件的基本特征及对公路建设的
影响, 提出了新疆公路三级自然区划应遵循公路自然条件的异同性、综合性和主导因素相结
合、地方性和实用性的区划原则, 以及采用自上而下的顺序划分和自下而上的合并法、公路工
程地理相关分析基础上的主导标志法、部门区划和类型图叠置法的3 种区划方法, 确定了以
地貌类型、地貌外动力作用、岩土类型为主导标志的区划标志, 建立了新疆公路三级自然区划
的划分体系。
关键词: 道路工程; 三级自然区划; 区划原则; 区划方法; 区划标志; 划分体系
地貌类型, 对公路建设起到了一定指导作用。但由于
1 引言新疆地域辽阔, 各二级区具体的地貌、气候、土质岩性、
植被及公路病害等方面仍存在一定的区内差异。公路
为了区分不同地理区域自然条件对公路工程影响
的差异性, 并在路基、路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施, 采用合适的设计参数, 以保证路基、路面的强度和稳定性。交通部在20 世纪70 年代通过对我国地理、气候、地貌等自然条件的研究, 编制了公路自然区划标准( JTJ 003- 86) 。将全国公路自然区
划分为三个等级, 对一、二级区进行了划分, 但对三级建设中同一、二级区不同自然条件对公路工程影响的差异性愈来愈显著。本文根据新疆自然条件的基本特征及对公路建设的影响, 在二级区划的基础上, 对新疆公路三级自然区划的原则、方法、区划标志和划分体系进行了较为全面、系统的研究, 确定了新疆公路三级区划体系。
区尚未进一步划分, 要求各地按有关规定自行划分。
根据新疆具体的地理、气候、构造、地貌特征, 在我国一级自然区划中有两个一级区, 即
西北干旱区, 青藏高寒区; 在两个一级区的基础上, 以气候和地2
2. 1
新疆自然条件基本特征及对公路建设的影响
新疆自然条件基本特征概况
形为主导因素, 以潮湿系数K 为主导标志, 又划分为 6 2. 1. 1 地貌
个二级区和 2 个副区。即 2 绿洲- 荒漠区, 3 新疆地貌自北向南依次为阿尔泰山、准噶尔盆地、阿尔泰山地冻土区, 4 天山- 界山山地区, 4a 天山、塔里木盆地、昆仑山系, 形成以山地和盆地为主塔城副区, 4b 伊犁河谷副区, 1 祁连- 昆仑山的 5 大地貌单元。地貌的基本类型为山地和盆地, 地地区, 2 柴达木荒漠区, 4 羌塘高原冻土区。貌特征为三山夹两盆, 各大山地内部又发育着许多新疆公路的二级区基本反映了以潮湿系数K 为主导标志的干旱气候特征, 以山地和盆地为主的构造
收稿日期: 2005- 11- 10
基金项目: 西部交通建设科技项目( 编号: 2001318100053) . 作者简介: 田茂杰, 男, 大学本科, 讲师. 山间盆地, 两大盆地腹部为大面积的沙漠。
2. 1. 2 气候
田茂杰, 李江华, 韩志强, 杨发相
2 中外公路26 卷
新疆属于典型的大陆性干旱气候。其气候条件中 2. 2 新疆自然条件对公路建设的影响
的降水、气温、蒸发和风力具有明显的干旱气候特征。
年平均降水量只有147 mm , 但伊犁河谷达800 mm 以上, 而吐鲁番盆地西部的托克逊仅有7. 1 mm。具有降水稀少、地域分布不均的特征。且降水具有北
疆多于南疆、西部多于东部、山地多于平原、盆地边缘多于盆地中心、迎风坡多于背风坡的分布规律。2. 2. 1 地貌对公路建设的影响
两大盆地边缘、较大的山间盆地和高原, 地形平坦, 多属平原、微丘区, 有利于路网布局规划, 公路易争取到较高等级和线形设计指标。构成新疆公路网主骨
架的G312、G314、G315 及G216、G217 等国道主要布设在两大盆地边缘的平原、微丘区, 公路等级和线形设
年平均气温, 吐鲁番盆地为15 , 天山高山区为计指标也较高。
- 5. 2 ; 7 月平均最高气温, 吐鲁番盆地高达40 , 三大山地, 山高坡陡, 多属山岭、重丘区, 特别是山
山区的高山及极高山地区在20 以下; 年极端最低气地的中、高山地带, 海拔高, 谷坡陡峻, 对路网布局限制温, 北疆北部的可可托海低至- 51. 5 。显示出气温很大, 公路也难以争取到较高的等级和线形设计指标。
变化大, 冬季寒冷、夏季炎热、季节特征显著的特征。如穿越天山的独库公路( G217 线) 、乌- 库公路
气温具有北疆低于南疆、山区低于平原、且随海拔高度增加而递减的分布规律。
年蒸发量北疆为 1 500~ 2 200 mm, 南疆为 2 000 ~ 3 400 mm, 蒸发强烈, 各地蒸发与降水的分布规律
相反。且新疆属多风地区, 风力巨大。
2. 1. 3 水文、水文地质
新疆河流绝大多数为内陆河, 水系均由高山向盆
地汇流。由于受降水的影响, 大部分河流水量小, 径流不发育。且地表径流季节变化大, 夏季河流水量大, 冬季河流萎缩、断流甚至干涸。山区降水丰富, 是地表径流的形成区, 水系较发育; 山前平原为径流散失区, 一般不能形成径流。在两大盆地的沙漠腹部, 北疆东部
和东疆的戈壁、低山丘陵地带, 存在大面积的无流区。
地下水受大气降水、春夏季融雪水补给的影响, 西北部降水多, 径流丰富, 地下水也丰富; 东南部降水少, 径流少, 地下水也贫乏。在新疆各大小盆地中, 地下水埋深从盆地边缘到盆地中心由深变浅, 在适宜地段出
露地表形成溢出带, 然后又渗入地下补给地下水, 呈水平环状分布。
2. 1. 4 岩土类型
三大山地以岩石为主。从高山冰雪寒漠至低山丘陵荒漠, 岩石的强度呈一定的垂直地带性分布。中高
山地带以硬质和软质岩石为主; 低山丘陵地带则以软
质和极软岩为主。
两大盆地以土类为主, 主要为第四系松散堆积物。从盆地边缘至盆地腹部松散堆积物的特征也有所不同, 并呈明显的水平地带性。盆地边缘是以巨粒土和粗粒土为主的戈壁天然砂砾, 局部为细粒土的绿洲、荒漠; 盆地腹部则为大面积的风积沙。
此外, 新疆还分布有大面积的盐渍土, 以及冻土、黄土、沼泽软土等特殊土。
( G216 线) , 新藏公路( G219 线) 等山区公路, 等级和线形指标低, 路况也极差。
此外, 新疆两大盆地腹部的沙漠地带, 绵延起伏的沙丘、部分高大起伏的沙山和丘间平缓沙地, 多属微丘、重丘地形。沙漠这种特殊的风沙地貌, 不仅使公路选线十分困难, 而且沙漠地区基本为风积沙, 其他砂石等筑路材料极为缺乏, 给公路施工带来很大困难。
2. 2. 2 气候、水文和水文地质条件对公路建设的影响
两大盆地多属干旱气候。在干旱缺水的砾石戈壁, 公路路基易处于干燥状态, 一般以低填方为主。但在绿洲灌区、湖滨平原等地表积水、地下水位较高、粉质土或盐渍土发育地段, 路基易处于中湿或潮湿状态, 需保证合适的高度。受降水季节、温度及其变化和土质的影响, 盆地边缘的公路易造成水毁、冻胀、翻浆、雪害、盐渍土等病害, 盆地腹部沙漠则易产生沙埋、风蚀等公路病害。
三大山地为干旱半干旱气候。受气候、地质和水文地质的影响, 易造成水毁、雪害、冻胀翻浆、泥石流、滑坡、崩塌、涎流冰等公路病害。同时, 山地的中高山区, 恶劣的气候条件, 对公路的施工、养护和运营带来许多不利影响。
2. 2. 3 主要岩土类型对公路建设的影响
三大山地的岩石。但岩性复杂, 强度不一, 各种不同岩性和强度的硬质、软质和极软岩石均有分布。对于新疆公路建设而言, 各种质地均良好的硬质石料, 可直接或经加工后用于公路的主要工程结构物, 而各种软质或极软岩石, 应视其情况用于公路的次要或附属工程。
两大盆地及山间盆地, 广泛分布有第四系松散堆积物的各种土类。新疆公路建设中, 使用的代表性土类主要有天然砂砾( 砾石土) 、粉质土、盐渍土和风积
4 期新疆公路三级自然区划 3
沙, 这些不同的土类均有不同的技术性质及路用性能。级配较好的天然砂砾是公路的良好材料, 风积沙也可用于公路的路基工程, 但粉质土、盐渍土在不良的地区, 则会产生冻胀、翻浆、盐渍土等各种病害。
在我国公路自然区划一、二级分区的基础上, 新疆公路三级区划的方法, 根据三级区划的原则, 主要采用如下几种方法。
( 1) 自上而下的顺序划分和自下而上的合并法
采用自上而下的顺序方法划分, 是在分析新疆公
3 新疆公路三级自然区划的原则和方
法路一、二级区划的基础上, 根据不同地域公路工程自然条件的差异, 按照区域的相对一致性划分出更低一级的三级区; 同时, 对自上而下划分的三级区, 将公路自
新疆公路三级区划是二级区划的进一步划分, 其目的是充分反映新疆各二级区内不同地理区域自然条件对公路影响的差异性, 为公路建设前期的总体规划设计和工程可行性研究提供较为全面的自然条件参数, 并为在公路的设计、施工、养护中确定有关的设计参数和采用适当的技术措施提供依据和指导。然条件基本一致的区域进行自下而上的合并修正。使划分的三级区具有区内的相似性, 区间的差异则力求明显, 以充分反映各三级区的区域个性。
( 2) 公路工程地理相关分析基础上的主导标志法公路不同地域的自然条件差异性是各种因素综合作用的结果, 但也有某种因素起主导作用。采用公路
3. 1 新疆公路三级自然区划的原则工程地理相关分析法, 选取具有相互联系的标志作为
区划原则取决于区划的目的。根据新疆公路三级区划的目的, 自然条件的基本特征及对公路建设的影响, 三级自然区划遵循下列原则:
( 1) 公路自然条件的异同性原则
公路自然区划以自然条件的地带性和非地带性地域分异规律为理论。在辨识新疆各二级区地域分异的基础上, 应根据区间的差异和区内的相似性, 将地域加以划分和合并, 以保证所划分的各三级区, 具有公路自然条件的区内相似性和区间差异性。
( 2) 综合性和主导因素相结合的原则
在进行某一级区划时, 综合性原则强调必须全面确定区界的依据; 主导标志法强调选取反映地域分异
规律的主导标志作为确定区界的主要依据。二者结合
即是建立在地理相关分析基础上的主导标志法。
( 3) 部门区划和类型图叠置法
公路自然区划图是建立在各种部门区划和类型图
叠置的基础上, 制作与公路工程密切相关的自然因素
区划图、类型或主要指标等值线图, 通过图件的叠置,
分析、研究和比较各种图件的轮廓, 以确定区划的界
线。尽可能反映公路工程自然条件的区域特征与规律。
考虑各种因素, 主导因素原则强调选取反映区域分异的主导因素。公路自然区划涉及各种自然因素, 应采取综合性原则。但考虑到地域分异因素的复杂性, 在综合分析的基础上再找出具有分区意义的主导因素, 4
4. 1
新疆公路三级自然区划的标志、划分体系
新疆公路三级自然区划的标志
即采用综合性和主导因素相结合的原则。
( 3) 地方性原则
小范围的地带性和非地带性综合表现为地方性。新疆公路三级区划是二级区划的进一步细分, 划分的区域单元更小, 更加注重对公路工程有较大影响的局部地貌类型、气候、土质岩性的自然条件异同性。
( 4) 实用性原则
根据新疆自然条件的基本特征及对公路建设的影响, 在研究分析各二级区不同地域自然条件分异的基础上, 新疆公路三级区划以地貌、气候、岩土为主导因素, 以具体的地貌类型、地貌外动力作用、岩土类型为区划的主导标志, 以年平均降水量、年平均气温、潮湿系数K 及植被类型为区划的参考标志。但对于不同的二级区, 这些区划的标志则有所侧重。
公路自然区划以公路工程实践为依据。在综合分 4. 2 新疆公路三级自然区划的划分体系
析自然条件对公路工程影响的基础上, 提出与公路建设密切相关的自然因素, 使选取的自然区划标志和指标与公路工程密切相关, 对公路建设的规划、设计、施工、养护具有一定的指导作用和实用性。
根据新疆公路三级自然区划的原则、方法和标志, 按照各二级区的自然条件地域分异, 遵循公路自然条件的地带性和非地带性分布规律, 新疆公路三级自然区划的划分体系, 对于以平原、微丘区为主的两大盆地
3. 2 新疆公路三级自然区划的方法绿洲- 荒漠区, 按自然条件的水平地带性差异来划分,
4 中外公路26 卷
主要考虑地貌类型、土质岩性和地貌外动力作用; 以山岭、重丘区为主的三大山地, 按自然条件的垂直地带性差异这种非地带性来划分, 主要考虑不同海拔高度的地貌外动力作用、局部地貌和植被类型。通过以上划分, 在二级区的基础上, 共划分为27 个公路三级自然区( 表1) 。
表1 新疆公路三级自然区划的划分体系
一级区二级区
2 绿洲- 荒漠区
三级区
2- A 准噶尔盆地边缘山前冲- 洪积平原区2- B 准噶尔盆地东部干燥作用丘陵区2- C 古尔班通古特固定半固定沙漠区2- D 天山东部干燥作用丘陵区
2- E 吐鲁番- 哈密盆地洪- 冲积平原区2- F 焉耆盆地冲- 湖积平原区
2- G 塔里木盆地边缘山前洪- 冲积平原区2- H 塔克拉玛干流动沙漠区
2- I 库木塔格流动沙漠区
西北干旱区青藏高寒区3 阿尔泰山地冻土区
4 天山- 界山山地区
4a塔城副区
4b伊犁河谷副区
1 祁连- 昆仑山地区
2 柴达木荒漠区
4 羌塘高原冻土区
3- A 阿尔泰山冻融- 流水作用山岭区
3- B 阿尔泰山干燥- 半干燥作用山岭区
4- A 天山冻融- 流水作用山岭区
4- A 1 昭苏盆地冲积- 冻融作用平原副区
4- A 2 巴音布鲁克盆地冻融作用平原副区
4- B 天山干燥- 半干燥作用山岭区
4- B1 博格达山冻融- 流水作用山岭副区
4- B2 巴里坤- 哈尔里克山冻融- 流水作用山岭副区
4- B3 巴里坤盆地冲- 湖积平原副区
4- B4 拜城盆地洪- 冲积平原副区
4a- 1塔城盆地洪- 冲积平原区
4a- 2准噶尔西部山地半干燥作用山岭区
4b- 1伊犁河谷冲- 洪积平原区
1- A 帕米尔- 昆仑- 阿尔金山冻融作用山岭区
1- A1 库木库里盆地冻融作用平原副区
1- B 帕米尔- 昆仑- 阿尔金山半干燥- 干燥作用山岭区
2- A 托格拉萨依河谷洪- 冲积平原区
4- A 铁龙滩- 肖库勒冻融作用高原区
仍值得商榷和讨论, 以便进一步修改、补充和完善。
5 结语
参考文献:
( 1) 笔者根据新疆自然条件的基本特征及对公路建设的影响, 提出了新疆公路三级自然区划应遵循的原则和采用的方法, 确定了区划的标志。区划考虑的原则和与之相对应的方法是多方面的, 区划的标志也是多标志的主导标志。
( 2) 新疆公路三级自然区划比二级区划更为详细、具体和实用, 对新疆不同地域的公路建设具有宏观指导作用。同时, 对全国各省、市进行三级区划具有重要
参
考
价
值
。
但
区
划不可能代替公路的外业勘测调
查, 更不能作为公路具体设计的依据。
( 3) 区划属高度概括的工作, 由于自然条件的复杂和多变性, 有关公路自然区划的原则、方法和标志,
[ 1] [ 2]
[ 3]
[ 4] [ 5] [ 6] [ 7] JT J
003-
86, 公
路自
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划标
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