环境概论课程报告

第一篇：环境概论课程报告

《生物多样性是人类生活的保障》

信息科学与工程学院

电气0802班

宫勋

2008307

2生物多样性是人类生活的保障

生物多样性就生物及其与环境形成的生态复合体以及与相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性等部分组成。

生物多样性是全人类食物、水和健康的保障。因为，人类是动物大家族的一员，动物都不能自己制造食物，需要绿色植物提供。我们都知道，小麦、水稻、玉米提供了全人类主要淀粉来源，大豆、花生是主要的脂肪来源。植被通过蒸腾作用将土壤中的水输送到大气，然后参加大气水循环；地球如果没有绿色植被覆盖，水循环就绝对不是今天的样子。再谈健康，我们都知道，在化学制药没有发明前，我们的祖先就是用天然动植物成分来充当药物的，至今生物制药的主要成分依然是各种动植物；另外，最关键的是，我们呼吸的氧气也是植物制造的。光合作用、生物固氮作用是地球上发生的规划最大的两个化学反应，更难的是，这些反应是在常温、常压下发生的，没有任何环境污染的最完美的化学反应，这两个反应为人类提供了食物、水、氧气和优美的生态环境，这是无法用化学合成产品取代的。生物多样性还具有保持能量合理流动、改良土壤、净化环境、涵养水源、调节气候等众多方面的功能。

生物多样性提供了地球生命的基础，包括人类生存的基础。除了

经济价值和生态价值外，还具有重大的社会价值，如艺术价值、美学价值、文化价值、科学价值、旅游价值等。许多动物、植物和微生物物种的价值现在还不清楚，如果这些物种遭到破坏，后代人就不再有机会利用，因此必须注意保护，才能使社会实现可持续发展。但是,我国形势十分严峻。

主要存在以下问题：

1、栖息地的丧失和片段化；

2、掠夺式的国过度利用；

3、农业和林业的品种单一化；

4、外来物种的引入。

生物多样性保护关系到中国的生存与发展。中国是世界上人口最多的人均资源占有量低的农业大国，70%左右的人口住在农村，对生物多样性具有很强的依赖性。近年来经济的持续高速发展，在很大程度上加剧了人口对环境特别是生物多样性的压力。如果不立即采取有效措施遏制这种恶化的态势，中国的可持续发展是不可能实现的，甚至会威胁到世界的发展和安全。

人类也是生物多样性的一部分。没有生物多样性，人类不能在地球上生存。不会感受到树林的绿意、海洋的浩瀚，也不会有人类呼吸的空气、吃的食物、喝的水。没有生物多样性，人类本身就会感到非常孤独，因为没有花鸟鱼虫与我们相伴，也没有飞禽走兽与我们为伍。如果没有多姿多彩的生命形式，仅仅只剩下人类自己生活在这个世界上，生活将会变得索然无味，更何况没有其它生命，人类根本无法生

存。

生物多样性可以帮助清洁我们呼吸的空气以及喝的水；生物多样性可以提供我们丰富多彩的食物；生物多样性为建造我们的房屋提供原材料„„生物多样性带给我们的好处太多，实在难于一一罗列。

正是生物多样性使这个星球上的生命得以繁衍和持续：通过森林吸收二氧化碳并释放出氧气，我们才得以自由而畅快地呼吸；通过土壤、微生物和水循环过滤了水中的污物我们才得以喝到洁净的水；此外，通过绿色植物固定大气中的二氧化碳并转化为碳水化合物，我们以及其它动物才有丰富的食物。地球上全部的物种，包括植物、动物、微生物，以及人类组成了生命的大家庭。在这个大家庭里，所有的生命通过物质、能量和信息循环建立了有机的联系，各种生命有机体互相依存，共同按照生态学规律和谐地生活在地球上。因此所有的生命都具有生存和繁衍的权利，都应该得到尊重。

总而言之，生物多样性是人类赖以生存和发展的基础。加强生物多样性的保护工作，对于维护生态安全和生态平衡、改善环境等具有重要意义。

“城市生物多样性”是指城市范围内除人以外的各种活的生物体，在有规律地结合在—起的前提下，所体现出来的基因、物种和生态系统的分异程度。在城市系统中，生物基因是物种的组成部分，物种是群落的组成部分，群落是生态系统的组成部分。因此，城市生物多样性（基因、物种、群落及生态系统）与城市自然生态环境系统的结构与功能(能量转化、物质循环、食物链、净化环境等)直接联系。它与

大气环境、水环境、岩土环境一起，构成了城市居民赖以生存的生态环境基础。由此可见，城市生物多样性是城市生物间、生物与生境间、生态环境与人类间的复杂关系的体现，是城市中自然生态环境系统的生态平衡状况的—个简明的科学概括。

近年来，我国生物多样性保护工作取得明显成效，但是一些地方城市对生物多样性保护工作没有引起足够的重视，本土化、乡土化的物种保护和利用不够；片面追求大草坪、大广场的建设；大量引进国外的草种、树种和花卉；盲目大面积更换城市树种；大量移栽大树、古树；自然植物群落和生态群落破坏严重；城市园林绿化植物物种减少、品种单一；盲目填河、填沟、填湖；城市河流、湖泊、沟渠、沼泽地、自然湿地面临高强度开发建设；完整的良性循环的城市生态系统和生态安全面临威胁，部分地区的生态环境开始恶化。因此，各级城乡建设部门急需将加强生物多样性保护工作作为一项重点工作和紧迫任务抓紧抓好。

导致生物多样性大量丧失的原因是多方面的，其中生境破坏与生境质量下降而导致的物种灭绝是最直接、也是最普遍的原因，但人与自然的矛盾则是生物多样性破坏的根本原因，此根本矛盾没有解决前，许多生物多样性保护计划的制定看起来是科学的，却是不可能持久；因此，在生物多样性保护工作中，相关理论与技术的研究，科学合理的保护规划是必需的、重要的，同时也要处理好生物多样性保护与经济发展的冲突。事实上，社会经济因素往往成为生物多样性保护计划成败的关键，必须予以充分关注。

（部分资料来源于百度知道）

第二篇：资源与环境概论课程报告

资源与环境概论课程报告

关于温江城区资源环境状况的调查报告

温江区位于成都平原腹心，属于成都市主城区。地跨东经103°41′～103°55′北纬30°36′～30°52′。东临成都市青羊区，南毗双流县，西接崇州市，北靠郫县、都江堰市。区府所在地－柳城街道办事处人和路距成都市中心城区（二环路）15公里，距双流国际机场18公里。全区幅员面积277平方公里，辖6镇（同时挂街道办事处牌子）4街办，户籍人口34.39万。2008年温江区常住人口为39.40万人。温江区位于四川省成都市西部，面积277平方公里，人口有34.9万。温江全境气候温和，河网密布，适合农业耕作，素有“金温江”之称。4000多年前古蜀鱼凫王国便发源于此，自古为川西重镇。解放後为温江地委、行署所在地，1983年划归成都市管辖。我组主要就第四片区的资源与环境现状进行了调查，并做了相应的分析，希望能为温江建设，提供一些参考。一.第四片区的位置分布：由温泉大道、光华大道三段和南熏大道一段所围成的片区，位于温江区的东南方向，距成都比较近。

二.第四片区的资源状况：该片区是温江离成都市区比较近的区域，地理条件优越，沿光华大道，仅需十分钟车程就可到达成都市区，位于成温邛高速公路温江出口处，交通十分便利，同时金马河横穿该片区，方便居民欣赏美景。该片区及其附近的主要资源状况：

1.居住西蜀尚都、世纪光华、七彩花都、时代西锦、瑞景澜庭、尚西花都、美茵河谷、西花汀、珠江国际花园、香*颂岛、上林宽境、锦里光华、航天花园、烽火新区、优取舍、建设中的佳兆业晶丽港等小区，拥有各种低、中、高档小区，别墅区可供选择。

2.教育金苹果幼儿园、温江乐乐幼儿园、温江区实验幼儿园，公平小学、成都7中实验学校、温江中学、树德中学、37中、青羊实验中学成都7小、光华小学、成都市实验外语学校附属小学等，四川农业大学、西南财大、四川教育学院、成都医科大学等，教育资源丰富。

3.生态文化花博会的300亩主展馆及近800亩的大型生态园区而800亩生态园区，在花博会召开以后，被改造成大型生态公园，拥有江安河，及中国规模最大的综合性书法博物馆，中华翰宝院，蝴蝶泉欢乐水世界，碧落湖。

4.交通花都大道，光华大道，南熏大道，温泉大道，芙蓉大道，成温邛高速。

5.商场人民商场温江店、温江繁华时代、家乐福、永辉超市、苏宁温江大南街店、五环购物广场。

6.医院温江人民医院、温江中医院、温江红十字医院、成都第五人民医院、温江妇幼保健医院、华西医院永宁分院。

7.银行建设银行、中信银行、工商银行、农业银行等。

8.其他成都居安科力有限公司、江南华毅家私、温江盐业支公司、新博美装饰城等。

三．该片区的环境条件：

1.该区中的垃圾桶与垃圾站设置比较合理，每隔一定距离均设有垃圾桶。一定的片区设有大型的垃圾站，为垃圾的收集与清运提供了必要条件。

2.区域内有河流经过，且建设有人工湖，生态公园，绿化面积大，风景优美，居住环境安静休闲，能愉悦身心。

3.区域内设施完善，能保障人们的基本生活需要。

四．该片区资源环境问题

1.片区内有部分闲置荒芜土地，这些地方环境污染严重，有乱堆垃圾，随意排放污水的现象。

2.区域内有部分地方正在修建中，这些地方就比较杂乱。

3.有一条街的商铺闲置，没有和其他周围的基础设施紧密结合，导致其经济发展条件十分不好。小区之前规划的商铺现在已经贴上封条，没有好好地利用，这样很浪费资源，不符合要求

4.绿化植物多，而且分布在居住楼下面，夏天蚊虫太多；树木离楼太近，而且又高又茂盛，导致楼层低得采光效果十分不好，也会遮挡视线，摄像头也被遮挡了。

5.部分道路车流量大，粉尘污染严重，由于道路交通繁忙，故噪声污染较大，居民生活与学校行课受到一定影响。

五．针对以上几点资源环境问题，我们结合当地的实际基本情况，提出一下几点改造建议：

1.美化环境，充分利用改造闲置荒芜土地，防止出现环境死角，同时应提高本区域居民的科学文化素质及思想道德素质，定期进行卫生、公共责任感等专题的宣传活动，通过群众共同努力建设本区域。

2.规范建设区域，强调建设区域的安全问题。

3.重新利用闲置商铺。一方面可以提供优惠措施吸引招商，另一方面，可以把商铺改造成一些活动室，比如棋牌室、茶室、咖啡室。这些商铺是处于临街地区，如果把商铺改造成一些有利于人们休闲娱乐的店铺是对资源的一个很好利用。

4.定期对植物进行修剪，这样树木就不会长期遮挡居住楼的光照；还要定期对树木花草的蚊虫进行处理，但是一定要在保证居民的安全的条件下进行。

5.合理分布绿化带，调整道旁树的间距，使树能充分汲取土壤养分并发挥最大作用，更好的吸收粉尘阻隔噪音。

合理利用资源、保护生态环境需要成为全民的共识和自觉行动，更需要全民参与。必须增强全民的资源与环境意识，从战略高度提高对资源与环境问题重要性和迫切性的认识，牢固树立可持续发展的思想，并将其渗透到各项研究和实际工作中！而这对于我们农业院校的学生来说，增强资源与环境意识尤为重要。

综上所述，希望通过我们此次的调查及研究分析，可以为温江的未来发展提供一些的参考与建议为其能够更好地发展贡献一份绵薄之力。

第三篇：资源环境概论课程调查报告

雅安是古南方丝绸之路的门户和必经之路，曾为西康省省会，资源环境概论课程调查报告。它是四川省历史文化名城和新兴的旅游城，有“雨城”之称。它是“中国优秀旅游城市”、2006年的“中国十佳魅力城市”，在2000年12月经国务院批准撤地设市之后，整体发展势头较好，生态旅游、水电建设、茶文化发展、熊猫基地建设等都呈现出蒸蒸日上的景象。雅安市雨城区是雅安市的商业中心，这里人口集中，商户也较多，具有很大的经济潜力。我组主要就第四片区的文化资源与环境现状进行了调查，并做了相应的分析，以便能为建设魅力雅安，提供一些参考。1第四片区的资源特征本片区文化资源特征显著，现代与传统文化并存发展，不同区域之间呈现出极大的文化差异。本片区设有市人大、市政协等一系列政府机关与事业单位，行政文化资源有独特优势；还有沿江茶园，现代休闲文化与茶文化并存；有雅州廊桥、沿江城市雕塑，凸显现代城市文化与传统文化的结合。1.1文化资源存在一系列问题1.1.1场所小、数量小、规模不足。只有沿江休闲区，雅州廊桥一些活动场所，资源有限。1.1.2经费和投入不足。现有公益性文化体育设施，大部份活动场所的设施添置、损坏维修、场地拓展因投入有限无法及时维护和更新，一些活动场所的资金只能应付日常开支，难以对现有的设施和功能进行更新换代，更谈不上有较大的发展。1.1.3管理不到位，调查报告《资源环境概论课程调查报告》。因缺少专业管理人员，部分露天的公益性文化体育设施毁损严重，服务功能受到制约，且存在安全隐患。1.1.4活动不够丰富多彩。休闲茶文化及麻将文化较为普遍，其他形式的文化较少。1.2对策与建议1.2.1加大对公益性文化体育设施的建设力度，完善公共文化服务体系。1.2.2扩大公益性文化体育设施融资渠道，加强资金保障，形成社会广泛参与、多渠道投入的运行格局。1.2.3严格管理，保证现有活动场所的充分利用。公益性文化体育设施的管理部门要深化改革，加强管理，努力提高服务水平。1.2.4建立队伍，开展活动。采取聘请专业人员、招募志愿者等方式，建立起公益性文化体育设施管理和辅导队伍，深入基层，组织未成年人开展健康有益的文化体育活动。2第四片区的环境状况与问题城市生活当中，城市环境的优劣直接影响着人们的生活质量。在进行走访调查的过程当中，我们发现了一定的问题，但是更家了解发现到雅安市环境管理者们倾注的心血，城市环境质量也得到了不少提高。2.1环境状况与问题2.1.1城区中的垃圾桶与垃圾站设置比较合理，每隔一定距离均设有垃圾桶。一定的片区设有大型的垃圾站。为垃圾的收集与清运提供了必要条件。2.1.2环境设施陈旧是其中问题之一，许多设施损坏后并未进行更换或修理，如铁制垃圾桶腐蚀严重，垃圾桶盖损坏，底部出现漏洞等等问题。2.1.3老城区的改造滞后。在城区中还存在着不少的木质建筑，他们大多已经发生结构上的损坏，存在一定的偏移，如若发生险情则有可能造成生命财产的损失。2.1.4停车场明显不足，雅安市区较小，但车的数量却比较大，因为没有足够的停车场投入使用，城区当中占道停车的现象比较严重，人行盲道也被用来停车。2.1.5在青衣江的河道当中，应为砂石堆积而出现的滩头，被附近的居民开垦为菜园农田。这严重妨碍了河道的行洪能力。2.2环境提高建议2.2.1更换损坏的环境设施，如垃圾桶等。将更为环保更为耐用的垃圾桶代替已被损坏的垃圾桶，提高垃圾分类收集的能力。2.2.2加快老城区的改造，让魅力雅安的现代化建设加快速度。同时也可以从一定程度上避免安全问题的产生。2.2.3加强管理与执法强度，河道的畅通关系着大家的利益。保持河道的畅通不紧需要宣传，更需要相关执法部门的力量。3总结通过此次的调查，除了了解到雅安市区的资源与环境状况之外，也加深了我们对与雅安的了解。雅安市区特有的文化资源为雅安的发展起到了独特的推动作用，我也相信在今后的发展当中，它也还将不断的提供强大的动力。虽然在环境上还有一定的欠缺，只要经过一定的努力，我相信雅安一定会成为环境优美的现代化城市。

第四篇：《环境艺术设计概论》课程教学大纲

《环境艺术设计概论》课程教学大纲

课程名称：环境艺术设计概论 课程学时：72 学时 课程性质：专业课

一、教学目的和任务

环境艺术概论是从环境设计角度，结合环境设计实例，从理论与实践的角度，全面论述建筑和建筑群所构成的空间环境，是环艺专业一门重要的专业基础课程。通过本课程的理论讲授，使学生掌握环境艺术的基础知识，为进入专业学习、专研打下良好基础。

二、教学方法与教学要求

环境艺术设计概论课程采用理论讲授、影象多媒体辅助教学、作品实例考察等手段，采用启发式教学方法，引导学生主动、专研基础知识。

三、教学内容与教学安排

1、城市开放空间的环境设计（1）开放性空间的环境设计（2）开放性空间环境的分类及特征（3）环境景观设计的主要内容2、3、环境艺术设计的设计原理 环境艺术设计方法

（1）设计策划与定位（2）总图设计与绘制（3）总结构与流线分析

（4）细部设计

（5）设计说明的主要内容与写作

4、典型作业：图示环境艺术设计程序和设计文件内容。（考试作业）

四、课程考核

通过设计文件的编制质量，考核学生对本课程知识与技术的掌握程度，以考试作业的得分为总成绩。

五、教材及参考书

教 材：《环境艺术设计教学讲义》由任课教师编写 参考书：由任课教师推荐

六、教学设备及教具要求

由系提供多媒体及相关设备，任课教师准备多媒体课件。

第五篇：《高速铁路概论》课程报告

********大学

课程总结报告

报告题目

浅述全球高速铁路技术

院（系）

土木建筑学院

专

业

城市轨道工程

班

级

*****************

姓

名

小关

任课教师

******老师

2011年11

目录

一、概述...................................................1

二、各国高速铁路发展特点...................................1

二、世界高速铁路的主要技术发展.............................2 2.1 站间距离...............................................2 2.2最小圆曲线半径..........................................3 2.3允许的超高值............................................3 2.5线路最大坡度值..........................................5 2.6 道岔...................................................6 2.7轨道....................................................9 2.8扣件系统...............................................10 2.9高速列车...............................................11 2.10调度系统..............................................12

三、结束语................................................14 参考文献..................................................14

高速铁路概论课程总结报告

一、概述

自 1964 年日本东海道新干线开通以来的实践表明，高速铁路在资源、环境的可持续发展战略上占据明显的优势，发展高速铁路在国际上已形成共识。在全世界范围内，高速铁路正在如火如荼地发展之中。高速铁路是人类智慧的结晶，它的发展依赖于科学技术水平的发展，本文就高速铁路发展中的部分主要技术作简要介绍，由于本人水平有限，文中难免有较缺点和错误，恳请指正。

二、各国高速铁路发展特点

1.1日本

日本是高速铁路首创国，目前已建成高速新线(标准轨)2 779km，既有线是窄轨，但通过小型新干线及变轨距转向架，高速列车也能下既有线。主型高速列车是 ： 700 系、N700 系、E2系、E4 系(双层)。2011年3月6日，日本最新子弹列车“隼鸟号”（Hayabusa）首度通车上路。这项最新高科技特快新干线时速达300公里。

1.2法国

法国是欧洲高速铁路第一个建成国，目前已建成高速新线 1 914 km，最高运营速度 320 km/h，通过高速列车下既有线，能通达的里程已达 8000 km，主型高速列车是：欧洲之量(TGV-TMST)、塔列斯(TGV-PBKA)、TGV-2N(双层)等。

1.3 德国

德国目前已建成高速新干线虽然只 1 020 km，但德国是客货混运的高速铁路系统，既有线都能运营 200 km/h 快速列车，既有线中的困难地段已建成高速新线，因此高速列车能全国通达，主型高速列车是 ICE1、ICE2、ICE3。最高运营速度是 330 km/h 1.4 西班牙

西班牙目前已建成高速新线 1 518 km，高速为准轨，既有线为宽轨，高速列车通过变

高速铁路概论课程总结报告

轨距的转向架能够下既有线。西班牙主型高速列车是 AVE(法 TGV-A 衍生)，最高运营速度 300 km/h。

1.5 意大利

意大利目前已建成高速线 766 km，目标是在全国形成T 字型高速干线，主型高速列车是 ETR500，最高运营速度300 km/h。

1.6 韩国

韩国是亚洲第二个建成高速铁路的国家，目前首尔—釜山高速铁路里程为 426 km，高速列车为 KTX(法国TGV-A 衍生)，最高运营速度 300 km/h。

1.7 中国

1.7.1台北

台北—高雄高速铁路(345 km)已于 2007 年开通运营，高速列车是 700T(日本 700/500 系综合)，最高运营速度 300km/h。1.7.2大陆

中国大陆目前已经拥有全世界最大规模以及最高运营速度的高速铁路网。1997年1月 韶山8型电力机车 212.6 km/h 北京环行铁道，截止2010年10月底，中华人民共和国国内运营时速200公里以上的高速铁路运营里程已经达到7431公里。2011年1月9日在京沪客运专线上CRH380BL“和谐号”电力动车组达到了487.3 km/h 的速度

1.8 美国

美国东北走廊既有线改造后，运营“飞人号”高速列车(庞巴迪制造)，最高运营速度 240 km/h。

二、世界高速铁路的主要技术发展 2.1 站间距离

日本高速铁路是按照客流量和运输组织特点来设计车站站型。大中型站在咽喉区正线 2

高速铁路概论课程总结报告

间设渡线;小型站在两端咽喉区正线间不设渡线, 在正线区间也不设渡线。法国高速铁路采用高速列车下线运行的运输组织方式。线路上均设有反方向运行信号设备, 可达到每站区、每区间的反方向运行目的。在区间内每隔20~25 km 均铺设双向渡线, 采用 1/65 号道岔, 侧向通过速度达 220 km/h, 因之其站间距离较长, 最大站间距离达 274 km。

2.2最小圆曲线半径

最小圆曲线半径与高速铁路运行最高速度和运输组织模式相关,既要满足旅客舒适度,又要满足行车安全及经济合理等条件。在国外,高速铁路存在两种运输组织模式,其最小圆曲线半径的决定因素各异。在纯高速列车运行的线路上,最小圆曲线半径取决于最高速度Vmax、实设超高(h)与欠超高(hq)之和的允许值(h+hq)等因素。在高、中速列车共线运行的线路上,最小圆曲线半径主要取决于高速列车最高运行速度Vmax、中速列车运行速度Vz、欠超高(hq)与过超高(hg)之和的允许值[hq+hg]等因素。我国的京沪、沪杭、秦沈、武广等高速客运专线在未来的运输组织模式中,由于在运营的初近期有相当规模的跨线中速或准高速旅客列车共线运行,且这种模式将是我国高速铁路未来的基本运输组织模式。故最小圆曲线半径主要取决于高速列车最高运行速度Vmax、中速列车运行速度Vz及欠超高(hq)与过超高(hg)之和的允许值[hq+hg]等因素。

2.3允许的超高值

2.3.1最大欠超高值

允许的最大欠超高值主要由旅客乘坐舒适度要求这一条件确定。铁科院于1979年和1980年先后在京广线、滨洲线以及开通后的广深线作了专门的测定试验。试验沿用了日本等国曾使用过的方法,由专聘的旅客分坐于车厢各处(分正、倒坐、站立),记录列车通过各测试点时的自身感觉并给出评定。并对各种评定加以统计,选定具有一定概率的舒适度指数所对应的最大欠超高值作为允许值。表1给出我国及有关国家铁路允许的最大欠超高[hq]值: 3

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可以看出,国外新建客运高速铁路线路允许的最大欠超高值,一般情况,在76 mm~90 mm之间,最大(或个别曲线)在90mm~130mm之间,新建客货混运高速铁路线路在60 mm~120 mm之间,既有线改建在90 mm~150 mm之间。根据我国专门试验研究结果及建议值,并参照国外客运专线采用标准,对京沪、沪杭、秦沈、武广等高速客运专线线路允许的最大欠超高值[hq]建议为:一般地段80 mm,困难地段110 mm。2.4.2最大过超高值

由于高速旅客列车在高速铁路线路曲线上运行时,将产生未平衡的向心加速度,即产生过超高。允许的最大过超高值[hg]主要由运行安全、乘坐舒适度和经济合理性等这三个条件确定。受车辆运行安全、乘坐舒适要求的[hg]值的确定,与确定[hq]值原理基本相同。区别仅在于后者是车辆向曲线外侧倾斜,而前者是向曲线内侧倾斜。据美、日等国试验结果看,可以认为[hg]值与[hq]相近。从我国《时速160 km铁路曲线半径和缓和曲线设计参数的研究》课题组所作倾覆试验得出,在静态下过超高达到150 mm时,部分“旅客”已稍有不舒适感觉,所以满足安全、舒适的[hg]值,可取150 mm。下面将德国、意大利新建客货混运高速铁路及法、美、印度既有铁路改建的允许过超高值[hg]列于 表2，4

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从表2可以看出,国外客货混运铁路线路允许的最大过超高值主要是由经济合理性这一条件确定。我国京沪、沪杭、秦沈、武广等高速客运专线是以高速客运为主,且客车轴重比货车要小,因此,在借鉴国外铁路允许的过超高值标准时可予适当放宽。据此,允许的最大过超高值[hg]初步建议为:一般地段80 mm;困难地段110 mm。

2.5线路最大坡度值

高速铁路线路设计最大坡度的选定,牵涉到的因素较多,但决定因素还是高速列车的运营安全、主要工程数量及相应投资。下面参照国外及以我国京沪高速客运专线为例来说明这一问题。国外新建客运高速铁路,通常选用较大的线路坡度,是为了适应地形,减少工程数量,以节省投资。高速旅客列车,无论是采用动力集中型(以法国为代表),还是动力分散型(以日本为代表),线路最大坡度值都是根据机车(或动力车组)功率、列车编组辆数、以及所经由地段地形经比选确定。例如,法国巴黎至里昂东南新干线(SE·TGV线),曾对35‰方案与50‰两种最大坡度值方案进行比选, 35‰方案的投资虽较50‰方案略有增加,但可保证机车在1台牵引电动机发生故障时,列车仍能在35‰坡道上起动,而50‰的方案则不能。最后,从运行安全角度出发,选用了线路最大坡度35‰的方案。新建客货混运高速铁路线路最大坡度值是由货物列车运行要求确定的。表7给出法、日、意、德、罗等国高速 5

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2.6 道岔

2.6.1 国内外高速道岔

国外高速铁路的发展起始于20世纪70年代中后期,具有世界领先水平的应属法国和德国,其高速铁路商业运行速度已达到300 km/h以上。法国在1990年就已创下了直向过岔试验速度501 km的世界纪录。德法两国高速铁路道岔的设计制造技术先进成熟、可靠,处于世界领先水平。国产客运专线道岔线型与参数直向过岔速度为250 km/h和350 km/h、侧向过岔速度为80 km/h和160 km/h的道岔平面线型采用复圆曲线和圆曲线+抛物线线型,未被平衡的离心加速度α≤0.5 m/s2,未被平衡的离心加速度时变率ψ≤0.4 m/s3,尖轨尖端ψ≤1.3 m/s3。稳定性系数为2.5;脱轨系数0.8;减载率为0.6。尖轨和心轨轨型采用60D40断面钢轨,岔区设置1∶40轨顶坡。2.6.2 道岔设计技术理论

德法两国采用全动态设计手段,运用轨道动力学、结构分析及计算机动力仿真等多种理论分析方法,开展道岔设计的优化。运用各种试验手段,对高速道岔的适应性、安全性进行

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验证与评估,通过几十年不断的试验、优化,形成了各自独特的理论体系与道岔结构体系。2.6.3 道岔平面线型设计

德法两国以行车舒适度为目标,追求导曲线线型的良好平顺性,并考虑不同线间距的通用性,从线型设计上提高道岔尖轨的耐磨性。法国侧向速度160 km/h以上道岔采用圆缓(抛物线)线型;德国是缓圆缓(螺旋线),在尖轨前端采用轨距加宽最大15 mm,以改善轮轨关系,提高曲尖轨寿命。

2.6.4 强化道岔主要部件结构强度

德法通过大量测试,确定道岔各部件的振动环境,对关键部件依据疲劳强度进行设计,注重各部件的整体性设计。道岔心轨跟端采用双肢弹性可弯结构、锰钢整铸摇篮式翼轨、减摩或滚轮滑床板、锻造或铸造的整体硫化铁垫板;法国和德国高速道岔的尖轨均采用整根AT轨加工制造,法国主要采用UIC60D轨,不淬火,强度为900A;德国采用UIC60E轨,强度为1 100MPa。尖轨尖端均采用藏尖结构,藏尖深度均为3 mm。根据各自国的轮轨关系和理论确定设置1∶20或1∶40轨顶坡及尖轨轨顶降低值;法国当基本轨采用UIC60、尖轨为UIC60D轨时,尖轨尖端降低值为17mm,德国尖轨尖端降低值为16 mm。两国尖轨轨顶降低起始点有较大差异,法国为顶宽22 mm处,德国为54 mm处;德国轨距调整采用复合偏心套方式,最大调整量为±9 mm;为适应无缝线路温度力变化,减少尖轨跟端和自由段的伸缩位移,从道岔结构设计上保证扣件纵向阻力低于线路阻力,并尽可能降低尖轨的自由段长度。德国温度力传递采用限位器结构,法国则从道岔结构上控制尖轨和心轨伸缩,不设限位器;心轨尖端及其联结结构能有效固定跟端,保证心轨伸缩不大于±10 mm,解决了牵引转换和不足位移问题。通过在组合长短心轨前预设变形拱,使心轨转换密贴后能够保持线型满足要求,将不足位移控制在合理的范围内;德国在心轨尖端和顶铁上都设置有心轨防跳的功能。2.6.5 注重扣件系统的功能性设计

德国大多采用Vossloh窄型扣件,或弹片扣压式。法国采用改进后的Nabla扣件或异型的Vosslh扣件。为有效扣压基本轨,保证其不外翻和提供足够的扣件阻力抵抗温度力,滑床台板处采用专用扣压件,扣压力均不低于12 kN。德国道岔轨距最大调整量达到±9 mm;垂直调整量为-4+29 mm。垫板与岔枕的紧固采用预埋塑料螺纹套管和岔枕螺栓。

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2.6.6 转换设备结构与道岔结构设计一体化

外锁闭装置对无缝道岔尖轨及可动心轨的伸缩具有较强的适应性,可分别达到±45 mm和±30 mm。

2.6.7 岔区轨道刚度的设置

德法两国的岔区刚度设置因道岔结构不同而有较大区别:德国道岔当速度v小于160 km/h时,道岔区仅轨下采用胶垫;当速度160 km/h≤v<220 km/h时,刚度为30 kN/mm;当v≥220 km/h时,无论有砟道床还是整体道床,刚度均为17.5 kN/mm,轨下和垫板下均为橡胶垫板,轨下垫板6 mm,铁垫板下通过整体硫化技术将橡胶件和钢板组合,通过在板底设置不同数量的钢性支承块,来约束橡胶的变形,保证道岔区轨道整体刚度的均匀性,使各部位钢轨的下沉量一致。法国在轨下设置弹性垫层,板下在转辙器部分及辙叉部分采用基本上不提供弹性的4.5 mm垫层,静态刚度为200~250 kN/mm,动态刚度为400~500 kN/mm,整体刚度为75~105 kN/mm,大于区间刚度。连接部分的刚度与区间线路相同,岔区及与区间线路的过渡在5 m内完成。

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2.7轨道

高速铁路对轨道的要求是：钢轨钢质洁净,钢轨表面尤其轨头表面基本无原始缺陷,几何尺寸精度高、平直度好。

日本、法国、德国在修建高速铁路的早期均采用传统的有碴轨道。经运营多年后, 发现道碴粉化严重, 路基沉降量大, 多处发生翻浆冒泥, 轨道几何尺寸难以维持,经常需要维修, 不到 10 年即需大修, 维修费用大幅度增加, 对运营造成巨大的影响。日本新干线自 1975 年后, 大力推广板式轨道, 取得了良好的经济效益。据 1997 年统计, 有碴轨道每年维修工作量是正线长度的 2.4 倍, 而板式轨道的维修量仅为正线长度的 3%, 二者之比是 80∶1。维修费: 有碴轨道年均 547 万日元/公里, 而板式轨道年均仅为18.6 万日元/公里, 二者之比为 29.4∶1。德国自 20 世纪 70 年代起即进行无碴轨道的研究, 曾试验过 10 余种型号。目前正式批准的有 6 种,即: BOGL 型、RHEDA 型、ZUBLIN 型、ATD 型、GE-TRAC 型及 BERLIN 型。我国台湾省及韩国的高速铁路全部采用无碴轨道。2.7.1钢轨的施工工艺

日本新干线早期采用断面为50T的普通碳素热轧钢轨,后期改用强度等级为800 MPa的60 kg普通碳素热轧钢轨,使用中钢轨出现的主要损伤为轨头踏面的黑斑(dark spot)以及钢轨焊接接头部位的低塌所引起的波状磨损。钢轨轨头踏面的黑斑主要发生在列车的加速驱动以及减速制动区间,在高速行驶车轮的转动作用下,引起钢轨轨顶表面0.05~0.2 mm的表层金属加工硬化。此加工硬化层将成为剥落损伤的起源(或核),随着通过总重的增加,黑斑缺陷发展成纵向水平裂纹甚至引发钢轨断裂。日本学者称这种伤损为钢轨中的癌症。高速铁路列车轴重轻,运行速度快,钢轨磨损轻微。钢轨表面的伤损以接触疲劳伤损以及短波波磨为其主要特点。目前,高速铁路比较发达的许多国家除了正在积极研究和试验由具有优良抗表面伤损性能的新材料制成的钢轨如贝氏体钢轨外,主要采用对钢轨进行定期打磨的办法来解决这种接触疲劳伤损。钢轨打磨还能去除引起钢轨剥落的表面细微裂纹并降低钢轨与车轮接触面发生的转动噪声。焊接接头是无缝线路的薄弱环节。焊接接头的平直度以及轨顶面的硬度是否与母材匹配,将决定其在使用过程中是否出现低塌以及影响列车平顺运行,严重时将发生焊接接头断裂。如日本东海道新干线在运行初期钢轨伤损大部分(约占80%)发生在铝热焊接头处。从日本的情况来看,铝热焊接头强度难以满足铁路高速运行的需要。而法国的情况与日本不同。

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2.7.2材料方面

法国高速铁路早期采用60 kg/m UIC700普通热轧钢轨,后来采用60kg/mUIC900A普通热轧钢轨,从1983年开通运营至2001年,断轨80起,其中30%断在焊缝上,而这30%的焊缝断头中有9/10断在铝热焊焊缝处。从绝对数量看,法国高速铁路最薄弱的铝热焊缝断头率年平均1起左右,而钢轨其它部位的折断率为年平均3起左右(后者发生在钢轨母材上的断裂主要是由于钢轨擦伤以及道碴飞溅打伤钢轨造成的),这说明铝热焊接头虽然是无缝线路的薄弱环节,但从铝热焊技术本身而言是可以满足高速铁路使用要求的。日本高速铁路一直采用强度等级为800 MPa的热轧珠光体钢轨,要求轨面硬度大于235 HB,其化学成分及常规性能指标要求见表1。法国高速铁路在修建东南线(巴黎—里昂)时采用强度等级为700 MPa的热轧珠光体钢轨(UIC700),该线路自1983年开通,至今未大修换轨,也未出现钢轨的波磨,垂磨也很少,更未见严重的滚动接触疲劳伤损。后来修建的高速铁路均采用强度等级为880 Pa的UIC900A钢轨(见表4)。

德国高速铁路采用客货混跑,钢轨的强度等级也只采用880 MPa的UIC900A钢轨。其它欧洲国家修建的高速铁路也均只采用强度等级为880 MPa的UIC900A钢轨。

2.8扣件系统

道岔扣件系统是影响行车舒适性的重要部件,一般采用带铁垫板(或滑床板)的分开式扣件,设置双重弹性,轨下有一弹性垫层,板下有一弹性垫层,扣压件联结钢轨与铁垫板,螺栓联结岔枕与铁垫板,如图16所示。

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采用炭黑接枝改进橡胶新材料及分块式结构,如图17所示,实现每块垫板等厚度、不等弹性、不高于1·35的低动静刚度比设计,解决了岔区轨道刚度不均匀及动刚度过大的问题。采用橡胶垫板与铁垫板的复合硫化及缓冲锚固螺栓结构,确保低刚度情况下扣件系统抵抗横向变形的能力;采用轨距块及偏心套实现岔区全范围内轨距可调;采用板下调高垫层实现-4~+26 mm的高低可调。

2.9高速列车

2.8.1 日本

日本研制高速列车已有 40 余年的经验, 技术已十分成熟。先后开发出两大系列, 一为 0 系高速列车, 发展出 100 系、200 系、300 系 [1996 年 7 月创日本高速铁路(轮/轨)最高运行速度 443 km/h]、400 系、500 系和 700 系;二为 E 系, 有 E1、E2、E3、E4 等型号, 均采用小编组或双层客车以扩大载客量。最新型的 700 系, 编组为 12 动 4 拖, 1999 年投入运营(我国台湾省高速列车即采用此机型), 列车全长 404.7 m, 自重 634 t, 轴荷重 11.2 t, 定员 1 323席, 最高运行速度 285~300 km/h。最近又准备试制新一代的

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N700 系摆式高速列车, 能以 270 km/h 的速度通过半径为 2 500 m 的曲线, 编组为 12 动 2拖, 总重 700 t, 总功率达 17 160 kW。日本新干线轨距为 1 435 mm, 既有线为窄轨, 为便于二者列车的互通, 于 1998 年研制出轨距可变的转向架, 并于1999 年在美国科罗拉多州运输技术中心的高速试验线上以最高速度 230 km/h 进行了试验, 现正在继续研制中。2005 年 3 月 9 日在日本铁道株式会社宣布, 该公司研发的最高运行速度为 360 km/h 的高速列车已于 2005 年 6 月 25 日在仙台—北上线进行了试验。夜间以 405 km/h 的速度试车, 计划于 2011 年在东北新干线的东京———新青森段正式投入运营。

2.8.2 法国

法国 TGV 高速列车已开发了 4 代。第一代TGV-PSE 最高运行速度为 270 km/h。第二代 TGV-A, 编组为 1 动+10 拖+1 动, 总功率 8 800 kw, 长度237.6 m, 定员 522 席, 轴荷重 17 t, 最高运行速度300km/h, 于 1990 年 5 月 18 日创造铁路(轮/轨)最高速度 515.3 km/h 的世界纪录, 一直保持至今。第三代 TGV-2N(双层客车)1996 年 12 月投入运营,总功率 8 800 kw, 列车长 200 m, 车体宽 2 900 mm, 自重380 t, 轴荷重 16.3 t, 定员 545 席, 最高运行速度300 km/h。前三代 TGV 高速列车均为动力集中型车组,两端为动车, 中间车辆采用铰接式联结, 两车厢的端部共置于一个转向架上, 车厢间无车钩, 因之无冲动力发生, 列车具有优良的整体性。第四代 TGV型高速列车改用动力分散型车组, 每三辆车为一牵引单元, 编组有 6、9、12 三种。编组为 9 辆的 TGV-9列车长度为 180 m, 定员 359 席, 轴荷重<16.5 t。6 台铰接式动力转向架有 12 根动轴, 每轴功率为 600kw, 配有 4 台非动力转向架, 两端车为非动力转向架, 最高速度可达 350 km/h, 已于 2002 年底投入试运行。

2.8.3 德国

ICE 型高速列车于 1991 年投入运营, 比法国晚10 年, 系动力集中型车组, 编组为 1 M+14 T+1 M,列车长 328 m, 重 782 t, 总功率 9 600 kw, 定员 630席, 最高运行速度 280 km/h。ICE2 型于 1998 年投入商业运行, 有两种编组: 大编组为 1 M+12 T+1 M;小编组为 1 M+5 T+1 Tc 短编组总功率为 4 800 kw,长205.4 m, 重 443 t, 定员 294 席, 最高运行速度为280 km/h。ICE3 型于 2000 年投入运营, 采用动力分散型车组,每一牵引单元为 2 动+2 拖。全列共 8 节车, 16个转向架, 有 16 根动轴。ICE3(403 型)列车长 200 m, 牵引功率 8 000kw, 载客时重量 444 t, 定员 440 席, 轴荷重 16 t, 最高运行速度 330 km/h(交流)或 220 km/h(直流)。

2.10调度系统

高速铁路综合调度系统的三层体系结构采用三层体系结构构成的高速铁路综合调度系统的层次如下。

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(1)表示层:该层为所有用户提供人机交互界面,所有的数据、控制命令、计划调整的输入和操作结果的显示均在此完成。用户的数据操作申请不象传统的二层结构方式下直接访问数据库服务器,而是通过应用层提供的服务接口进行访问,这样保证了后台数据的安全性。高速铁路综合调度系统的所有用户终端均属于表示层。由于现代计算机图形处理技术、多媒体技术的发展比较成熟,编程语言和开发工具的支持比较丰富,因此表示层相对比较简单。

(2)应用服务层:应用服务层是高速铁路综合调度系统各调度子系统的应用层,它对表示层的输入/输出的数据按照业务逻辑进行加工处理,并实现对数据库服务器的访问。高速铁路综合调度系统的八个调度子系统的应用服务器属于应用服务层,应用服务层实现与数据存储层、表示层及各专业调度子系统应用层间的数据交换,同时负责分别实现与各子系统基层设备(或系统)间的数据交换),在应用服务层加入中间件可以实现各调度子系统间的数据交换,解决传统铁路信息系统间信息交换和系统集成时所遇到的各种问题。应用服务层是各调度子系统应用逻辑处理核心,因此容错技术、集群技术等高可靠技术是本层的重点,同时为了保证系统的安全,多层交换、虚拟局域网技术、网络冗余等高可靠网络技术也是构成应用服务层的关键。中间件技术是各应用层间实现数据交换的关键,采用中间件技术可以充分利用经过实践验证的成熟的系统软件,采用软件重构技术实现系统的快速集成,减少系统的开发周期,减少重新开发引起的软件错误,提高系统的安全性和可靠性。采用中间件技术和软件重构技术是现有管理体制下实现系统综合集成的技术关键。

(3)数据存储层:高速铁路综合调度系统的数据库管理系统,实现对所有数据的统一存储与管理,系统内所有用户可通过各自的应用服务器完成对系统统一数据库的访问。现代计算机存储技术尤其是网络区域化存储技术是实现统一数据库的关键技术,网络区域化存储技术(SAN)可保证各调度子系统的应用服务器层共用一套高可靠、大容量并具有数据备份与灾害恢复功能的数据存储及数据库管理系统,避免各子系统单独设立数据库而使其复杂化,可降低系统成本,实现高速铁路数据的共享和集中管理。除上述三层外,为实现系统间的互联,需要定义其它几个辅助层。

(1)基础设备层:主要指各子系统的现场设备,如信号联锁系统、电力监控系统等。(2)通信传输层:主要实现各调度子系统应用服务层与基层设备间的数据通信,由于不同的业务对数据通信的流量、实时性、可靠性及安全性的要求不同,远程通信的构成方式也不尽相同,尽管可以为综合调度系统提供统一的基于IP的广域网,但是由于不同专业的基层设备的组成、标准存在差别,虽然在目前的体制下很难实现在次层次上的统一,但随着技术的发展和管理体制的改革,系统最终可以实现综合调度系统的统一通信。

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三、结束语

高速铁路修建技术是一项庞大的高新科技产业系统工程,修建高速铁路或在既有线在开心高速列车，最终必须以技术和经济作为基础，21世纪中国大兴铁路的时代，从2000年到现在，铁路有过飞跃的发展，也有骤然低潮的时期，我个人觉得，对高速铁路的决策和研究既不能一哄而上，也不能一哄而下，纵观各国的高速铁路发展，无不是循序渐进的。

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