道路坡度（共3篇）
道路坡度 篇1
摘要：本文通过对比分析我国现行的主要道路规程关于道路纵断面设计指标的规定, 阐述了如何合理选取变电站进站道路纵坡坡度和坡长设计指标, 完善了《变电站总布置设计技术规程 (DL/T 5056-2007) 》关于道路纵断面设计的规定, 为指导电网行业设计人员提供了参考。
关键词：变电站,进站道路,纵坡坡度,坡长
变电站进站道路肩负着运行、检修和大件设备运输的重任, 是变电站消防对外联系通道。近年来, 随着城镇化的发展, 变电站落点越来越多地往山区和条件复杂的丘陵地带转移, 长距离、高边坡的进站道路修建工程不断涌现, 其技术经济甚至影响站址落点。选择合理的纵坡坡度和坡长设计在确保运输安全和经济节约上至关重要。
1 研究现状
文献[1]8.2.3条文要求“进站道路宜按GBJ22《厂矿道路设计规范》规定的四级厂矿道路设计, 最大限制纵坡应能满足大件设备运输车辆的爬坡要求, 一般为6%”, 8.3.5条文要求“站内道路的纵坡不宜大于6%, 山区变电站或受条件限制的地段可加大至8%, 但应考虑相应的防滑措施”;文献[2]6.5.4条文要求“所内道路纵坡不宜大于6%”;文献[3]6.3.2条文要求“发电厂厂外道路, 宜按《厂矿道路设计规范》中的三级或四级厂矿道路标准采用, 其中三级道路平原微丘地形最大纵坡为6%, 山岭重丘为8%, 四级道路平原微丘地形最大纵坡为6%, 山岭重丘为9%”。上述几本电力系统主要规程关于进站道路纵坡坡度的规范条文内容简洁, 且对道路纵坡坡长设置原则未予以明确, 这给日常设计带来不便。
2 纵坡坡度设计
变电进站道路的特点是仅施工阶段车辆通行较多, 建成后通行极少, 其次是通行速度慢, 局部短时间有重型车辆通过。纵坡坡度设计主要包含最大纵坡和平均纵坡两个主要指标。
2.1 最大纵坡
文献[1]要求进站道路设计参照文献[4]执行, 其2.2.3条关于厂矿道路主要技术指标见表1, 其中四级道路, 平原微丘最大纵坡为6%, 山岭重丘区为9%;文献[5]4.0.20条关于各级道路的最大纵坡设计值与文献[4]相同;文献[6]5.2.2条关于城市机动车车行道最大纵坡的推荐值与限制值见表2, 当车速在20km/h~30km/h时, 最大纵坡推荐采用7%~8%, 极限可取9%。
注: (1) 在工程艰巨的山岭、重丘区、四级厂外道路的最大纵坡可增加1%; (2) 辅助道路的最大纵坡可增加2%, 但在海拔2000m以上地区, 不得增加; (3) 在寒冷冰冻、积雪地区, 不应大于8%。
综上可知, 文献[6]对最大纵坡限制值系根据设计车速来控制, 且最大纵坡不超过9%;而文献[4, 5]最大纵坡与所处地形和设计车速两者相关, 对非寒冷冰冻、积雪的山岭、重丘区, 一般可取9%, 极限可取10%;而文献[1]则简单规定最大纵坡坡度一般为6%, 受条件限制可加大至8%, 对限制条件的具体内容表述不明;同为电力行业规程的文献[3]则规定四级道路极限纵坡取9%。在综合考虑变电站进站道路自身特点和大件设备构造后, 建议变电站最大纵坡设计值可考虑如下:修建条件较好时, 可按6%考虑;当为艰巨的山岭、重丘区时按8%考虑;若为非寒冷冰冻、积雪地区的山岭、重丘区, 极限值可按9%考虑。此较文献[1]的最大纵坡极限值提高1%。
2.2 平均纵坡
当进站道路较长, 需要设置多个纵坡坡度值时, 尚应考虑平均纵坡指标, 它是衡量纵断面线形设计质量的一个重要限制性指标, 以百分率 (%) 表示。文献[5]规定, 为了合理运用最大纵坡、坡长和缓和坡段, 以利汽车安全顺利行驶, 二、三、四级公路越岭线的平均纵坡, 一般以接近5.5% (相对高差为200m~500m) 和5% (相对高差大于500m) 为宜, 并注意任何相连3km路段的平均纵坡不宜大于5.5%。
3 坡长限制
文献[1]缺失对纵坡坡长限制规定, 文献[5]要求, 二、三、四级公路当连续纵坡大于5%时, 应对纵坡长度加以限制, 以提高车速和行驶安全, 其最大坡长和最小坡长详见4.0.21和4.0.22条文规定。公路连续上坡或下坡时, 应在不大于最大纵坡长度之间设置缓和坡段, 缓和坡段的纵坡应不大于3%, 其长度应符合最小坡长的规定。
文献[7]要求当厂外道路纵坡大于5%时, 应按表3规定限制坡长, 四级道路, 平原微丘最小坡长为120m, 山岭重丘区为80m。对连续大于5%的纵坡, 应在不大于表3所规定的长度处设置缓和坡段, 缓和坡段的坡度不应大于3%, 长度不宜小于50m。
综上可知, 对最大坡长设置, 文献[5]较文献[7]分类更细, 同时兼顾了设计车速指标。对最小坡长设置, 文献[5]仅以设计车速进行控制, 而文献[7]以道路等级和地形状况两者进行控制。关于缓和坡段的纵坡坡度值, 两者相同, 坡段长度上, 文献[5]根据设计车速的不同其坡段长度亦不同, 而文献[7]仅明确了最小设置长度要求。由于大件设备运输对长距离爬坡或下坡要求较高, 因此建议变电站进站道路的最长坡长和最小坡长参照文献[7]执行。对缓和坡段设置, 当地形条件较好时, 其长度与最小坡长相同, 当条件较差时长度按不宜小于50m设置。
在实际纵坡设计中, 当大于5%的坡长还未达到其规定的限制坡长时, 可变化坡度 (应为连续上坡或连续下坡) , 但其长度应按坡长限制的规定进行折算。例如:某三级山岭区公路的第一坡段纵坡为8.0%, 长度为120m, 即占坡长限制值的2/5, 若相邻坡段的纵坡为7.0%, 则其坡长不应超过500×3/5=300m。也就是说8.0%的纵坡设计了长度120m后, 还可接着设计坡度为7.0%的300m坡长, 此时坡长限制值已用完。
结语
通过对以上几本主要道路设计规程比较分析, 同时结合变电站进站道路自身特点, 可得出以下结论:
(1) 文献[1]关于进站道路纵坡设置条文过于简洁, 在综合考虑变电站进站道路自身特点和大件设备构造后, 建议变电站最大纵坡设计值, 可按如下设置:修建条件较好时, 按6%考虑;当为艰巨的山岭、重丘区时按8%考虑;若为非寒冷冰冻、积雪地区的山岭、重丘区, 极限值可按9%考虑。
(2) 变电站进站道路的最大坡长和最小坡长可参照文献[7]要求执行, 对缓和坡段的设置, 当地形条件较好时, 其长度与最小坡长相同, 当条件较差, 长度按不宜小于50m设置。
(3) 在实际纵坡设计中, 当大于5%的坡长还未达到其规定的限制坡长时, 可变化坡度, 但其长度应按坡长限制的规定进行折算。
参考文献
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[7]董淑敏.厂矿道路与汽车运输[M].北京:冶金工业出版社, 1994.
提问的适度和坡度 篇2
提问要难易适度, 这是一个老生常谈的话题。但在实际教学中仍有不少的问题, 值得我们去探讨。提出的问题应该有多难呢?提出的问题要使学生处于“跳一跳, 摘桃子”的状态。如果教师提一些“好不好, 对不对”的是非性的非常简单的问题, 学生就会不假思索, 一语道破;如果问题太大太玄, 学生就像丈二的和尚———摸不着头脑, 不知道从什么地方思考, 更不知道从什么地方回答, 索性便如秃子冰上的头发———不长也不想, 学生根本就没想回答问题。这两种现象都不能激发学生的思维活动, 都不能发展学生的智力, 都不能培养学生的能力。但是要恰到好处地把握这个尺度, 不是一件容易的事件。因为学生与学生之间往往有较大的差异, 同样的一个问题对好学生来说是很简单, 对差学生来说就难了。所以, 要把握好尺度, 就有一个“因材施教, 因人而异”的问题。
2. 坡度
坡度, 就是设计问题时, 要由易到难, 由简到繁, 由浅入深, 层层递进, 把学生的思维一步步引向新的高度, 不要在一个水平上盘旋。“良好的开端是成功的一半”, 教师先问一些比较易懂有趣的问题, 让学生尝到解决问题的乐趣, 然后逐步加大难度。这样就像登山一样, “一山放出一山拦”, 学生登高的兴趣就会越来越浓, 课堂气氛就会越来越活跃。如果教师开门见山抛出一个难题, 就会出现冷场现象, 不但影响课堂气氛, 而且教师乱了阵脚, 学生的情绪也低落了, 一堂课就失败了。
“提问有法, 但无定法”。我们在教学中应根据实际情况进行提问, 力争取得最佳的教学效果。
倡导分散小测试, 将评价形式多样化
新课程要求将评价活动当成为学生提供自我展示的平台, 鼓励学生展现自己的能力与才华。在实践中, 教师要扮演好引路者和指导者的角色, 把活跃在舞台的主动权还给学生。教师要赋予小测试以新的内容和形式, 把因受卷面考试限制而不能进行评价的知能、素养点, 用分散小测试的形式进行, 并用“好、较好、一般”的形式体现。教师要尊重学生的评价权利, 使之不仅可以评价自己的学习, 也可以评价同学的学习, 从而增强学习的创新意识。如表情朗读、现场口头作文、三分钟演讲等, 让学生在轻轻松松、其乐融融的氛围中展现自己。教师可组织学生用简洁语言和简单手势符号给予简评, 使其得到激励性评价, 进而调动学生内部动机, 让其看到自己的进步和成绩。
教师还可通过形式多样的竞赛活动, 让学生在宽松、愉悦的活动情境中获得思想的陶冶、知识的积累、能力的发展、个性的丰富, 这样能有效地保持他们语文学习兴趣的长期性和稳定性。
倡导分散小测试, 还能够更全面客观地对学生的语文学习能力与素质做出动态评估, 防止出现“一张考卷定优劣”的评估方式所带来的弊端。
小学语文情理课堂的“四大特点”
一、情理课堂, 是情感优先铺垫其间的课堂。语文课堂首先应该触动学生的真情, 让课堂充溢着真情, 形成一个有情的磁场。语文学科一旦离开了情, 必将失去其应有的魅力。为此, 语文课贵在教师能引领学生走进课文的情境中, 走进作者的情感世界中。
二、情理课堂, 是理性思维充溢其间的课堂。从阅读教学的角度来说, 学生阅读课文, 进去了还得跳出来, 通过阅读能冷静地对课文作一番思考, 作一番评价, 能发表自己的见解。思考得越缜密、越深刻、越有见地, 越能表明理性思维的水平。
三、情理课堂, 是留足学生思考空间的课堂。情理课堂提倡上课需要有适当的“冷场”。学习是主动建构新的信息意义的生成过程, 这个过程也就是消化吸收产生新知的过程, 它需要静思, 需要时间。眼下许多语文课师生集体对话时间过多, 学生缺乏独立思考时间, 这种背景下所呈现的“繁荣”, 往往是一种“虚假繁荣”。
DEM坡度的尺度效应研究 篇3
1 研究区域
研究数据区域为陕西省安塞县县南沟小流域，面积约44.85km2，位于黄土高原中部，是延河的一个小流域，属于典型的黄土高原丘陵沟壑区。该地区地形复杂，海拔约1010～1440m，地面相对起伏达200多米，地面坡度30°以上达一半以上，是研究地面坡度变化的理想区域。
2 数据基础
以陕北安塞县县南沟流域1∶1万、1∶5万、1∶10万和1∶25万比例尺地形图作为基础数据，由ANUDEM软件建立不同分辨率的水文地貌关系正确的DEM。ANUDEM软件是澳大利亚国立大学在Hutchinson教授的研究成果基础上研发的专业化DEM插值软件，所建立的DEM没有TIN生成DEM所产生的“平三角”。与普通DEM相比，能够准确地表现水文地貌特征，提取的河流网络、流域边界及坡度等参数，准确性和精度均较高[8]。
基于1∶1万、1∶5万、1∶10万、1∶25万地形图和ANUDEM软件，分别建立与其比例尺相适应的5m、10m、25m和50m分辨率DEM，对应的编号分别为DEM5、DEM10、DEM25、DEM50ㄢ
基于1∶1万、1∶5万、1∶10万、1∶25万地形图，分别建立分辨率为100m的DEM，对应的编号分别为DEM1 b、DEM5 b、DEM10 b和DEM25 bㄢ
基于1∶1万地形图分别生成5m、10m,25m、50m、100m不同分辨率的DEM，对应的编号分别为DEM5、DEM1＿10、DEM1＿25、DEM1＿50和DEM1＿100ㄢ
3 研究方法
建立所需分辨率的DEM以后，在ArcGIS下对DEM进行空间分析，生成坡度，对坡度进行分级统计，分级单元为0.5°，分别计算DEM对应的坡度频率和累积频率。坡度频率为DEM中某一坡度值分级单元中的栅格数占总栅格数的比例，在统计学上可以表达DEM包含的地形信息量，坡度累积频率为某一坡度值及低于该值的坡度频率之和。在Excel下制作坡度频率曲线和坡度累积频率曲线。
根据水平方向DEM栅格单元大小及垂直方向上相邻栅格高差影响坡度的原理，分析不同分辨率DEM的坡度频率和累积频率在不同坡度范围的分布，以及DEM平均坡度随分辨率的降低而发生的变化。在这基础上对比多种分辨率DEM在不同尺度效应下发生的坡度衰减程度，分析制图综合与采样间距效应对坡度衰减的影响。
4 结果与分析
4.1 综合尺度效应分析
综合尺度效应分析是1∶1万、1∶5万、1∶10万、1∶25万地形图分别生成相对应分辨率DEM的对比，它们具有不同综合平滑程度、不同采样间隔。其坡度频率曲线和坡度累积频率曲线如图1、图2所示，平均坡度及其差值如表1所示。
从图1和图2可知，DEM5的坡度分布范围为0～55°，坡度频率统计值呈正态分布。DEM25和DEM50的坡度分布范围分别为0～50°和0～45°，略有减小。DEM50的坡度范围减小为0～35°，分布也明显变窄，集中在10°附近。对比频率曲线的峰值分布，DEM5在坡度为30°附近达到频率的最大值15%，随DEM分辨率的降低，频率曲线的峰值逐步增大，对应的DEM坡度值逐渐降低，DEM50中坡度为10°的栅格数占到了单元总栅格数的24%左右。在DEM坡度平均坡度统计表1中，DEM5的平均坡度为28.41，为四种分辨率DEM平均坡度的最大值，随着分辨率的降低，平均坡度也逐渐降低，DEM50的平均坡度为13.40，不到DEM5平均坡度的一半。
4.2 制图综合对坡度的影响
制图综合效应分析是1∶1万、1∶5万、1∶10万和1∶25万比例尺地形图分别生成100m分辨率DEM(见表2)的对比，它们具有相同的栅格尺寸，不同的综合平滑度。其坡度频率曲线和坡度累积频率曲线如图3、图4所示，平均坡度及其差值见表2ㄢ
从图3、图4的坡度频率曲线和累积频率曲线来看，以1∶1万、1∶5万和1∶10万地形图为基础生成的DEM坡度频率曲线相差不大，坡度频率分布基本相同，坡度大都集中在12～14°附近，且基本都呈正态分布。从表2可以看出，不同比例尺地形图生成的DEM平均坡度相差较小，小比例尺地形图生成的DEM平均坡度还有增加的趋势，说明1∶1万、1∶5万和1∶10万地形图之间的制图综合程度对DEM坡度的影响较小，这方面的DEM坡度变化还有待于进一步研究。而以1∶25万地形图为基础生成DEM25 b的坡度频率曲线与其他比例尺的偏离很大，曲线峰值明显偏向坡度小的方向，在0～3°附近的栅格单元数目占到了总栅格数目的30%多，达到最大值，其平均坡度相对于其他比例尺地形图生成DEM的平均坡度差值也相对较大，DEM所表达的地形信息量明显较小。
4.3 采样间距对坡度的影响
采样间距效应分析是对1∶1万比例尺地形图生成的分辨率分别为5m、10m、25m、50m和100m的DEM比较，它们具有相同的综合平滑程度、不同的栅格大小和不同的信息量。其坡度频率曲线和坡度累积频率曲线如图5、图6所示，平均坡度及其差值见表3ㄢ
从图5和图6中可以看出，随着采样间距的增加，坡度频率曲线的分布范围明显变窄，越来越集中在小的坡度值范围内，DEM5和DEM1＿10的坡度频率在31°附近达到最大值，分别为15%和20%，DEM1＿25的坡度频率在25°附近达到最大值25%，DEM1＿50的坡度频率在12°附近达到最大值30%，不同DEM坡度频率的曲线峰值向小坡度值偏移，统计值也逐渐变大。由DEM平均坡度及差值表3可知，DEM5的平均坡度为28.41，为上述四种DEM平均值的最大，随着分辨率的不断降低，平均坡度也同时减小，相邻分辨率DEM的平均坡度差值也越来越大，DEM1＿100的平均坡度还不到DEM5的平均坡度的一半，说明随分辨率的降低，DEM平缓坡度占的面积越来越大，陡坡的面积越来越小。
5 结语
本文通过分析制图综合和采样间隔对DEM坡度的影响后认为:(1)随着地形图比例尺的减小和采样间距的增大，生成的DEM坡度呈衰减的趋势，主要表现在坡度分布范围变窄，坡度频率集中向坡度较小的方向分布，平均坡度同时也减小，说明缓坡面积逐渐增大，地貌结构简化;(2)不同基础数据源、不同采样间距的DEM，随着分辨率的减小，坡度有着明显的衰减趋势。不同地形图比例尺所生成DEM的制图综合程度不同，对于坡度的影响程度也不同。总体来说，制图综合效应对于坡度衰减的影响不是很明显。随着DEM采样间距的增大，坡度呈现比较明显的衰减趋势，说明采样间距效应对于坡度的影响比较大。相同信息量的DEM，随着栅格尺寸的增大，坡度有衰减的趋势，但是这个坡度衰减相对采样间距效应不是很明显，这是因为采样间距除了单纯的栅格大小作用外，还加入了因为信息量不同引起的平滑作用。
DEM坡度的影响受制图综合和采样间隔两方面的影响，这两种程度之间的量化关系有待于进一步分析。另外DEM坡度衰减势必会影响地形分析的精度，如何采取有效的措施消除或减弱这种影响，是以后研究的方向。
摘要：DEM的坡度是地形分析中的重要地理因子,随着DEM分辨率的降低,在其上提取的坡度会不断趋于平缓,因而不能如实表现地形起伏。本文重点研究了制图综合和采样间隔两个方面对DEM坡度的影响,利用不同分辨率DEM所提取的坡度的频率和累计频率,并对其进行分级统计,作为数据分析基础。利用制图综合和采样间隔两方面的综合效应对DEM坡度的影响,验证了DEM坡度随其分辨率的降低而发生衰减。针对制图综合生成的DEM具有相同的栅格尺寸,不同的综合平滑度,而不同采样间隔地形图生成的DEM具有相同的综合平滑程度、不同的栅格大小和不同的信息量,对这两种情况下的DEM坡度分别进行了统计分析,结果表明制图综合对1∶25万地形图生成DEM坡度的影响较大,对于其他比例尺地形图生成DEM的坡度衰减影响不明显。采样间隔对于1∶1万比例尺地形图生成不同分辨率DEM的坡度衰减都具有较大影响。
关键词：DEM坡度,坡度衰减,坡度频率,坡度累积频率
参考文献
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