关于土壤温度及有轨电车稳定性问题的调查报告.docVIP

- .. - -可修编. 关于土壤温度及有轨电车稳定性问题的调查报告 1.概述 与传统有轨电车相比，现代有轨电车具有车辆性能高、载客量大、平安舒适、快速便捷、节能降噪、编组灵活等特点 ADDIN NE.Ref.{6D1B69E1-A408-4F64-ACF3-461A9BE1C4BA}[1-3]。现代有轨电车为介于常规公交和轻轨之间的中低运量的轨道交通系统，可作为大型城市部既有轨道交通的加密线，地铁、轻轨等轨道交通线路在郊区的延伸、接驳线，大型城市周边的卫星城〔新城〕、中小城市的公共交通骨干线，是城市公共交通系统的重要组成局部。 图1 有轨电车构造图 ADDIN NE.Ref.{419F2C77-DB61-41CA-8349-7703123C1C45}[4] 如下图为有底座板的现代有轨电车轨道，其构造类似于无砟轨道，轨道构造主要由槽型轨、轨底底垫、填充材料、道床板、底座板等组成。这种轨道构造与无砟轨道最大的区别是在两根钢轨之间的区域浇筑了混凝土并且将整个轨道构造埋入道路的铺面之下，轨顶与路面平齐，可以满足路面交通共享路权的需求。 图2 现代有轨电车 轨温的变化常受地理环境、气温、日照、风力、风向、湿度等因素的影响 ADDIN NE.Ref.{73F8684E-784B-4896-8C6D-37B98A65E9E0}[5]。如果填充材料是泥土，其上为草坪，由此涉及到一个问题：钢轨为易导热材料，土壤温度的变化会迅速传递到钢轨上，从而造成钢轨温度分布变化，较大的温度变化幅度使得有轨电车轨道构造可能存在稳定性问题。 为此，本报告在查阅相关文献资料的根底上，对如下两方面问题进展了总结。 〔1〕关于土壤温度分布问题的调查和总结； 〔2〕关于有轨电车稳定性问题的调查和总结。 最后，综合调查资料，对上述两方面问题提出了笔者的一些建议。 2 土壤温度分布的调查和总结 土壤的温度变化特征主要参考了?气象学与农业气象学根底?和?农业气象学? ADDIN NE.Ref.{0761B044-4D5C-4E95-8811-69C016684505}[6, 7]。 2.1土壤温度日变化特征 土表日间增热和夜间冷却引起土壤温度的昼夜变化，一日中土表的最高温度出现在13时左右，比太阳辐射量最大的时间稍落后。其原因是，正午以后太阳辐射虽然减弱，但土壤外表吸收的太阳辐射仍大于其由长波辐射和分子传导、蒸发等方式所支出的热量，即此时土壤外表的热量差额仍为正值，所以温度仍继续上升，直到13时左右，土壤外表的热量收支到达平衡时，其温度才到达最高值。此后，土表得热少于失热，温度逐渐下降，至次日日出前，热量的收支到达平衡，出现一日中的最低值。 由于土表与下层土壤进展热量交换，因此下层土壤的温度也有日变化。与土表温度变化相比拟，土壤外表温度日较差最大，越向深层，较差越小，至一定深度后，较差为零。该深度为日变消失层〔或称日温不变层〕。土温具有日变化的深度变化在土壤外表至35~100cm之间：随深度的增加，最高、最低温度出现的时间落后2.5~3.5h。地表有植物覆盖时，各深度的日较差都减小。 土壤温度日较差主要决定与地面净辐射的日变化和土壤热特性，同时还收湍流热交换的影响。所以，云量、风和降水对土温的日较差影响很大，晴天日较差大，阴天日较差小；风加强了地面和大气之间的热交换，使土温日较差减小。 土壤温度日变化的深度不是固定不变的，它随纬度、季节、土壤热特性而异。一般说来，凡热量收入多的地区和季节，向下传递的热量多，日变化消失层深。例如，低纬度日变化消失层深于高纬度；夏季深于冬季；热导率较大而热容量较小的土壤其日变化消失层比热导率小而热容量大的土壤深。 〔a〕〔b〕 图3 土温日变化 如下图，为不同深度土温日变化曲线，图a中，最高温为20℃，最低温为2℃，相差18℃；图b中，最高温为55℃，最低温为18℃，相差37℃。 通过上述数据可以看出，土壤温度具有变化性，其影响因素主要有季节、日光辐射量、纬度等等。 2.2土壤温度年变化特征 在中、高纬度，土壤外表温度年变化的特点是：一年中，最热月在7月或8月；最冷月在1月或2月。在热带地方，温度的年变化随着云量、降水的情况而变化，如印度6、7月份正是雨季，太阳辐射到达地面较少，因而最热月并不在7月而在雨季开场前的5月。 一年中，最热月的月平均温度与最冷月的月平均温度之差，称为温度年较差或年蝙蝠。土壤温度的年较差随着深度的增加而减少，知道一定的深度或常温层。土壤温度年变化消失的深度随着纬度而不同，在低纬度处一年中地面获得的太阳辐射总量变化不大，该消失层浅，