超重力離心模擬與實驗裝置設計

A. 世界最大超重力實驗裝置要開始全面建設了嗎

我們的世界在科學發展中欣欣向榮，相信每一個愛好科學家的朋友們都能夠感覺到這一點，人類最厲害的一點就是能夠獨立思考，能夠研究出很多新的技術，這樣我們的生活就會得到改變，同時我們也能夠改變周圍的環境，讓我們的世界變得越來越好，這就是科學的力量。

這項技術對於中國來說意義重大，最主要的是我們在很多核心技術方面，取得了巨大的進展，這些技術將能夠給連鎖反應，提高我們中國製造業的水平，所以這是一個良性循環。相信我們中國的科學家將會再次給我們帶來奇跡，朋友們可以加我粉絲，留言評論文章，美女小倩會及時回復大家。

B. 科學家對太空農業進行了哪些方面的研究

為了給長期生活在太空軌道上的人,提供類似地球上的各種美味可口的食物,解決將來更多的太空移民的食物供應,人們提出了建立密封式太空生態環境的構想,設想在太空建立農業基地?早在,20多年前,美國航天局就開始了從事空間農作物耕種和密閉式生態學的研究?

近些年來,美國藉助太空梭從事這種研究更加具體和卓有成效?為研究種子在太空失重條件下的發芽率?休眠?活力和遺傳突變情況,美國曾把參加試驗的植物種子用不同的方法裝放在航天器的有效載荷艙的特製罐內?一部分種子在特製罐內是密封的,避開了某些惡劣的空間環境;一部分種子是敞開的,完全暴露在太空環境中,接受失重?真空?極端溫度變化的考驗和宇宙射線的輻射,然後把這些經過太空旅行的種子同地面的普通種子一齊種在溫室里進行對比試驗,觀察植物對失重環境有哪些明顯的反映,失重環境是怎樣影響植物的生長?發育?成熟和衰變的,為此人們作了許多有趣的試驗?1983年4月4日,美國「挑戰者」號太空梭首次飛行時,曾把11.3千克的蔬菜?草葯和花卉種於送入了空間軌道?這批種子共有46,個品種;其中有非洲的紫苣苔?梅洛迪氏菠菜?克萊姆森氏無刺秋葵?西紅柿?菜豆?甜玉米?黃瓜?萊芝麻等?1984年4月7日,美國的「挑戰者」號太空梭在第五次飛行中,曾把一個裝有大約1400萬粒植物種子的實驗裝置投放到太空軌道,計劃飛行十個月後於1985年2月初,由另一架太空梭帶回地面?試驗目的是看看什麼樣的包裝方式能不受宇宙環境影響?

植物種子的太空試驗的最終目標是開辟太空中的綠洲?因為在太空梭中,宇航員及其乘員所需的氧氣?水和食物,目前都要從地面帶上去,既不經濟又不可靠,很難滿足長久載人航天的需要?為解決這個問題,前蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基曾經提出,必須利用高級植物來充當人在長期宇宙飛行中維持生命的手段?根據這一理論,科洛廖夫提出了製造一種擁有密閉生態循環系統的溫室,選擇一些代謝功能與人有關的植物?動物及微生物?再生氧氣?水和食物,提供二個與地球環境相似的生態環境,給宇航員的長期太空生活提供生命保障,為將來在其他星球建立科學實驗站及太空城市提供類似地球的生態環境?為此,在航天的初始階段,前蘇聯就在1960年發射第二艘宇宙飛船上,對小球藻?紫鴨跖草和各種蔥頭?豌豆?」小麥和玉米種子進行了試驗?爾後還把小球藻送上「東方-5」號載人飛船進行了太空旅行,1971年,前蘇聯在「聯盟-10」號飛船上對鬱金香進行了實驗,發現它返回地面後奇跡般地開了花?1989年,前蘇聯在「禮炮-6」號空間站內設置特別溫室,栽培了小麥?豌豆?蔥?鬱金香和蘭花等多種植物,其中鬱金香開了花,不僅長出了新葉?還生出了活根,這些實驗的成功無疑給空間綠洲開發者們帶來了可喜的信息?

木質素是把植物纖維結合在一起,使植物挺立的一種物質?宇航學家曾擔心,在失重環境下,木質素的生長將受到阻滯?為揭開這個謎,1983年3月,美國「哥倫比亞」號太空梭飛行時,曾把綠豆?燕麥?松樹?黃瓜和豌豆等96種植物種子送上了太空,讓其在貨艙特製的植物器內發芽長葉?實驗證明,燕麥和綠豆的根能從土壤中伸出來,而不是按正常方式向下生長?松樹的根則照常長人土壤?相反,松樹的蛋白質比通常增加了20%~30%?1982年,前蘇聯在「禮炮-7」號空間站里栽種了阿拉伯草,這種植物生長周期約30天,在宇宙空間生長較慢,直到8月2日才綻出花蕾,後在草稈上結了27支花莢,共收獲了200多粒種子?這些實驗,排斥了失重影響植物木質素生長的說法?對宇宙植物栽培學的誕生起了重要作用?

空間綠洲的植物,由於環境條件的變化,和地球上的植物是有區別的?地球上植物由於地球引力的作用,逐步形成了適合於承受重力的機能,如向地性?向光性?頂端優勢等?而宇宙植物生長在無重力或微重力的環境中,情形會發生一些變化,如中國綠豆曾被太空梭帶上太空作試驗,結果綠豆芽朝幾個方向扭曲,生長方向十分混亂,而不是朝光的方向生長,綠豆芽的根有50%以上冒出了土壤,而不是紮根土壤?其次,宇宙植物的細胞和生物化學成分亦可能發生變異,如前蘇聯在宇宙飛船中曾用電刺激的方法,強使蔥長出了綠葉,宇航員在太空品嘗時,發現蔥的味道是苦的?

植物種子的太空之行和太空種植,宣告了宇宙栽培學的誕生?證實了人類開辟空間綠洲技術上的可行性?但在實踐上仍存在許多困難和問題有待人們繼續作長期的探索?

為了可在太空栽培果樹和蔬菜,甚至種上小麥,為持久載人航天和星際航行提供足夠的生活物資保障,一個太空大農業的構想正在孕育和研究之中?

美國農業部的研究人員正在和美國航空航天局確定在太空實現農業種植必須解決的問題?

馬里蘭州白茲維爾農業研究中心的植物生理學家斯蒂文布瑞茲認為,在任何密封環境下栽培植物總要考慮提供什麼樣的生長條件,要考慮光的類型?根系空間?生長介質?土壤或是營養液以及作物對這些條件的適應情況等?

他們把太空視為無限大的密封空間,以光為例,在空間站供給植物的生長方式將會如何?一般情況下長夜會有利於植物根的生長,植物把更多的光合作用產物作為澱粉貯存起來?由此設想用不同於自然晝夜交替循環可引導植物按人們所希望的那樣多長根塊或多長莖葉和果實?

為了獲得植物對光反應的基本特性,布瑞茲開始觀察在光總強度一定的情況下,不同亮度的藍光對大豆生長的影響?在實驗中;把大豆種在植物生長箱中,一部分採用日光燈照明來模擬自然光;另一部分採用低鈉燈照明,它不含藍光,與遮陰時光的特性相當?經過86天以後,在日光燈照射下的大豆有16%的干物質在根部;而無藍光照射的大豆有8%的干物質在根部?植物對光質量變化的反應似乎超過了對養分和水的反應?一般情況下,人們希望根少莖多以便提高產量,但對胡蘿卜應另當別論?

在太空密封環境下,可以通過變光來影響生長;在地球上要改變田間光照條件不大可能,但由於植物長高後會形成遮陰,而在遮陰下藍光較少,所以人們可以用間接的辦法改變照在植物上的光?當需要時人們可以通過變化播種量,改變壟寬或間作套種來增加或減少遮陰量?

在另一實驗中,他們用航空航天局為栽培小麥而設計的微孔管系統來研究限根和根水對植物-生長的分別作用和共同影響,研究證明,像小麥這樣的作物可在營養液中播種?生長和收獲,甚至在根系極度受限的情況下也是如此?

對太空農業來說,與地球上的無土栽培不一樣,植物不能以水滴的形式吸收水分和養分?在失重或僅有一點離心模擬重力的情況下,為了防止液體流失,水分必須以水膜的形式才能被植物吸收?通過提高管中相對於透過薄膜攝取水分或養分的吸力,研究人員就能使植物生長在養分供應充分而缺水量可測的環境里?這項研究最終會有助於了解植物對於乾旱的生理反應,培育植物的抗旱特性?

總之,將來有一天,人們在太空不會再吃冷藏食物?

C. 地質力學理論的歷史淵源、形成的科學背景和發展過程

李四光的地質力學（Geomechanics）是地質學與力學相結合的一門科學，它把解決地殼運動的起因作為自己的總體科學任務。地質力學從建立構造體系和構造型式來反演地殼運動的程式，李四光把全球構造體系劃分為緯向構造體系、經向構造體系和扭動構造體系三大構造體系，認為它們是地球自轉速率變化過程中所產生的經向切向力、緯向切向力及由於它們的不平衡而導致的剪切力所產生的（圖1-1），同時認為地球自轉速率的變快或變慢是地殼發生大規模水平運動的動因（大陸車閥說，詳見後述）^[5]。

圖1-1 全球構造體系和地殼運動方向

（據李四光，1973）

Fig.1-1 The global tectonic systems and the earth's crustal movement directions

（After J.S.Lee，1973）

談到地質力學的形成和發展，不能不追溯到20世紀初至20年代期間世界地質學，特別是構造地質學和大地構造學的發展情況。正是從這些追述中可看出地質力學理論形成的一些歷史背景。

1908年美國地質學家泰勒（F.C.Taylor）提出「巨型大陸大規模地朝向赤道滑動，從而形成褶皺山脈」的觀點（1910年著文論述）。他認為亞洲大陸第三紀山脈的形成導源於地球自轉所產生的離心力，致使北半球大陸向南滑動，南半球大陸向北滑動，在滑動過程中遇到障礙物，乃在山脈中形成凸出的頂部。他描述原始勞亞大陸有如大陸的硅鋁殼，從極區向赤道方向擴張，頗似陸地上的冰層一樣，形成環狀向外流動，在前面形成山環和島弧。20世紀10～20年代是大陸漂移提出和盛行的時代。魏格納（1915）在《大陸和海洋的起源》一書中認為大陸由較輕的剛性硅鋁層組成，它漂浮在較重的黏性硅鎂質洋底上，地球自轉離心力所產生的離極力驅使大陸從高緯度向低緯度赤道移動，同時認為向西漂移是日、月吸引所產生的潮汐摩擦使地球的自轉速度減慢，從而使地球表層各大陸相對於地球自轉（自西向東）有落後的趨勢而導致大陸緩慢地向西移動。當移動的大陸前緣遇到大洋底的阻力時，因遭受擠壓而形成褶皺山脈，美洲海岸山脈便是這樣形成的^[6]。

大陸漂移說主張存在大規模的水平運動，而固定論則只承認相對固定於某一位置的垂直運動。顯然，李四光是活動論者。我們從李四光早年的論著和李四光科學思維的形成發展過程中可以看到這一時期世界地質科學對他的重要影響，也可以看到這一時期大地構造學的一些理論思維，特別是大陸漂移說後來成為地質力學理論的重要歷史淵源。

構造地質學（大地構造學）在歷史上是從兩方面即從物質組成方面（也就是建造方面）來研究地質構造的和從結構方面（也就是形變方面）來研究地質構造的。前人這兩方面的研究成果自然也就成為地質力學理論基礎和研究方法的一種淵源。但應該說地質力學更著重傳承了傳統構造地質學對構造形變的研究成果和研究方法，只是摒棄了其單純形態論的部分而加強了地質構造形跡間成生聯系和力學本質的研究。

李四光在總結地質力學的形成發展過程時，認為地質力學是經過兩個階段發展起來的。為了正確地表述他的認識，這里我們盡可能引述他的原文^[7]：

第一階段從1921年研究中國北方石炭紀—二疊紀的沉積物開始。關於太原系的時代有過長期的爭論。李四光等人對地層古生物的研究證明：中國南部佔主要地位的晚石炭世和一部分石炭紀—二疊紀過渡的海相層與中國北方以陸相為主夾有若干海相地層的太原系是同時代的產物。

獲得這一研究成果後給自己提出的問題是：當時的海侵海退為什麼有這樣南北的差異? 這個問題牽涉到當時大陸局部的升降運動和海面全面的升降運動，以及在低緯度和高緯度地區存在著海面差異運動等可能性。他經過對地球上其他地區當時的海侵海退現象的初步比較，特別是對古生代以後大陸上海水進退規程的初步探索，得到一種假說，這就是：大陸上海水的進退不完全像著名奧地利地質學家徐士所提出的那樣，即海面的升降是全球性的，而是可能還有由赤道向兩極又反過來由兩極向赤道的方向性的運動。這個假說又引發一個問題，為什麼海洋會發生這種具有方向性的運動? 當時初步設想，這可能是由於地球自轉速度在漫長的地質時期中反復發生過時快時慢的變化。這種設想是否正確，當然還存在很多問題。不過它對地質力學工作的開端起了相當重要的啟發作用。它的作用在於：提出了這樣一個問題，即大陸運動包括區域性的構造運動是不是也會受到這種地球自轉速度變化的影響? 如果是，即如果構成大陸的岩石受到長期地質力活動的作用而它具有一定剛性和塑性的話，那麼當大陸和海洋發生南北向的方向性的運動以後，在大陸上也應該留下相應的形跡，人們有時說地質力學不管沉積，這是不符合事實的。

在20世紀20年代，關於大陸運動起源的問題，各個學派都提出了自己的看法。李四光^[6]發表了《地球表面形象變遷的主因》一文。此文在批判一些傳統學派的同時，根據大陸上大規模運動的方向，推論了那些運動起源於地球自轉速度的變化，提出了「大陸車閥」自動控制地球自轉速度的作用。從一個局部性的科學研究成果提升到對全球構造問題的思考，這正是李四光這位大科學家不同於一般區域地質實際工作者之處。但是李四光在回顧以往的科學研究進程時，卻以自我批評的精神談到這一時期學術研究的缺點。他寫道：這一套理論（指大陸車閥說——引者注）不是沒有一點實踐的基礎；但是，這種立論，大體上說，也和其他各派的學說一樣，在方法論上存在著很大的缺點，主要的缺點在於：用的資料不夠廣泛、不夠細致、不夠落實，而是片面地抓住一些事實或者若干現象，參考一些第二手資料，就急急忙忙地提出大的理論來。實際上，這些所謂理論，是很低級的，也是很粗糙的。它們所依靠的證據，往往可以這樣解釋也可以那樣解釋，這是一個很深刻的教訓，同時也積累了一些粗略而不是沒有益的經驗。特別是讓我們對大陸運動的方向性有所認識，這是地質力學發展過程的第一階段。

如前所述，李四光不是不研究建造，而是在研究建造的過程中進一步研究大地構造和地殼運動的。也正是在這個階段，他從建造形成的多解性認識到任何有關構造地質與大地構造的假說，其正確與否必須經過嚴格的檢驗，這就是能否解釋現存的地殼變形記錄。正是由於這種思考，他毅然決然地把科學研究的主攻方向從對建造和地層古生物的研究轉向形變的研究。他寫道：地質力學發展過程的第二階段，不是從結束了第一階段才開始的，而是在第一階段的後期已經開始了一些零星的工作。那些工作主要是針對區域性構造現象之間的相互聯系。必須說明這里所說的構造現象是指大型、小型、單式、復式的褶皺和各種斷裂而言。這些形變形象是當地地殼運動的陳跡，是實實在在的東西。要了解當地所經歷的地殼運動的程式，就必須對它們各自的本質、形成過程和它們彼此之間可能存在的聯系有所認識。這樣來看問題，就和第一階段中，只注重大塊大陸的運動有所不同了。

李四光對構造現象本質的探索是從認識一些個別的和特殊的現象起始的。起初，他看到像烏拉爾那樣褶皺強烈的山脈在東西兩面廣大平原之間突起而思考為什麼有這樣一條山脈? 光說它是由南北向地槽在回返階段中轉變而成的，只是把問題向後推了一步而沒有最終解決問題。李四光認為烏拉爾這條在晚古生代經過一次巨大的構造運動而形成的山脈，很難設想它是孤立的。實際上，在它的東西兩側的廣大平原——俄羅斯地台和西伯利亞地台以南，還存在著一套相當復雜的弧形山脈。西邊從高加索以西，東邊到阿爾泰山系都屬於這套弧形山脈穿插的地帶。當時知道這些弧形山脈中有些是大致和烏拉爾大致同時產生的。雖然它們之間相隔很遠，走向也不同，但它們之間是不是有什麼成生聯系呢? 李四光說這是他認識山字型構造的開端，李四光說光靠當時所掌握的事實，當然還不能作出任何結論。李四光回顧這段經歷時說，不在於這個設想正確不正確，而是想揭露當時如何冒著很大的危險打開一條思路，到實踐中去認真檢驗這種構造型式或構造體系的概念究竟行不行得通?

1928年前後在南京鎮江一帶初次發現了寧鎮山脈這個大致東西向的弧形構造，它的弧頂位於鎮江一帶，向北凸出，在它南面相當遼闊的平原中，出現了一條茅山山脈，這條山脈的伸展方向大致成南北向，它和寧鎮山脈一起形成了一個構造體系。這個構造體系的特點，基本上與烏拉爾山脈及其以南的復雜弧形山系所形成的構造體系相符合，不過方向相反罷了。這時對山字型構造體系的認識就進了一步，但還不夠落實，還需要擴大范圍。在野外進行大量觀測，看看是否在我國境內還存在這種類型的構造體系。當時為了方便工作，把這種南北向的組成部分，稱為脊柱，把它前面的弧形構造帶稱為前弧。以後，又先後提出和確定了廣西弧、淮陽弧等。在過了若干年以後，由於找到了脊柱，才確定了廣西山字型和淮陽山字型（後者至20世紀50年代才確定）。但是在這個時候，從地盾、地台等觀點來分析地質構造和從構造體系的觀點來分析地質構造，還存在分歧。

在20世紀20年代末期，除肯定了幾個山字型構造以外，還發現了其他一些不同類型的構造體系。對這些不同類型構造體系的認識，模擬實驗起了一定的作用。就當時所認識的構造類型和它們的分布范圍、規律，以及它們在地殼運動問題上的含義，李四光在1929年作了一次總結。這個總結概括了不同類型構造的特殊本質，明確了構造體系的概念，測定了與每一類型構造體系有關地區的構造運動的方向和方式，推斷了大陸和海洋運動的主因，這些都為地質力學的建立打下了實踐和理論基礎。

20世紀30～40年代初期是地質力學在上述基礎上繼續發展的時期，也是以構造體系概念為指導，繼續向著尚未研究過或尚未深入研究過的各種具體的構造類型進行研究，找出它們各自獨特的本質，修改、補充和豐富構造體系這個概念的時期。李四光認為在這個時期地質力學才開始走上自己的道路。在地質學的領域中，逐步擴大了自己的活動范圍，在越來越多的地區，發現了許多構造體系的定型性、定位性、定時性和在同一地區不同構造體系之間互相交錯、部分重疊的關系，亦即復合的關系。諸如東西向復雜構造帶、華夏系、新華夏系等多字型構造都是在這一時期確定的。到了這個階段，地質力學已經不光是停留在描述構造體系的特點上了，而是要求對它們的起源提出合理的解釋。例如多字型構造顯然反映了力偶的作用，山字型構造通過模擬實驗和初步理論分析，它的特徵可以和平板在平面上受到彎曲而發生的形變相比擬。諸如此類，其他類型的構造型式也都要求說明在有關的地塊中地應力活動的方式。這就提出了一系列有關岩石力學性質的問題。根據野外觀測，岩層和岩塊在地應力的作用下有時表現彈性反應，也有時表現程度不等的塑性反應，究竟是什麼條件決定了同樣的岩體顯示這種不同的反應? 在這里，地質力學不得不進入彈性和非彈性力學的領域。這樣又進一步引起了一系列復雜的理論問題。要解決這些問題，很清楚，需要從事實驗工作，也需要把實驗所獲得的資料和實際的構造現象結合起來，對岩石在自然界的力學性質和應力場進行分析。李四光寫道：「在明確了上述地質力學工作的方向以後，在四十年代初期地質力學這個名稱才被正式提了出來。也就是說只是到這個時候，地質力學這門邊緣學科才算正式形成和誕生，這是因為經過幾十年的探索，地質力學終於明確了自己的研究對象和研究任務，有了自己獨特的研究思路和解決問題的方法步驟」。如地質力學在解決形變問題上提出了一系列有別於傳統構造地質學與大地構造學的方法學原理，其中重要的如對各項變形構造的篩分，有別於構造層分析方法的從新到老、層層剝皮的構造復原方法等。

從以上李四光對地質力學形成過程的闡述中，我們可以相當清晰地看到地質力學是怎樣依照它的創始人的思路和科學實踐的發展而發展，最終形成地質學與力學相結合的邊緣學科——地質力學。但是只從這方面來論述地質力學是不夠的，還不能科學地說明地質力學為什麼在20世紀40年代在中國誕生的緣由。本書作者認為地質力學之所以能在20世紀40年代在中國誕生其社會和科學背景有三：①當時國際地質學從傳統地質學轉向現代地質學的歷史進程要求地質學（構造地質學）與力學結合產生新的邊緣學科；②固定論與活動論在世界范圍的爭論，特別是大陸漂移說揭開了認識大規模水平運動的序幕，要求解決大規模水平運動的力學機制問題；③因為構造地質學是區域性很強的學科，正像北美和俄羅斯因發育完好的地槽和地台而成為槽台說的故鄉一樣，中國本土的區域構造發育眾多完美的種類齊全的構造型式和構造體系，它非常有利於建立地質力學的科學體系。正是上述時代和科學的社會的區域地理背景再加上李四光本人對地質學、力學、數學、物理學等方面深厚的科學素養，才使中國成為地質力學的故鄉，李四光成為地質力學的創始人。

本書是要對地質力學與板塊構造理論進行對比性研究，我們除了對各自形成的歷史淵源、形成過程和產生的科學社會背景有所了解和認識以外，還應該對各自的優勢和特點有所了解。而要認識這一點，還必須把它們放回到各自產生時的科學技術條件和社會環境中加以考察。

從地質力學的理論體系來看是有它的獨到之處。盡管李四光的大陸車閥說中關於地球自轉速率的變化通過角動量轉換產生地殼運動的機理尚有待進一步論證，盡管由地球自轉產生的離極力和水平切向力足以形成緯向和經向構造系的認識已經受到質疑，但把地殼運動問題與地球的整體運動及其變化相聯系（在這以前已經有與地球的自轉相聯系，李四光創新和前進之處在於與地球自轉的歷史變化相聯系）則自李四光始。

正如馬宗晉所指出的：地球自轉變化是諸多地球動力因素中的一個主要的和基本的因素，迄今為止還沒有人像李四光那樣全面系統地研究過地球自轉對地殼運動的動力作用並形成一整套學說^[4]。這是李四光學說在理論上的優勢。為了說明這一點。在這里我們還得比較多地引用李四光對學說闡述的原文。

李四光所提出的地球自轉動力學理論基於全球巨型構造體系的定向性即緯向構造體系、經向構造體系和扭動構造體系（後者被認為是前兩者因運動不平衡而產生的變種）。李四光指出：……不同方式的運動，在地殼的許多部分和地殼的上、下層中，雖然各自都有區域性的特點，表現出不同的運動方式，但是歸根到底，它們總的方向都是一致的。換句話說，從構造體系分布和排列的規律來看，地殼的區域性運動的方向和地殼整體運動的大方向，是統一的，是一致的，即不是經向的水平錯動，就是緯向的水平錯動。經向的水平錯動，有把地殼上層的物質，從高緯度向低緯度推動的趨勢；緯向的水平錯動，有把大陸向東西兩方面分裂，南北大陸相對扭動和大陸西部邊緣擠壓為褶皺山嶺地帶的趨勢^[5]。

為什麼大陸上的物質有向低緯度方向推動的趨勢? 為什麼南亞大陸向印度洋方面水平錯動? 為什麼非洲大陸相對歐亞大陸向西水平錯動? 為什麼南、北美大陸向太平洋方面水平錯動，而北美大陸較南美大陸錯動更大? 為什麼太平洋洋底的西邊，特別是它的北段有向亞洲大陸以下的深部楔入的現象? 為什麼在低緯度，特別在地殼下層和太平洋底緯向平錯斷裂特別發育? 為什麼地殼上層的構造，在許多地區比它下層的構造更為復雜? 這許多問題，都牽涉到構成地殼上、下層物質的性質和它存在的條件（主要是壓力和溫度），而更重要的決定因素是推動地殼運動的力量。

是什麼力量按照前述方式推動了地殼運動? 適合於前述地殼運動方式的要求，看來只是一種力量，就是在重力控制下的地球自轉的離心力^[5]。不過為了尋找上述基本規律的根源，我們應該注意到，決定地殼運動的因素是一回事，讓地殼各部分有發動周期性水平運動和伴隨而來的垂直運動的可能又是一回事。這兩個方面必須同時加以考慮，才不致陷於片面地尋找問題的答案。如果上述東西向和南北向的構造運動簡單地起源於地球自轉作用的話，那麼在地球自轉幾十億年的過程中，為了適應固定的重力和離心力聯合力場的要求，它的外形和它的表層內部結構應該早已達到平衡狀態，大規模地殼運動就不會時起時歇，也不會遲到第三紀乃至第四紀還會沿上述那樣兩種方向發生運動。這樣在論到決定地殼運動方向的因素時，我們應當考慮的不是地球自轉，而是地球自轉速度變更的問題^[5]。

李四光繼續寫道：當地球角速度加大到一定強度時，地殼，特別是它的上層，在等溫面上升的條件下，就會沿著某些緯度和某些經度發生主要是擠壓性或張裂性的大規模構造運動。同時在某些個別地區又會發生水平扭動，這些運動的總的主要趨向，是使地殼的扁度稍稍加大，讓地球的形狀適應它加大了的自轉速度。一旦這些大規模的構造運動發生跟不上隨著基底往東加速前進的大陸部分，不免有整體稍微向西錯動的趨勢，例如，南、北美洲可能就是這樣的大陸塊。當比較堅硬的由基性岩組成的大平洋底阻擋它們趨向西滑動時，就有可能在南、北美洲西部邊緣發生大規模的褶皺或凹褶。科迪勒拉和安第斯地向斜以及在這兩個地向斜中繼起的褶皺山脈很可能就是這種作用形成的。由於這種運動在某些趨於向西錯動的大陸基底和前面受到阻礙，發生摩擦，又由於大規模較重的岩漿向地球表層侵入或向地殼流出以及由於大規模區域變質等作用的影響，還由於潮汐論者認為這種影響大部分是「彈性」的，地球的角速度又會稍稍變慢。角速度變慢的結果又有可能發生與上述情況類似但方向相反的構造運動。這樣，我們可以提出一個簡單的推斷：即在全球性大規模構造運動發生以前，地球角速度應該在一個時期中逐漸加大，而在大規模構造運動期間及其以後，它的角速度就會顯著變小，並且繼續變小，直到它的角速度又重新加大。有人認為這樣產生的動力，不夠強大到把像喜馬拉雅、落基山、安第斯那樣的山脈抬高到它們所達到的高度。這是把兩種造山作用混為一談。水平推動的力量只是使地殼發生凹褶或褶皺。至於把褶皺的地帶抬高起來成為山嶽地帶的這一現象，是與重力有關的均衡作用的必然結果。……根據上述看法，我們可以說，地殼的構造運動是控制地球自轉速度的自動機制……^[5]。

李四光學術思想的第二個長處是他抓住了地質構造的本質，即它的力學本質。雖然傳統的構造地質學在分析構造形變時已經運用應變橢球體的應力-應變分析，地質力學分析方法則進一步具體分析各種具有成生（成分和生因）聯系的構造形跡的共生組合及其所反映的構造變形場和構造應力場，也就是建立構造型式和構造體系，再由構造體系和構造型式反演地殼運動的程式，再由地殼運動的程式探求地殼運動的力源。這是地質學的反序法在構造地質學中的成功實踐。其中心環節是建立構造體系和構造型式，李四光建立了嚴密的研究工作邏輯步驟，包括野外觀察、室內模擬實驗、岩石力學研究、數理論證等一整套工作內容和方法。雖然在建立構造系統分析方法的同時，難免同時帶來對復雜自然地質現象簡單化處理的弊端^[4]，而在實際工作中，也確實有一些同行走上了先入為主模式化的道路，加上受當時測試技術水平和經費的限制，可信度受到懷疑，這也正是在構造學界地質力學所提出的概念和某些構造型式至今未能得到普遍認可的一個重要原因，但它畢竟開創了一條認識地質構造的嶄新的道路，而從構造地質學所要解決的科學任務來說，這條道路是終歸要走的，這也就是地質力學從長遠來說的根本優勢所在。不過，科學是不斷向前發展的，經典地質力學是李四光根據他生前當時的地質研究事實作出的概括。而在他身後，許多新的地質事實又發現了，如新的構造體系和構造型式，新的構造實體和構造復合關系的發現，要求在理論上作出新的概括。地質力學提出的有些概念本身具有相對性，如果我們不注意這種相對性，把它絕對化也會阻礙地質力學的發展，例如關於構造遷移和構造型式的定向性、定型性和定時性就只具有相對性。眾所周知，構造活動的遷移和構造運動的穿時性使構造運動的定時性只具有相對性；而構造型式的定型式也由於邊界條件的變化（特別是構造邊界形態的變化）、構造發展階段的變化（萌動期、壯年期和衰亡期）、後期構造的復合改造等而發生變化。正因為如此，馬宗晉^[4]指出，構造體系的概念提供了一個對地殼變形進行總體分析的方法，但它的定型、定位、定向性又把復雜的地質現象簡單化。當然，本書作者認為構造體系和構造型式的基本概念還是能夠成立的，經典地質力學的工作方法也是基本科學的，只是要強調對於如此豐富多彩的地質變化，如果我們不加以注意，就有可能使我們的地質力學研究思維陷於僵化。顯然，這對地質力學的發展是極端有害的。

新中國成立前我國是一個長期處於半封建半殖民地地位的國家，在列強的科學技術面前，相當一部分人懷有民族自卑感。20世紀80年代以來，國內構造界掀起了一股追趕國外現代構造地質學先進水平的熱潮，其中包括滑脫構造、基底析離、韌性剪切變形、遞進變形的研究等。其實國外這些現代構造地質學的新水平和新內容有些在我國20世紀40年代地質力學創立之初已經開始研究。眾所周知，強調大陸表層對於基底的滑移是李四光一貫的思想，地質力學中構造序次的概念也就是遞進變形的概念，岩石力學性質隨深度、溫壓條件的變化而變化的概念早在地質力學創立之初就已經開始研究了……。

但是地質力學這些在20世紀40年代已經提及和開始研究的領域在中國構造地質學的發展過程中我國並沒有因為在這些方面研究比較早而走在前面，相反，卻在幾十年後反過來還要向國外學習。這其中的原因是值得深究的，當然爾後我國科學技術的總體水平和國力狀況對於我國構造地質學的發展有嚴重製約也是一個重要的原因。

以上論及我國地質力學的發展過程和可能影響我國地質力學發展的一些因素問題，本書作者絲毫沒有想低估我國地質力學幾十年來所取得的重要成就和發展，相反應該強調指出的是，在李四光生前指示要開展工作的地質力學研究領域在他身後有了重要的進展，他們都直接或間接地受到李四光學術思想的啟迪和傳承，如馬杏垣、索書田的構造解析學，王嘉蔭、劉瑞珣的應力礦物，譚忠福、熊成雲、湯吉方等的復合構造體系及控岩控礦構造研究、沈淑敏、寧崇質等對區域構造的構造應力場和模擬實驗的研究，孫岩的斷裂構造帶的劃分和構造地球化學，楊開慶、董樹文的動力成岩成礦作用和地殼物質調整研究，呂古賢等的構造超壓的物理化學作用的研究，吳磊伯、覃慕陶的構造體系、構造序次控制花崗岩型鈾成礦帶礦床和礦體研究，崔盛芹的古構造研究，林潛、馬醒華的古地磁研究，王小鳳、劉瑞詢等的顯微構造研究，姜光熹等的X光岩組研究，馬宗晉的地球構造和動力學的研究，胡海濤、陳慶宣、孫葉、易明初等對活動構造體系、安全島現今構造應力場、區域穩定性評價和構造預測、地質災害預報研究和王成金、吳珍漢、錢維宏等對地球自轉動力作用的研究，等等（上述這些研究成果曾先後以專著或以學術論文的形式在《地質力學論叢》《地質力學研究》《地質力學文集》《地質力學學報》等刊物上發表）。

我們還應特別注意到地質力學在為國民經濟建設、環境保護、地質災害防治等與人民生活密切相關的實踐領域的優勢。由於地質力學側重具體的構造變形的研究，而構造型式、構造體系的展布及其成生發展規律對於有用礦產的時空展布、工程地基的穩定、地下水的分布、地質災害等都有著控制的意義，因而系統研究構造體系和構造型式不僅對研究地殼運動有重要的理論意義，而且對指導生產實踐有重要的實踐意義，更重要的是，在實際工作中具有非常大的可操作性，地質力學工作方法易為從事實際工作的廣大地質工作者所運用。許多地質勘測報告仍然大量記錄著用地質力學方法所獲得的各項工作成果，這正是地質力學有強大生命力的一個佐證。因此，地質力學工作者無論從理論上還是在實際工作中都不應因目前信奉經典地質力學理論觀點者不多而氣餒，應該看到一門科學能否站得住腳並能不斷向前發展，歸根結底，取決於這個學科在理論上能解決什麼科學問題，在實踐上能為國民經濟建設、環境保護和生命財產安全帶來什麼益處。

以上所提到的只是經典地質力學在我國的發展情況。事實上，時至今日，地質力學已經發展成為廣義的地質力學或新概念地質力學，其在理論領域和實踐領域都有著極其廣闊的前景，但這已不是本書所要闡述的范圍。

D. 小實驗證明地球自轉偏向力的存在，要自己設計的

一、重力加速度法
地球在時刻不停地自轉，由於離心力的作用，地面的重力加速度必然是赤道最小、兩極最大；地球不可能是正球體，而必然是赤道略鼓、兩極略扁的旋轉橢球體。
重力測量和弧度測量的結果，證實了這些觀點的正確性，因而從一個側面證實了地球的自轉。
二、深井測量法既然地球時刻不停地自轉，那麼，由於自轉速度隨高度的植加，自高處下落的物體，在下落過程中，必然具有較高的向東的自轉速度，因而必然墜落在偏東的地點。為了證實這一點，有人曾在很深的礦井中進行試驗。試驗結果是：自井口中心下落的物體，總在一定的深度同礦井東壁相撞。這從另一側面證實了地球的自轉。
三、炮彈法
既然地球時刻不停地在自轉，那麼，地面上水平運動的物體，必然相對地發生持續的右偏（北半球）或左偏（南半球）。根據這種觀點，人們分析射出炮彈運動的方向，結果證實了上述觀點的正確性。
四、牙簽法
先用一隻臉盆裝滿水，放在水平且不易振動的地方，待水靜止後，輕輕放下一根細牙簽（木質），並在牙簽的一端做一記號，記住細牙簽的位置。過幾個小時後（最好超過10個小時），再去看時你就會發現，細牙
簽已經轉動了一定角度，看起來像是細牙簽在轉動，其實它並沒有轉動，而是地球在轉動。這種方法其實就
是一種簡易的傅科擺證明法。
牙簽在北半球作順時針（向右）轉動，因為地球自轉在北半球看起來是逆時針（向左）方向的。南半球則與北半球相反。

E. 初二物理實驗！急~30分鍾內~

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依然的空間 > 日誌 > 計劃總結 > 初中物理實驗 2009-10-22 | 初中物理實驗 標簽:
初中八年級物理實驗一覽表

演示實驗

周次
日期
實驗名稱
主要器材

上 學 期

1

8、26
噴泉現象
酒精燈、燒瓶、瓶塞、燒杯夾、燒杯、水

會跳舞的小人
喇叭、紙盒、小人

1

8、27
聲的產生

聲的傳播

真空中的鬧鍾
音叉、共鳴箱、方座支架、泡沫塑料小球、細線

音叉、桌子

真空罩、鬧鍾、抽氣機

2

9、2

音調和頻率的關系

聲音的響度和振幅的關系

觀察聲音的波形
鋼尺、桌子、橡皮筋、發音齒輪、手搖離心轉台、硬紙片

音叉、乒乓球、線、鐵架台

音叉、鋼琴、長笛、示波器

2

觀察音叉的波形

觀察雜訊的波形
話筒、音叉、示波器

9、3
鐵釘、玻璃、示波器

3
9、8
聲波能傳遞能量
兩端開口的罐頭盒、橡皮模、蠟燭

4
9、15
光的直線傳播
激光器、燒杯、水

4
9、16
光的反射規律
光的反射演示儀、平面鏡

5

9、22
平面鏡成像

平面鏡成像的特點
木板、玻璃板、蠟燭、白紙

白紙、尺子、鉛筆

5
9、23
光的折射現象
激光器、玻璃磚、燒杯、水

6

9、29
光的色散

色光的混合
手電筒、三棱鏡、白紙

手電筒、紅色和藍色的塑料片

8
10、13
投影儀
投影儀

8
10、14
凸透鏡成像規律
光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏

12
11、10
自製溫度計
小瓶、橡皮塞、細玻璃管

12
11、11
晶體和非晶體的熔化
蠟、海波、酒精燈、鐵架台、石棉網、燒杯、溫度計

13

11、17
水的沸騰

紙鍋燒水
水、酒精燈、溫度計、燒杯、鐵架台、石棉網

酒精燈、紙、水、鐵架台、石棉網

13
11、18
蒸發吸熱

影響蒸發快慢的因素
酒精、棉球、溫度計

酒精、大盤、小盤、酒精燈、電風扇

14
11、24
碘的蒸發與凝固
碘、酒精燈、石棉網、鐵架台、燒瓶

15

12、2
電流與電路

導體與絕緣體
電源、小燈泡、開關、導線

電源、小燈泡、開關、導線、鐵絲、三角板、硬幣

16
12、8
串聯和並聯電路
電源、小燈泡、開關、導線、燈座

17
12、15
串聯和並聯電路的電流規律
電源、小燈泡、開關、導線、電流表

17
12、16
照明電路
照明電路模型

下 學 期

2
3、3
探究串聯和並聯電路電壓規律
電源、小燈泡、開關、導線、電壓表

2
3、10
電阻
電源、小燈泡、開關、導線、電流表、電阻定律演示板

3
3、11
用變阻器改變燈泡的亮度
電源、小燈泡、開關、導線、電壓表、變阻器

5
3、24
電阻上電流跟電壓的關系
電源、小燈泡、開關、導線、電壓表、電流表、滑動變阻器

6
3、31
測電阻
電源、未知電阻、開關、導線、電壓表、電流表、滑動變阻器

6
4、1
歐姆定律與安全用電
電源、小燈泡、開關、導線、電壓表、電流表、

7
4、7
電能表
電能表

8
4、14
測電功率
15W和100W的燈泡、電源、開關、導線、電壓表、電流表

8
4、15
焦耳定律
電源、焦耳定律演示儀、開關、導線

9
4、21
觀察保險絲的作用
保險絲、滑動變阻器、開關、導線

10

4、28
磁現象

磁體的磁場方向

磁化鋼針
條形磁體、小磁針

磁鐵、鋼針、鐵屑

11
5、5
電流的磁效應
電池、導線、小磁針

11
5、6
通電螺線管的磁場
電源、導線、螺線管、小磁針

12

5、12
安培定則

通電螺線管極性和電流方向關系
電流磁場演示器、小磁針、硬紙板、螺線管、鐵屑

12
5、13
電磁鐵
電磁鐵演示器、電源、開關、導線、滑動變阻器、鐵屑

13
5、19
研究電磁鐵
鐵釘、漆包線、開關、電源、滑動變阻器、曲別針、電流表

13
5、20
電磁繼電器
演示電磁繼電器、電源、小燈泡、開關、燈座、電扇、揚聲器

15
5、26
磁場對通電導體的作用
電源、線圈框、蹄形磁鐵

15
5、27
自製電動機
線圈、磁鐵、電刷、電源、導線

15
6、2
什麼情況下磁可以生電
電流表、線圈框、開關、磁鐵、導線

15
6、3
觀察手搖發電機的結構
手搖發電機的結構模型、

16
6、9
電磁波的產生
收音機、導線、電池

16
6、10
電磁波的傳播
手機、真空罩、抽氣機

17
6、13
光在光纖中傳播
手電筒、光導纖維

初中八年級物理實驗一覽表

學生實驗

周次
日期
實驗名稱
實驗器材

上 學 期

1

8、26
科學之旅的演示
酒精燈、燒杯、燒瓶、、鐵夾（噴泉現象）

喇叭、紙盒、小人

2
9、2
探究音調響度的影響因素
鋼尺、音叉、乒乓球、線、鐵架台

3
9、15
光的直線傳播
激光筆、燒杯、水

4
9、16
光的反射
平面鏡、激光演示儀

5
9、22
平面鏡的成像
平面鏡、木板、白紙蠟燭

8
10、14
探究凸透鏡成像規律
光具座、凸透鏡、蠟燭

12
11、11
晶體的熔化和凝固的溫度變化
海波、酒精燈、溫度計、試管、燒杯鐵架台

14
11、28
探究水的沸騰
酒精燈、溫度計、燒杯、鐵架台

17
12、20
探究串聯並聯電路電流規律
電源、小燈泡、開關、導線、電流表

下 學 期

2
3、3
探究串聯並聯電路電壓規律
電源、開關、導線、小燈泡、電壓表

4
3、18
用滑動變阻器改變電流
電源、滑動變阻器、電流表、小燈泡、開關、導線

5
3、24
探究電阻上電流與電壓關系
電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表

6
4、1
測定小燈泡的電阻
電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、未知電阻、

開關、導線

8
4、14
測定小燈泡的電功率
電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關、導線

9
5、19
通電螺線管的磁場是什麼樣子
通電螺線管、電源、開關、小磁針

14
5、26
研究電磁鐵
電源、漆包線、開關、導線、鐵釘、軟鐵、滑動變阻器

15
6、4
讓線圈轉起來
電源、線圈、開關、導線、磁鐵、靈敏電流計

初中九年級物理實驗一覽表

演示實驗

周次
實 驗 名 稱
主 要 器 材

上 學 期

2—9、2
物質質量的測定
托盤天平、學生天平、砝碼

2--9、4
物體質量與體積的關系( 密度)

同種物體質量與體積的關系
木塊、鐵塊、鋁塊

學生天平、砝碼、圓柱體（鐵銅鋁）、三角板

2—9、5
測量物質的密度（包括不規則物體）
天平、砝碼、量筒、尺子、水、鹽水

4—9、19
常用的長度測量工具（及其使用）

時間的測量
刻度尺、捲尺、游標卡尺、螺旋測微器

停表、停鍾

5—9、23
力的作用效果（包括阻力）
磁鐵、小鋼球、彈簧

5—9、25
牛頓第一定律
毛巾、木板、平板、玻璃、小車

5—9、26
慣性
慣性演示儀

6—9、30
二力平衡

研究二力平衡的條件
圓筒測力計、回形針

小車、木塊、砝碼2個、小盤2個

7—10、7
彈簧測力計的使用
彈簧測力計、圓筒測力計

7—10、9
重力和什麼因素有關
鉤碼、彈簧測力計、石塊

7—10、10
摩擦力的大小和什麼因素有關
鉤碼、彈簧測力計、木塊、毛巾、沙子、棉布

8—10、14
杠桿
剪刀、木板、撬杠、

8—10、16
杠桿的平衡條件
杠桿、鉤碼、方座支架、

8—10、17
定滑輪、動滑輪、滑輪組

輪軸和斜面（之後復習測試）
定滑輪、動滑輪、滑輪組

輪軸、斜面

期 中 測 試（一周）

11—11、4
壓力的作用效果
壓強演示儀

11—11、6
液體內部同一深度朝各方的壓強相等
液體壓強計、燒杯、水

連通器
連通器

12—11、11
大氣壓的測量
彈簧秤、盤子、水平板、塑料掛鉤

托里拆利實驗
水銀、水槽、長玻璃管

金屬盒氣壓計的構造
金屬盒氣壓計

12—11、13
觀察大氣壓隨高度的變化
帶塞廣口瓶、紅顏色的水、膠管、微小壓強計

12—11、14
壓強與流速的關系
硬幣、直尺、白紙

抽水機
離心式抽水機、活塞式抽水機

13—11、20
用溢水杯探究浮力的大小
測力計、水杯、重物

13—11、21
浮力的作用
水杯、金屬箔

下 學 期

1—2、24
功的原理

動滑輪是否省功
斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

鉤碼，刻度尺、鐵架台、線繩、滑輪、彈簧測力計

2—3、3
斜面的機械效率
斜面、木塊、彈簧測力計、刻度尺

2—3、4
動能大小和什麼因素有關

勢能大小和什麼因素有關
斜槽軌道一套、小木塊、不同質量鋼球2個

書、紙、橡皮、方座支架、鋼球、細繩

3—3、11
機械能極其轉化
滾擺

5—3、24
氣體擴散的實驗

液體擴散的實驗
廣口瓶、玻璃板、二氧化氮氣體

量筒、清水、硫酸銅溶液

5—3、24
影響擴散快慢的主要因素
燒杯、熱水、涼水、墨水

5—3、25
分子之間的引力
鉛塊、鉤碼

6—3、31
做功改變物體內能

水沸騰後做功
空氣壓縮引火儀

試管、酒精燈、橡皮塞、鐵架台

7—4、7
熱機

內燃機
試管、酒精燈、橡皮塞、鐵架台

內燃機模型

8—4、15
用火柴模擬鏈式反應
火柴

9—4、21
太陽能的利用
黑塑料袋、水、溫度計

初中九年級物理實驗一覽表

學生實驗

周次
實 驗 名 稱
主 要 器 材

上 學 期

2—9、2
用天平測物體的質量
托盤天平、砝碼、體積相同的木塊、鋁塊、鐵塊、墨水瓶和水

2—9、4
物質的質量與體積的關系
天平、砝碼、鋁塊、直尺、

2—9、5
測量鹽水和形狀不規則塑料塊（不吸水）的密度
天平、砝碼、量筒、塑料塊、石塊、細線

5—9、25
阻力對物體運動的影響
毛巾、木板、平板、玻璃、小車

6—9、30
二力平衡的條件
小車、滑輪、鉤碼、線

7—10、7
彈簧測力計的使用
彈簧測力計

7—10、9
重力的大小跟什麼因表有關系
彈簧測力計、鉤碼

8—10、17
摩擦力的大小與什麼因素有關
彈簧測力計、長木板、滑塊、鉤碼

9—10、21
探究杠桿的平衡條件
杠桿和它的支架、彈簧測力計、鉤碼、尺線

9—10、24
比較定滑輪和動滑輪的特點
彈簧測力計、鉤碼、滑輪

11—11、4
壓力的作用效跟什麼因素有關
小桌、泡沫塑、砝碼

13—11、20
浮力的大小等於什麼
彈簧測力計、塑料塊、燒杯

下 學 期

2—3、3
斜面的機械效率
斜面、測力計、滑塊、刻度尺

3—3、10
物體的動能與什麼因素有關

重力勢能與什麼因素有關
斜面、鐵球、滑塊

鐵球、細沙

6—4、1
比較不同物質的吸熱能力
酒精燈、金屬盤、溫度計、鐵架台

F. 用超過地球自轉的速度逆時區飛行，會穿越嗎

地球是一直運動著的，這一點早在初中地理課本上我們就已經學到過，說白了就是地球的自轉，當然這其中和星球之間的吸引力有著很大的關系，而同時人們也會想穿越的問題，會疑惑用超過地球自轉的速度逆時區飛行，會穿越嗎？這是肯定不會穿越的，因為從理論上來說至少也要達到光速的速度才可以穿越。

所以說光速這個問題，不說超越，想要達到都是幾乎不可能的事情，當然未來說不定可以，畢竟人類科技科學發展的速度還是很快的，比如科學家最近就有研究，如果用暗物質當做燃料說不定速度可以達到光速。

G. 廣東專業生產設計老化房廠家有哪些

目前市面上根據客戶的需求以及價格的承受能力和老化產品的要求，老化房主要有4種做法。

第一種：用石膏板隔個房間，裡面加一個東北那邊家庭里冬天的取暖裝置或是其他的加熱裝置，然後在頂上或是牆上裝幾個風扇，這種老化房造價低廉，安全系數不高，主要體現是溫度的造成局部地方過熱。這種老化房誰都可以做。
第二種：根據溫度的不同採用不同的隔熱板（主要有泡沫板、岩棉板）隔一個房間，然後在頂上根據房間的大小裝相應的離心風機或軸流風機和圓筒風機，然後裝上相應的風管，採用所謂的頂部吹風，頂部回風的概念，此老化房的造價比第一種稍微高點，但是違背熱風原理，並且如果房間稍微大點的話噪音非常大，均勻度不高。目前主要有富思達、富易達、華琪
第三種：根據溫度的不同採用不同的隔熱板（主要有泡沫板、岩棉板、聚氨酯板）以及板材的不同厚度隔一個房間，然後根據溫度的均勻度，老化產品的負載，房間的大小選擇相應的風機、風管的製作大小、加熱管的定製，根據熱氣往上的原理採用底部出風上面回風，然後根據房間的大小，均勻度的要求通過PLC實行多個溫度點控制，此老化房造價比較高，需要技術實力和經驗。此老化房安全系數高，但是一般的小公司接受不了價格，生產廠家主要體現在深圳的隆安設備、大穩、創達興
第四種：燒機房，隔離室的，造價昂貴，技術要求和公司規模都要具有一定的實力，全國第一家做燒機房（老化房）的廠家是坤成機電，然後從坤成機電出來的部門經理開了冠佳，鼎聯。另外還有一家榮興，他們主要是幫坤成加工的，他們主要是做電子負載燒機房，還有一家柏尼電子

在廣東主要的老化房生產廠家就這些，當然網上看到很多老化房生產廠家其實都是做貿易的，有的生產公司人員流動比較大，以隆安公司為列，他們裡面的以前的一個業務去到華琪，然後華琪就開始做老化房，電工去到宏展，宏展也做老化房，其實他們的技術都停留在隆安公司4年前的最低擋老化房的技術，沒有什麼實力的。隆安公司的技術主要是去挖了坤成機電的一個工程部經理，使他們的技術達到了專業化的水平，但是他們不投資做負載，維護成本大。在網上看到的很多公司其實都是做貿易的，其實一個公司是否專不專業，就看他們公司的網站就可以了，產品亂七八糟的絕對是個貿易公司

H. 進行工業靜電除塵設計需要了解什麼數據

1. 內容主要包括：工業除塵設備分類和性能，工業除塵設備設計總則，除塵工藝設計、結構設計，氣流組織設計、自然控制設計，輔助設備選型，設備製作設計，塗裝、保溫、拌熱設計和設備安裝施工等

2. 第一章工業除塵設備分類和性能1

3. 第一節工業除塵設備分類1

4. 一、除塵器概念1

5. 二、除塵器分類2

6. 三、粒子分離機理4

7. 第二節工業除塵設備性能11

8. 一、處理氣體流量12

9. 二、除塵設備阻力13

10. 三、除塵效率13

11. 四、除塵器排放濃度15

12. 五、漏風率16

13. 六、除塵器的其他性能指標17

14. 第二章除塵設備設計總則18

15. 第一節法規政策18

16. 一、環境保護法規18

17. 二、產業技術政策19

18. 第二節除塵設備設計總則19

19. 一、設計原則19

20. 二、設計依據20

21. 三、可行性研究21

22. 四、設計內容22

23. 第三節設計原始資料23

24. 一、含塵氣體的性質23

25. 二、工業粉塵的性質36

26. 三、常用氣象資料50

27. 四、設備設計任務書55

28. 第四節設備設計注意事項55

29. 一、調查研究55

30. 二、技術經濟指標55

31. 三、提高技術裝備水平55

32. 四、滿足工藝生產需要56

33. 五、實例——電除塵器設備委託設計任務書56

34. 第三章工業除塵設備工藝設計60

35. 第一節重力除塵器工藝設計60

36. 一、重力除塵器分類和工作原理60

37. 二、重力除塵器設計要求67

38. 三、重力除塵器的主要尺寸設計68

39. 四、重力除塵器性能計算69

40. 五、垂直氣流重力除塵器設計70

41. 六、實例——石灰廠重力除塵器性能計算71

42. 七、實例——高爐煤氣重力除塵器設計72

43. 第二節離心式除塵器工藝設計75

44. 一、旋風除塵器分類和原理75

45. 二、旋風除塵器性能計算81

46. 三、旋風除塵器工藝設計條件和形式87

47. 四、旋風除塵器進氣口速度和形式87

48. 五、旋風除塵器基本尺寸設計94

49. 六、直流式旋風除塵器設計97

50. 七、實例——砂輪機用旋風除塵器設備設計101

51. 第三節袋式除塵器工藝設計103

52. 一、袋式除塵器的分類和工作原理103

53. 二、袋式除塵器設計條件分析114

54. 三、工藝設計注意事項115

55. 四、主要技術參數計算119

56. 五、除塵器殼體與工藝布置設計125

57. 六、清灰裝置設計127

58. 七、除塵器濾料選擇140

59. 八、實例——LFSF型袋式除塵器工藝設計計算148

60. 九、實例——高爐煤氣脈沖袋式除塵器工藝設計156

61. 第四節靜電除塵器工藝設計160

62. 一、靜電除塵器分類和工作原理161

63. 二、靜電除塵器工藝設計條件167

64. 三、靜電除塵器本體設計168

65. 四、收塵極和放電極配置171

66. 五、振打裝置設計184

67. 六、氣流分布裝置190

68. 七、供電裝置設計191

69. 八、實例——燃煤鍋爐靜電除塵器工藝設計201

70. 第五節濕式除塵器工藝設計205

71. 一、濕式除塵器分類和工作原理205

72. 二、水浴除塵器工藝設計210

73. 三、噴淋式除塵器工藝設計214

74. 四、文氏管除塵器工藝設計218

75. 五、大型沖激式除塵器的設計225

76. 六、實例——石灰窯高溫煙氣濕法除塵設備設計234

77. 第六節除塵器改造設計237

78. 一、改造設計原則237

79. 二、反吹風袋式除塵器改造為脈沖袋式除塵器238

80. 三、電除塵器改造為袋式除塵器239

81. 四、電除塵器改造為電?袋復合除塵器240

82. 五、電除塵器自身改造設計242

83. 六、實例——不同類型除塵器改造為脈沖袋式除塵器244

84. 七、實例——電除塵器自身技術改造248

85. 第四章除塵器結構設計251

86. 第一節除塵器荷載分析251

87. 一、除塵器自重荷載作用251

88. 二、殼體內氣體壓力及溫度作用251

89. 三、積灰荷載作用252

90. 四、風荷載作用252

91. 五、雪荷載作用253

92. 六、地震荷載作用253

93. 七、其他荷載作用253

94. 第二節除塵器結構形式254

95. 一、板式殼體結構254

96. 二、骨架式殼體結構254

97. 三、輕鋼結構殼體255

98. 四、圓筒形結構255

99. 五、結構形式展望255

100. 第三節材料性能與選用256

101. 一、鋼材規格和技術性能257

102. 二、焊接材料與強度258

103. 三、螺栓連接材料與強度259

104. 第四節結構設計要點260

105. 一、柱網布置要點260

106. 二、柱間支撐的設置260

107. 三、箱體結構設計要點262

108. 四、灰斗設計要點263

109. 五、梯子、平台、欄桿的設計要點264

110. 第五節除塵器結構計算266

111. 一、極限狀態及其設計一般公式266

112. 二、內力分析268

113. 三、灰斗計算270

114. 四、板及加勁肋計算275

115. 五、梁的計算276

116. 六、柱的計算280

117. 七、連接計算292

118. 八、實例——電除塵器結構計算301

119. 九、實例——板件的焊接拼接連接設計316

120. 第六節圓筒式除塵器結構設計317

121. 一、分類和術語317

122. 二、設計一般規定318

123. 三、材料選擇321

124. 四、結構計算323

125. 五、配套件選擇與設計335

126. 六、實例——高爐煤氣袋式除塵器結構設計340

127. 七、實例——煙氣脫硫增濕塔設計342

128. 第五章除塵器氣流組織設計345

129. 第一節氣流組織的意義和方法345

130. 一、氣流組織設計的意義345

131. 二、氣流組織設計的方法345

132. 第二節試驗研究346

133. 一、相似理論基礎346

134. 二、近似模擬試驗方法351

135. 三、氣流分布裝置352

136. 四、實例——氣流分布均勻性試驗實例359

137. 第三節數值模擬方法361

138. 一、數值模擬理論361

139. 二、湍流模型362

140. 三、數值模擬計算363

141. 四、實例——袋式除塵器氣流數值模擬365

142. 第四節理論分析和計算367

143. 一、流體的基本性質367

144. 二、氣體基本方程368

145. 三、氣體的流動狀態370

146. 四、氣體流動的能量損失分析372

147. 五、除塵設備構件、管件阻力計算373

148. 六、實例——袋式除塵器阻力分析計算396

149. 第六章除塵設備自動控制設計401

150. 第一節除塵設備自動控制組成401

151. 一、除塵設備自動控制特點401

152. 二、自動控制系統組成401

153. 第二節除塵設備控制儀表403

154. 一、溫度儀表403

155. 二、壓力儀表410

156. 三、粉塵物位儀表416

157. 四、差壓變送器421

158. 五、流量儀表423

159. 六、粉塵濃度儀424

160. 第三節可編程序控制器424

161. 一、可編程序控制器的基本構成424

162. 二、可編程序控制器的主要功能和特點426

163. 三、可編程序控制器工作原理428

164. 四、可編程序控制器軟體429

165. 五、可編程序控制器選型430

166. 第四節除塵設備自動控制設計433

167. 一、自動控制設計注意事項433

168. 二、脈沖袋式除塵器的自動控制設計433

169. 三、電除塵器自動控制設計438

170. 四、實例——脈沖袋式除塵系統自動控制設計442

171. 五、實例——電袋一體化除塵器自動控制設計447

172. 第五節自動控制設備調試450

173. 一、調試安全事項450

174. 二、袋式除塵器電控設備調試451

175. 三、電除塵器電控設備調試452

176. 第七章輔助設備選型與設計454

177. 第一節卸灰裝置選型與設計454

178. 一、卸灰裝置分類454

179. 二、灰斗料位控制和防棚灰裝置454

180. 三、插板閥457

181. 四、翻板式卸灰閥459

182. 五、回轉卸灰閥463

183. 六、濕式卸灰閥465

184. 七、排灰裝置的選用要求466

185. 第二節機械輸灰裝置468

186. 一、機械輸灰裝置分類468

187. 二、機械輸灰裝置工作原理及性能468

188. 三、螺旋輸送機469

189. 四、埋刮板輸送機472

190. 五、斗式提升機475

191. 六、貯灰倉477

192. 七、加濕機479

193. 八、運灰車483

194. 九、粉體無塵裝車機484

195. 第三節氣力輸灰裝置設計487

196. 一、物料氣力輸灰裝置分類和特點487

197. 二、氣力輸灰工作原理490

198. 三、低壓氣力輸送裝置495

199. 四、倉式泵輸送裝置504

200. 五、風動溜槽輸灰系統513

201. 六、氣力提升泵516

202. 七、實例——氣力輸送在除塵器輸灰中的應用521

203. 第四節壓縮空氣系統設計523

204. 一、供應方式523

205. 二、用氣量計算525

206. 三、壓氣管道的計算526

207. 四、貯氣罐選型和設計528

208. 五、壓縮空氣裝置配件530

209. 第五節壓縮空氣站設計539

210. 一、壓縮空氣性質及壓縮空氣站系統組成539

211. 二、空氣壓縮機及附屬設備選擇541

212. 三、壓縮空氣站管道設計546

213. 四、空壓機站配置550

214. 第六節壓差裝置系統設計552

215. 一、取壓測孔552

216. 二、壓差管道設計553

217. 三、壓力計選用和防堵553

218. 第八章大型除塵設備製作設計555

219. 第一節製作程序設計555

220. 一、設計編制依據555

221. 二、設計編制原則556

222. 三、設計編制內容557

223. 第二節除塵器製作標准558

224. 一、製作技術標准558

225. 二、製作質量標准560

226. 三、質量偏差控制560

227. 四、實例——框架式反吹風袋式除塵器製作標准566

228. 第三節部件製作和選用572

229. 一、部件分類572

230. 二、部件製作572

231. 三、檢驗與出廠578

232. 第四節總體組合578

233. 一、組合原則578

234. 二、組合工藝579

235. 三、技術裝備580

236. 第九章塗裝、保溫和伴熱設計581

237. 第一節工業除塵設備塗裝設計581

238. 一、除塵設備的腐蝕581

239. 二、鋼材除銹586

240. 三、塗料選擇和塗層結構587

241. 四、塗裝設計590

242. 五、塗裝色彩設計592

243. 六、塗裝施工與驗收602

244. 第二節除塵設備保溫設計608

245. 一、保溫設置的原則608

246. 二、保溫材料608

247. 三、保溫層厚度的設計計算616

248. 四、保溫結構設計與選用626

249. 五、保溫層和輔助材料用量計算628

250. 六、保溫施工與驗收629

251. 第三節除塵設備伴熱設計632

252. 一、伴熱設計要點632

253. 二、蒸汽伴熱設計633

254. 三、熱水伴熱設計636

255. 四、電伴熱設計637

256. 第十章工業除塵設備安裝641

257. 第一節安全注意事項641

258. 一、樹立安全第一的思想641

259. 二、安全注意事項641

260. 三、工具及設備使用642

261. 四、高空作業643

262. 五、事故處理預案643

263. 六、職業危害應急措施644

264. 第二節安裝施工組織設計645

265. 一、安裝方案645

266. 二、安裝特點646

267. 三、資源供應647

268. 四、人力配備647

269. 五、時間進度647

270. 六、實例——袋式除塵工程施工組織設計647

271. 第三節安裝焊接658

272. 一、一般規定658

273. 二、焊接工藝評定658

274. 三、焊接工藝659

275. 四、焊接檢驗664

276. 五、構件驗收665

277. 六、實例——袋式除塵器解體方案666

278. 第四節安裝標准和安裝流程668

279. 一、安裝依據668

280. 二、安裝標准669

281. 三、除塵器整體安裝671

282. 四、除塵器解體安裝672

283. 五、配套設備安裝673

284. 六、實例——電除塵設備的安裝679

285. 第五節安裝質量檢驗和驗收687

286. 一、安裝質量檢驗687

287. 二、除塵設備安裝調整試驗687

288. 三、壓縮空氣系統氣壓試驗691

289. 四、安裝工程驗收692

290. 五、實例——圓筒形電除塵器試運轉693

291. 六、實例——環保設施竣工驗收監測報告696

I. 當前開展道路線形理論與設計方法的研究有何現實意義

我國道路線形設計存在問題

時間：2010年09月10日
摘要：介紹了國內外道路安全研究的現狀，分析了我國道路線形設計中存在的問題，對我國道路安全設計的發展趨向進行了展望。
1國外道路安全研究現狀
近年來，發達國家開始研發道路安全設計理念並加以實施，通過識別並消除事故黑點降低交通事故，並開展道路安全審計提高道路安全水平。(風險世界網-RiskMW.com 專業研究安全風險管理,安全員的門戶網站!)
目前交通事故統計數據建立的微觀數學模型有四種：用概率統計分析方法分析單變數因素;用前後對比分析法研究交通安全改造措施的效果;採用相關分析法(包括常用的回歸分析法)探索道路交通事故及其相關因素之間的關系;運用經驗分析和專家判斷法建立交通事故分析模型。
道路安全審計的概念產生於80年代的英國，由公正獨立、有資質的人員對道路項目(已建或將建項目)的規劃、設計、施工和服務期階段進行全方位的安全審計，揭示道路發生事故的潛在危險因素及安全性能，給出合適的安全改進對策，使安全隱患消除或降到最低。目前，澳大利亞AUSTROADS出版發行的《道路安全審計》和美國設計的互動式安全設計模型IHSDM代表了安全審計的發展方向。
2國內道路安全研究現狀
我國正處在公路建設蓬勃發展期，同時也處於交通事故的易發期，道路因素在交通安全中的作用正逐步被人們認識。2004年交通部提出了重要的設計理念：堅持「以人為本」的指導思想，重視公路交通安全問題，加強公路交通安全性評價，以提高公路交通安全水平。目前，我國公路路線安全設計的研究主要從設計指標修正和路線設計安全評價兩方面進行。
在公路設計指標的研究方面，《公路工程技術標准》在二十多年內修訂了四次，一方面說明我國重視總結公路建設中出現的許多新問題、新情況，另一方面說明標準的修訂滯後於工程實踐。目前的研究或是以傳統的汽車動力學為基礎，或是基於調查資料對個別指標進行回歸分析。如北京工業大學劉小明教授等針對道路交通事故生成機理、駕駛員駕駛行為進行研究，建立了駕駛行為模型來分析道路設計方面的缺陷。同濟大學郭忠印、方守恩等結合新疆路網黑點改造工程，研究了公路設計對交通安全的影響，提出事故多發位置的鑒別與改造方法等。但由於我國公路建設的安全研究起步較晚，道路安全事故統計數據量很少，進行系統的統計分析發現其規律性還有待時日。
路線安全評價主要有專家評議和建立公路設計綜合評價體系兩方面。由於提供給專家的信息有限，且不同專家考慮問題的方法及側重點不同等因素，專家評議很難做到全面客觀。綜合安全評價體系中利用多級綜合模糊評價或層次分析法進行評價、選優，但其某些技術指標缺乏科學論述，且對安全性考慮還不夠完善。到2005年我國已實施過或參與道路安全審計的單位、人員仍較少，大部分交通行業的從業人員也沒有參加過道路安全審計的培訓。如何確定定量審計指標是目前我國開展道路審計的難點。公路科學研究所於2006年完成的「西部地區公路交通安全評價」，其成果預計將為相關的道路安全審計工作實踐提供重要的技術支撐。
3我國道路線形設計中存在的問題
3.1線形一致性差、設計要素不相容
我國現行標准、規范中是根據設計車速確定線形。但這存在以下不足：第一，根據規定的設計車速所做的設計不一定能保證線形標准一致。第二，根據規定的設計車速所做的設計不一定能保證設計要素之間的相容。第三，設計車速和運行車速之間存在差別。特別是山區公路設計中若未將縱面與平面線形要素結合考慮，同時使用最小值就可能不安全。我國標准中雖提出了一些運行車速的設計概念，如長直線盡頭或大半徑曲線連續延長之後不宜採用小半徑曲線，連續曲線指標應均勻等，但技術指標還是以採用固定設計車速為前提。
路線與構造物的適配性較差就是設計要素不相容的一個例子。《公路路線設計規范(JTJ001-94)指出「調查表明，因橋梁、隧道的設置導致線形不連續的路段，事故多發。」目前，一些合法但不合理的設計，如在進洞口洞外段設置較長、較大下坡，在洞口設置小半徑曲線進、出洞，由於結構物會使生理心理變化較大而引發交通事故。為了突破目前平面、縱面線形分割設計的傳統模式，使路線與其構造物具有良好的一致性，推薦使用線形一致性判定指數進行量化評價。目前已被證明具有相關性的一致性評價指標包括：平均半徑，(區間內)最大半徑/最小半徑，平均直線長度、豎曲線平均曲率系數進行評估。
3.2標准一限到底、呆板執行規范
當前我國在公路標准及指標運用方面應多考慮地區間的差異，不應一限到底。此外，目前標准中路基寬度與車速存在明確的對應關系，從功能上看兩者雖相互聯系但各有側重，並不具有明確的依賴性，要求對應的規定可能限制了更合理的設計，易造成設計人員對規范的錯誤理解，難與地形協調。
在規范的執行方面，目前有些設計人員不能也沒有充分理解、探索指標的功能和內在聯系，只要是規范中規定的就盲目地照搬照抄，造成了許多合法但不合理的設計。例如平縱組合中較為呆板的「平包豎」做法。實際中由於地形條件的限制，必須滿足平豎重合是非常困難的也是不必要的。此外，「平包豎」考慮了駕駛者的視覺和心理要求，但只給出定性的結果，且對平豎曲線組合路段上的視距仍沿用停車視距，而沒有專門的規定，這些都是造成平縱組合不良路段事故多發的原因。國外常用的平、縱曲線組合設計的規定中比較流行的是AASHTO和TAC加拿大運輸聯台會所提倡的曲線前視距設計法PVSD(Previewsightdistance)。PVSD是指在汽車駛入曲線前必須的視距，它考慮實際行車速度和駕駛員心理、視覺的需要，因此更符合汽車在平縱組合曲線上行駛的實際情況，此法可以補充《公路線形設計規范》方法中的一些不足。
3.3安全研究與線形設計脫節
目前我國公路安全問題的研究仍停留在「事後型」階段，離防患於未然還相去甚遠。為了避免事故多發路段的重復出現，應通過對公路歷年交通事故統計資料的前/後對比分析，得出各種不同特徵的主要線形的安全特性。此外，我國規范是通過規定指標下限值來確保行車安全，而國外則同時規定指標的上限值和下限值，這樣可更大程度地保證線形連續。
為了優化線形設計，需明確各指標對功能性、安全性或舒適性的不同影響，對功能性、安全性有較大影響的主要指標應強制執行，對舒適性有較大影響的次要指標可靈活掌握，而對某些超標指標經論證後也可採用。高規格的設計不一定能產生良好的效果，特別是在山區高速公路設計中，某些路段線形指標不應太好，保證線形連續才是安全設計的根本，路線安全設計方案可按圖1進行。
4道路線形安全設計的發展趨勢
公路路線設計中採用運行車速進行設計，其明顯的安全效益正逐漸被認同，如澳大利亞、法國、德國、波蘭、瑞士和英國等國。國外線形設計也十分靈活，同一條公路的設計車速視地形、地貌分段變化，曲線直線銜接過渡自然，縱坡均勻很少有大填大挖，並設有醒目的限速標志。例如日本坡長、坡度的運用充分考慮地形、地貌條件，允許超過坡道限制，若超過限制坡長則增設爬坡車道，其縱坡在5%～7%的段落較多，坡長亦比我國標准規定大得多，對縱坡較大的段落，通過分別布設上下行坡度來節省工程量和提高行車速度。
目前，我國公路建設已由平原區逐步轉到山區，過去採取逢山披路、遇水架橋的粗放型設計已無法滿足復雜地形、地理環境對線形設計的高要求。因此，在公路的設計之初，應依照現行標准、規范，以保證路線整體的可靠性為設計原則。為了能較好地滿足道路使用者的要求，可採用運行車速和設計車速對路線進行檢驗。2004年《公路建設項目安全性評價指南》已初步提出採用運行車速對我國高速公路和一級公路進行安全評價，直線段與相鄰曲線段的運行速度之差不宜超過20km/h，且設計車速與運行車速差值也不宜超過20km/h。我國路線設計的安全考慮從無到有並逐步規范化，通過線形安全評價能使路線更滿足道路使用者的期望，以期為道路使用者構築寬容型的安全道路。
參考文獻
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淺談道路線形設計與道路安全
關鍵詞： 道路線形設計；駕駛員；道路安全
作為道路的骨架支撐系統，道路線形設計對道路的各個方面來說都具有重要的作用。無論是對於道路路基及多種設施的規模和投資，還是對於車輛行駛過程的安全性，舒適性及其通行能力等方面都具有決定性作用。道路一旦建成，線形設計將會長期存在。此時若因為道路線形不合理並進行整改損失會相當大，因此道路設計時必須慎之又慎。
直線是道路平面設計中的主體線形，直線具有視野開闊，超車視距大等優點。但是，過長的直線線路段容易使駕駛員因景觀單調而產生疲勞，導致注意力分散，此外在長直線路段，駕駛員容易開快車，致使車輛在進入 緩和曲線部分的速度仍比較高，往往會造成交通事故，就好比長時間盯某一事物，人們會產生視覺疲勞，注意力也難以集中。在高速行駛時，駕駛員的動視力會下降，比靜視力低大約10%-20%，特殊情況下動視力比靜視力低30%-40%，同時隨車行速度加大，駕駛員的有效視野范圍會變窄。因此在道路兩邊做些變化的景觀設計，可以緩解駕駛員的疲勞，改善直線路段的單調，減少事故發生等。
緩和曲線通常採用迴旋線，即曲率隨曲線長度成正比變化的曲線，駕駛員可以勻速轉動方向盤，使汽車以一定的速度由直線駛入圓曲線，由圓曲線駛入直線或是由一曲線駛入另一曲線的軌跡，從而緩和人體感受到離心加速度的急劇變化。增進線形的連續和美感可適應車輛轉向操作行駛軌跡及路線順暢達到視線平順視覺協調，駕駛員易於操作。作為超高變化的過渡段，緩和曲線的設計應注意有足夠的長度和合理的形式。
在影響行車安全的線形因素中，平曲線半徑是關鍵因素。根據汽車行駛理論知識可知，車輛在平曲線上行駛由於受到離心力作用容易向外側側滑和傾翻，降低車輛的穩定性和安全度。在實際設計中，半徑值不小於極限最小半徑，且盡量採用大半徑曲線，最大不宜超過10000m的標准。
根據調查統計平曲線半徑太小容易造成交通事故，當車輛在山區公路行駛時，由於山體和擋土牆截斷了司機的視距，使司機長時間在猜測和緊張中駕駛很容易使他們身體疲勞，心臟負荷過大，判斷力下降，反應遲鈍導致發生交通事故。而且對夜間行車也影響很大，如果曲徑半徑太小，外加上駕駛員對周圍環境和路線不熟，那麼對於長時間沒休息過的駕駛員來說，其危險性會更高。
豎曲線路段坡長，曲率和變坡點處的曲率都會影響交通安全。經過數據統計。同一條曲線在坡度大於3%時，交通事故率會急劇上升。當坡度變大時，汽車上坡由於坡度的阻力，使汽車速度降低。坡道越陡，車速下降越快，為了維護汽車爬坡能力，要不斷增加動力，如果動力不足，制動不及時，操作失誤，會造成車輛向下滑溜，從而引發交通事故。汽車下坡時，由於汽車自重重力加速度的作用，使車輛速度越來越快，尤其是一些駕駛員為了省油，採取下坡熄滅火滑行的操作方法，一旦失去控制會造成意想不到的結果。在我國的道路規范中規定坡度不得大於8%，5%～8%是事故的高發區，在設計中要格外小心，不要在易發生危險的坡度下再設立危險坡長。
豎曲線還會影響駕駛員的視距，當凸曲線設置的曲線半徑很小時，由於其兩頭都是下坡段，司機是在做爬坡運動，他的視野也是朝斜上方觀察前方的汽車，當汽車快要到凸型曲線的坡頂時，司機的視距受到極大的限制，他的視野就會出現一小段的盲區，這時的視距只有幾米，一旦對面出現逆道行駛的車輛，雙方都處在措手不及的狀態，極易發生交通事故。
道路線型是平縱結合的有機整體，在設計中除了滿足各種平縱指標的規定值外，更要注意平縱面的組合設計，平縱曲線組合的不合理可能會影響司機的視線，甚至會錯誤誘導前方公路的方向。平豎曲線在結合時豎曲線宜包含在平曲線之內，且平曲線宜稍長於豎曲線，避免豎曲線頂、底插入小半徑曲線，一個平曲線之內應避免縱面線的反復凹凸，公路布線應能提供視野的多樣性，利用最佳風景特徵引人入勝，避免單調力求與周圍環境融為一體。
平、縱曲線具體應從以下幾個方面考慮：（1）保持線型在視覺的連續性，平曲線與縱曲線對應時，變坡點對應於平曲線中點，這是最理想的組合。實際中考慮到土石方工程數量及構造物的標高要求時，想要做到這種關系十分困難，一般以一個長平曲線包3個豎曲線為宜，對這種情況須用透視圖來檢驗線型是否合理。（2）保持線型在視覺上的均衡，平縱面線型的指標應大小均衡，如果兩者不均衡，在整體上會給人帶來不愉快的感覺，失去在視覺上的均衡性。根據經驗，平曲線內的豎曲線半徑一般取平曲線半徑的10―20倍；同時若一個平曲線內包了幾個豎曲線，則幾個豎曲線半徑與豎曲線長度也要均衡。
道路交通是由駕駛員、車輛及道路條件因素組成的系統，交通安全與其中任何一個要素都密切相關，道路作為道路交通的基礎和載體，對於交通安全的影響不容忽視。道路的幾何線形、技術指標、道路質量等對道路交通安全都會產生重大影響。道路線形雖然受投資、設計與施工難易的制約，但它是一條路線的基礎，是安全行駛的關鍵。要使道路線形連續，並與平面、縱斷面兩種線形以及橫斷面的組成協調，應從施工、維修管理、經濟、交通運用等角度綜合確定，唯此，才能確保交通安全。
如今與環境污染問題一樣，交通安全問題也越來越受到人們的關注。在新的交通交通法頒布後，對司機的要求也更嚴格了加大了對嚴重違法行為的處罰力度，尤其是酒駕問題。所以文明駕駛也對道路安全意義重大。
參考文獻
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[3]曹春林.《道路縱斷面設計中的幾個方面的影響因素與分析》，
[4]洪英 ，張曉岩.《影響交通安全的道路線形因素分析》.
作者簡介
方姝（1992―），女，漢族，甘肅景泰人，鄭州大學水利與環境學院2010級，道路橋梁與渡河工程專業。
鄭曉剛（1992―），男，漢族，河南周口人，鄭州大學水利與環境學院2010級，水利水電工程。
王姝（1991―），女，漢族，內蒙古扎蘭屯人，鄭州大學水利與環境學院2010級，道路橋梁與渡河工程。

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公路路線設計的重要性與影響因素
時間：2016-08-18
作為公路設計的基礎，科學合理的路線設計對於我國公路的興建有著重要的現實意義。但是，在實際工作中，公路路線設計可參考的設計指標仍具有一定的不確定性以及隨機性，從而使得公路路線設計中存在一定的不合理性，降低了路線設計的科學性。所以，本文在分析公路路線設計重要性的基礎上，以可靠度理論為原則，探究路線設計的影響因素，並提出更具優勢性的路線設計可靠度理論分析方法，以切實提高公路路線設計的實際可靠性。
【關鍵詞】公路設計；路線設計；可靠度理論；重要性；影響因素；可靠度理論

公路建設中的路線設計是現代公路建設施工的基礎，科學合理的路線設計不僅能夠保持線形的連續性，引導駕駛人員的行駛視線，以提高車輛行駛的穩定性與安全性，同時，其對公路沿線居民的生活質量也有一定的促
進作用。

現今，隨著人們生活水平的提高，私家車的數量與日俱增，而公路路線設計實際可靠性的地位也日益提升。當前，交通事故頻繁發生，提高公路路線設計的實際可靠性刻不容緩。所以，本文在分析公路路線設計重要性
的基礎上，以可靠度理論為探究前提，分析當前影響公路路線設計的因素，並提出更具優勢性的分析方法，以切實提高公路路線設計的實際可靠度，保證車輛的安全行駛。

一、公路路線設計的重要性

1、促進我國公路交通運輸的發展

當前，我國公路仍以傳統的方式建設施工。但現今世界汽車工業發展迅速，公路車輛的行車速度也在不斷地提升。同時，交通流量的劇增，使得我國許多公路在交通高峰期常常會陷入癱瘓狀態，導致公路基本使用功能
的喪失。所以，科學可行的公路路線設計，能夠基於我國交通發展的基本國情，以新的技術理論為基礎，提高公路建設的使用性能，增強我國公路交通的運行效率，以促進我國公路交通運輸的發展。

2、保障車輛的行車安全

合理、優質的公路路線設計能夠為行駛車輛提供醒目的行車信息，同時，科學的公路路線線形又為車輛的安全行駛提供了保障。這些都對公路的安全性有著先決作用，從而保障了車輛的行車安全。

二、影響公路路線設計的關鍵因素

1、公路線形

公路線形是公路的主體，其對於公路的安全性有著重要的意義。不夠科學、合理的公路線形設計是導致交通事故頻繁的主要原因之一。

對於公路路線設計的平面線形，我們應當考慮直線和曲線的相互配合情況以及路線總體與地形地物的協調情況，正常情況下，直線段的事故發生概率要低於曲線段，特別是在陰雨天氣與路面積雪的情況下。而對於縱斷
面線形，我們則應當注重對坡度、坡長以及豎曲線半徑等的考慮，從而切實降低交通事故發生的概率。

2、路線交叉

從行車安全的角度來說，交叉口是公路交通安全最為關鍵的因素。據有關部門統計，我國發生在交叉口的交通事故數量占每年事故總數的三成以上。同時，公路路線設計中，交叉口的影響因素也較多，例如相交道路
數，交叉角度、視距等。

3、沿線設施

公路的主要沿線設施一般包括交通標志、標線以及安全防護設施等。交通標志、標線能夠為駕駛人員提供重要的道路交通信息，輔助駕駛人員安全行車，確保車輛的行駛安全。而安全防護設施，比如說護欄、減速設施
等，都能夠在一定程度上能減少車輛交通事故的發生概率或降低事故後造成的人身傷害及財產損失。但是，安全防護設施一般本身也能對車輛造成一定的損害，只有科學、合理的路線設計才能將這種損害降到最小，有效保
護人們的財產、生命安全。

三、公路路線設計的可靠度理論分析方法

1、可靠度理論分析方法的概念

可靠度理論是以概率論為基礎的極限狀態設計理論，其能夠通過概率的研究來展現工程結構的可靠性問題。而對於公路路線設計的可靠度理論分析，盡管我國研究的時間很早，但其至今還未真正地在我國公路路線設計
中全面應用。

2、可靠度與失效概率

現今我國公路路線設計中所應用的可靠性理論，主要分析方式是利用路線設計極限狀態下的功能函數來對公路路線設計的可靠指標β、失效概率Pf等進行計算。

在分析公路路線設計的功能函數時，我們分別用公路供給值與駕駛期望值來表示，其二者的設計參數隨機變數分別為S、D，而公路路線設計的功能函數Z則可以表示為：

基於可靠度理論，我們接下來要研究的就是公路路線設計的功能函數各個極限狀態：①當Z=0時，公路路線設計的設計參數處於極限狀態；②當Z>0時，公路路線設計的設計參數則滿足其各個功能的要求；③而當Z<0
時，公路路線設計的設計參數將不能滿足其功能需求，即為失效狀態。

3、可靠度計算方法

現今，我國公路路線設計的可靠度理論分析方法的計算方法主要有三種，分別為經過改進的一次二階矩法、直接積分法以及蒙特卡羅模擬法。對於公路路線設計可靠度理論的分析，我們常採用的方法是一次二階矩法。
因為一次二階矩法不用考慮公路路線設計中基本變數的分布情況，從而減小了變數很難確定所帶來統計誤差，降低了公路路線設計中可靠性指標的隨機性，最大程度地提高了公路路線設計的實際可靠性，以利於後期路線設
計可靠度的准確求解。

4、實例分析

四、總結

公路路線設計是現代公路建設中的重要內容，科學可行的公路路線設計不僅能夠提升駕駛人員的行車穩定性與舒適性，其還能在一定程度上改善公路沿線居民的生活質量，提升我國人民的整體生活水平。但是，對於公
路路線設計，其所依據的某些指標卻具有較強的不確定性以及隨機性，從而降低了公路路線設計的科學性，導致路線設計的不合理。所以，我們在認識公路路線設計重要性的基礎上，逐步分析影響路線設計的因素，並對路
線設計的可靠度理論分析方法進行深入地探究，在一定程度上減小了某些因素的統計誤差，提升了影響因素的可靠性，從而為路線設計奠定了良好的科學設計基礎，以保證車輛的行車安全。

參考文獻

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J. 超級地球，真的適合人類生存嗎

超級地球一般指超級類地行星

天文學家在太陽系外發現了很多巨大的類地行星，他們將之稱作超級類地行星。科學家推測這些行星擁有與地球相似的板塊構造。英國學者確認「超級地球」存在 為首個系外宜居星球。它們的表面一般都有峽谷、隕石坑、山和火山 。

理論上，類地行星可根據岩石種類分為兩類，一類以硅化合物為主，另一類以碳化物為主，像是含碳球粒隕石的小行星。這兩類分別稱為硅酸鹽行星和碳行星（或「鑽石星」）。研究組科學家認為，雖然沒有直接證據表明這顆行星的表面是由岩石構成，但是從質量的測定排除了它是木星那樣的氣體構成的行星。數據表明，它很可能是具有鎳/鐵岩石或者硅覆蓋物的地形結構。介於地球陸地結構和天王星/海王星的熱化的巨大冰結構之間。它具有稠密的蒸汽雲層。這項成果是由位於夏威夷莫納克亞山頂的凱克天文台觀測得到的。凱克天文台擁有2台全世界最大的10米光學巨型望遠鏡。每一台有8層樓高，重350多噸。這次的成功發現也要歸功於凱克天文台技術的改進——光譜儀CCD探測器的精確度提高，從3米/秒提高到1米/秒，為今後能夠發現銀河系內質量和地球相當的行星打下了基礎。 宇宙中是否存在和地球相類似的行星？我們地球是宇宙獨一無二的驕子嗎?這是非常深刻的問題。迄今為止沒有人給出肯定或者否定的回答。天文學家已經在銀河系發現若乾和地球相似的表面由岩石構成的行星。它們的質量遠遠超過地球，也缺乏圍繞旋轉的類似太陽的星球，而是圍繞已經死亡的星體旋轉。對於這個問題的回答，有了里程碑式進展。科學家在太陽系外部發現了一個和地球非常相似的行星。其行星編號為155，是太陽系外最小的行星。其半徑是地球的2倍，質量是地球的7.5倍。距恆星300萬千米（0.021天文單位）。這個行星的軌道周期為1.94天。其軌道大小隻有太陽系水星軌道的十分之一。這顆新發現的行星所在的星系名為Gliese 876。它圍繞一顆名Gliese 876的恆星運行。

這類行星是否真的適合人類居住，還是一個很大的問號，還有相當多的問題需要去了解和探索。可以這樣說，現在人類對類地行星的探索只是達到生物生存的可能性較大，而人類的生存和居住則是更加復雜的問題，發現的類地行星的質量普遍偏大，就是完全適合人類居住，其體重是地球的數倍，僅此一項也是人類一個不小的負擔。

完全適合人類生存的星球不能說沒有，就是有，問題是一是遙不可及，二是少之又少，所以現在人類在積極探索外太空，為人類的長遠繁衍和發展找到落腳點的同時，更重要的的認識到保護我們居住的地球是更加重要的。