پایان نامه یخبندانهای زود رس و شبکه‌های ارتباطی

دانلود پایان نامه

2-1-2-15-2 پیاده راه‌ها
در مناطق تجاری، مراکز خرید و مراکز تفریحی ـ فرهنگی که میزان رفت و آمد زیاد و بعد مسافت به طور کلی کوتاه است، اگر امکان حرکت آزاد، راحت و سالم برای عابران پیاده فراهم باشد، بسیاری از افراد ترجیح می دهند که پیاده روی کنند. در برخی از شهرها در این گونه مناطق، بعضی از خیابانها را به عابران پیاده اختصاص می دهند و عبور وسائط نقلیه در طول روز و یا ساعاتی از شبانه روز ممنوع اعلام می‌شود. عرض پیاده روهایی که دو مرکز خرید یا دو مرکز بزرگ اجتماعی را به هم وصل می‌کنند در صورت کوتاهی مسیر بین آن دو مراکز، حداقل باید 60/3 متر باشد و در صورت زیادی فاصله بین دو مرکز، عرض پیاده رو باید به 50/4 متر افزایش یابد تا ضمن داشتن ظرفیت کافی برای عبور عابران پیاده، امکان تماشای اجناس داخل ویترین مغازه‌ها و فروشگاه‌ها برای مشتری‌ها و رهگذران نیز وجود داشته باشند (سعیدنیا، 1381: 33).
2-1-2-16 بررسی جزئیات هر یک از شبکه‌های حمل و نقل
در این زمینه باید بررسی‌های زیر مبذول گردد :
مطالعه تولید و جذب سفر، مبدأ و مقصد، تفکیک وسایل سفر، تخصیص سفر، که با مطالعات فوق می‌توان آمار لازم جهت برنامه ریزی شبکه‌های ارتباطی را مشخص نمود ( به لحاظ آینده نگری). لازم به تذکر است که تولید و جذب سفر به دو بخش تقسیم می‌شود :
تولید سفر که معمولاً از واحدهای مسکونی شروع می‌شود و از ویژگیهایی وجود ماشینهای شخصی می‌باشد که مربوط به هر خانوار است و در صورتی که تعداد کل سفرهای تولید شده (A) باشد و تعداد کل خانوارهای تولید کننده (B) باشد داریم : (میزان تولید سفر توسط هر خانواده)
جذب سفر که توسط مکانهایی چون کارخانه‌ها، ادارات، بازارها، پارکها و مراکز تفریحی انجام می‌گیرد. از نظر مطالعات مبداء و مقصد به چگونگی سفرهای تولید شده و جذب شده بین مناطق مختلف پرداخته می‌شود که در آن تعداد سفرهای تولید شده و جذب شده مشخص می‌شود. همچنین از لحاظ تفکیک وسایل سفر که به نوع وسیله نقلیه مورد استفاده (عمومی، خصوصی) بستگی داشته و در آن به چهار متغیر «مدت زمان نسبی سفر»، «هزینه نسبی سفر»، «موقعیت اقتصادی سفرکننده» و «میزان نسبی راحتی در سفر» رسیدگی می‌شود. ضمناً در مطالعات تخصیص سفر به تعیین درصد سفرهایی است که از مسیرهای گوناگونی توسط سفرکننده بین مناطق مختلف انجام گردیده و عوامل مهم در انتخاب هر یک از مسیرها عبارتند از مدت زمان، هزینه، راحتی و میزان سرویس دهی (نسبت حجم ترافیک عبوری به ظرفیت مسیر). (وزین، 1384: 68).
‏2-2-3 رابطه بین آب وهوا و حمل و نقل
‏ علت تصادفات متعدد و گوناگون می باشد و عوامل زیادی را می توان در برخورد وسایل نقلیه دخیل دانست. از جمله غیراستاندارد بودن شرایط جاده ای، کمبود علایم راهنمایی، عدم آشنایی رانندگان به شرایط جاده در اولین سفر در محورهای نا آشنا، نقص وسایل نقلیه، سرعت غیرمجاز مخصوصاً در سالهای اخیر که تحولی در سیستم ماشینهای جدید بوجود آمده، همچنین از همه مهمتر عوامل اقلیمی را می توان نام برد. بسیاری از تصادفات در سراسر جهان و همچنین در ایران دلایل اقلیمی داشته است. وجود مه که موجب کاهش دید می شود چنانچه در چند سال گذشته هواپیمای وزیر راه در استان گیلان و چند تن از دولتمردان در استان مازندران به علت وجود مه غلیظ و کاهش دید خلبان سقوط کردند و سرنشینان آن از بین رفتند. یخبندان عامل دیگر اقلیمی که در مناطق مختلف خصوصاً کوهستانی عامل برخورد وسایل نقلیه بوده و می باشد. لغزندگی سطح جاده به خاطر ریزش باران مخصوصاً در استان گیلان که در بسیاری از ماهها و روزهای سال از شرایط بارندگی برخوردار است از دیگر عوامل تصادفات جاده ای می باشد. لغزندگی سطح جاده به خاطر ریزش باران مخصوصاً در استان گیلان که بسیاری از ماهها و روزهای سال از شرایط بارندگی برخوردار است از دیگر عوامل تصادفات جاده ای می باشد . بالا رفتن دما در فصل تابستان از نظر روحی و روانی موجب افزایش بی حوصلگی و عصبانیت رانندگان یا خواب آلودگی آنها می شود نیز جزء عوامل اقلیمی مؤثر در تصادفات است. بنابراین به طور خلاصه می توان عوامل ایجاد تصادف را به دو دسته طبیعی و انسانی تقسیم کرد که عوامل انسانی چنانکه ذکر شد عوامل انسانی، فرهنگ رانندگی و شرایط اقتصادی – اجتماعی افراد (مالکیت خودروهای فرسوده یا نو) می باشند. از بین عوامل طبیعی، عوامل اقلیمی یعنی شرایط جوی در حین رانندگی از مهمترین عوامل بروز تصادفات جاده ای محسوب می شوند.
2-2-3-1 بارش و سوانح جاده ای
‏ بارش زمانی اتفاق می افتد که هوای مرطوب و عامل صعود هر دو باهم در منطقه ای وجود داشته باشند به عبارت دیگر هوای مرطوب تا ارتفاع معینی بالا می رود و بر اثر سرد شدن پی در پی به نقطه اشباع می رسد و در مرحله بعد ابر بارش را پدید می آورد. عدم وجود هر یک از این دو عامل مانع وقوع بارش می شود (علیجانی و کاویانی، 1371، ص 1371) با توجه به آمار سوانح جاده ای از بین پدیده های جوی مؤثر بر حمل و نقل جاده ای بارندگی و جاده های خیس و لغزنده نسبت به یخبندان، ریزش برف و پدید آمدن مه اهمیت بیشتری دارند. در استرالیا (رابینسون 1965) و در ایالات متحده آمریکا (شرتز و فارهر، 1978) نشان دادندکه نسبت تصادفها در روزهای بارانی در مقایسه با روزهای غیربارانی 30 ‏درصد بیشتر است. حدود 20 ‏درصد از کل سوانح منجر به زخمی شدن در بریتانیای کبیر در نتیجه لغزندگی در سطح جاده هاست (اسمیت، 1982 و کادلینگ، 1974).. مشکل اصلی بارندگی در حمل و نقل جاده ای، کاهش دید، کاهش مقاومت وسیله نقلیه در برابر لغزندگی و انعکاس نور از سطح جاده خیس در هنگام شب است. ریزش باران به همراه بادهای شدید سوانح را بیشتر می کند. پخش آبهای گل آلود در هنگام عبور وسائط نقلیه بر روی شیشه اتومبیلهای دیگر موجب کاهش دید به ویژه در شب می شود. شمار تصادفها هنگامی که چندین مورد از شرایط مختلف جوی، نوری و جاده ای در کنار هم باشند، بیشتر خواهد بود. مهمترین تغییرات مرتبط با شرایط جوی در شبکه حمل و نقل جاده ای تغییر در اصطکاک سطح جاده بعد از بارندگی است. تحقیقات تجربی بسیاری در سه دهه گذشته در باره تغییرهای اصطکاک آسفالت و تایر اتومبیلها در شرایط بارانی انجام شده است. در بیشتر تحقیقات بر لغزنده بودن سطح جادهها در نتیجه باران تأکید شده است. دو جنبه مهم در این امر ضخامت لایه آب در سطح جاده و طول مدتی است که سطح جاده خیس بوده است. در هر دو حالت مدلهای این شاخص ها را برآورد می کنند (دونلوپ و همکاران، 1976 و هاروود و همکاران، 1988).
‏بارانهای شدید هزینه سنگینی را برای راهداران به منظورتعمیر و نگهداری راهها به بارمی آورد. به طوری که بارشب یشتراز 50 ‏میلیمتر در ساعت سبب بروز سیلاب در سطح جاده ها می شود (تاپسون و پری، 1997).
‏اریکسون و لیندکویست درسال 2002 (نقل از حبیبی، 1383) به بررسی عامل لغزندگی سطح جاده به ‏هنگام بارندگی و ریزش برف در سطح جاده پرداختند. این شرایط به هنگام عبور یک جبهه هوای گرم از روی منطقه ای که هوای سرد در آنجا حاکم است و دمای سطح جاده نیز زیر صفر درجه است، رخ می دهد. آنها در دو منطقه از جنوب سوئد به بررسی توزیع زمانی و مکانی باران و اسلیت بر روی سطوح یخ زده پرداختند و نتیجه گرفتند که در ماه اکتبر سطح جاده هنوز گرمای ماه های قبل را دارد، یخ نمی بندد و در ماه آوریل هم به دلیل اینکه تابش خورشید زیاد است شرایط بحرانی کمتری ایجاد می شود.
اسمیت (1982) با بررسی تصادفهای ناشی از شرایط جوی در گلاسکو با استفاده از اطلاعات هواشناسی محل واقعه، هزینه وقوع تصادف در شرایط بارانی و لغزنده بودن سطح جاده را روزانه 5/4 ‏میلیون پوند برآورد نمود. شایان ذکر است که تعداد سوانح در هنگام ریزش برف نسبت به بارندگی بیشتر است.
‏پری و سایمونز درسال 1980 ‏به مطالعه اثر توفان برف اسکاتلند در تاریخ 28 ‏تا 30 ‏ژانویه 1978 ‏بر ‏حمل و نقل جاده ای پرداختند. تصادف ها و تلفات جاده ای در طی روزهای برفی نسبت به روزهای غیربرفی 25 ‏درصد بیشتر است و میزان تلفات در واحد ترافیک حدود دو برابر می شود (سازمان همکاری اقتصاد و توسعه، 1976). پیش بینی بارش برف، به ویژه تعیین این که در کدام منطقه بارش بیشتر است و چه مقدار می بارد کار سختی است. برای ایجاد راه بندان نیاز به ریزش توده انبوهی از برف نیست، بلکه بارش حدود 20 ‏میلیمتر یا کمتر هم ممکن است موجب اختلال در حرکت وسائط نقلیه شود (پریوسایمونز،1980). با افت دما، ذرات برف کوچکتر می شود این ذرات ساختار شاخه ای بهتری هم نسبت به دماهای بیشتر دارند. از این رو تحت تأثیر باد و کولاک برف شرایط خطرناکی برای رانندگان به ویژه در شب ایجاد می شود.
‏مقایسه تصادف ها به هنگام ریزش باران با زمانی که بارندگی نباشد وابسته به دمای هواست به طوری که ‏بیشترین تصادفها هنگامی رخ می دهد که بارندگی همراه با دمای صفر درجه به سانتیگراد یا کمتر است. تعداد تصادف در جاده های یخ زده و برفی همزمان با افزایش میابد. این مقدار در طی شب دو برابر روز است. اما در شرایط برف و یخبندان (‏بدون شرایط ذوب) تفاوتی بین تعداد آن در هنگام شب و روز وجود ندارد (محمدی،1385، ص 191).
2-2-3-2 ‏یخبندان و تأثیر آن بر حمل و نقل
‏ یخبندان به شرایطی از هوا گفته می شودکه درآن دمای هوا به صفر یا زیرصفر می رسد . پدیده یخبندان همه ساله خسارتهای گسترده ای را در زمینه های مختلف ازجمله حمل ونقل ایجاد می کند. این پدیده که به علت کاهشی سریع انرژی در سطح منطقه ایجاد می شود درماههای سرد سال دارای فراوانی بیشتری است. وسعت خسارتهای ناشی از یخبندان در بخشهای مختلف ازجمله کشاورزی، آب، تهیه و توزیع سوخت، انرژی، جهانگردی، فعالیتهای صنعتی، حمل ونقل اعم از پل سازی و جاده سازی و خطرات جاده ای لزوم شناخت و مطالعه دقیق بر روی این پدیده را به منظور مقابله با ‏خسارتهای احتمالی ضروری می سازد. هر فعالیت طبیعی نیازهای حرارتی مشخصی دارد و با وجود تصور برخی از افراد هر فعالیتی با بروز دمای زیرصفر مختل نمی شود. روزهای زمستانی با دمای زیرصفر درجه به همراه بارش برف مشکلاتی چون کاهش سرعت متوسط خودروها، افزایش خطر تصادف و افزایش هزینه مدیریت و نگهداری راهها را به دنبال دارد. علاوه بر برف روبی مصرف مقدار زیادی نمک به منظور بازگشایی جاده ها بعد از ریزش برف نیز ممکن است مفید واقع شود (محمدی، 1385، ص 197).
‏بنابراین بررسی شدت سرمایی که سبب توقف یا اختلال یک فعالیت می شود، دارای اهمیت خاصی است و بدین منظور آستانه های حرارتی یا بحرانی برای هر فعالیت تعریف می شود (تام و شاو1958). با توجه به ساختار جو، نقش ارتفاع در سطح زمین اهمیت ویژه دارد و می توان ارتباط منطقی بین ارتفاع و ویژگیهای یخبندان در هر منطقه برقرار نمود. بدین ترتیب با استفاده از آن، میتوان یخبندان را پیش بینی و سرماهای بحرانی را ساماندهی کرد. پیش بینی هواشناسی ایجاد یخبندان از روی نظم حاکم بر وقوع آن و شرایط طبیعی منطقه انجام می پذیرد، در حالیکه پیش بینی آماری یخبندان بر مبنای این نظریه است که وقوع دمای خاص در یک محل از روند و تکرار معنی داری برخوردار است و از قانونمندی خاصی تبعیت می کند که با تحلیل داده های آن می توان رفتارهای جو را از قبل پیش بینی کرد.
روزنبرگ و مایرز (1962) وضعیت توپوگرافی محل را بیش از سایر عوامل در وقوع یخبندان مؤثر می دانند. واتکینز (1991) به منظور پی بردن به تغییرهای بلند مدت فصل یخبندان، با تحلیل دماهای روزانه، شروع و خاتمه یخبندان ها را در انگلستان مطالعه کرد. و با استفاده از مدل رگرسیون خطی به این نتیجه رسید که طول فصل یخبندان در حدود دو روز در هر دهه کاهش می یابد که همین کاهش با افزایش دما قابل توجیه است. ویلن (1988) با تحلیل احتمالات یویژگی های یخبندان، تاریخ های آغاز و ‏پایان یخبندان، سردترین دما و خطر وقوع دوره های سرد را در فلوریدا (ایالات متحده) بررسی و توزیع احتمالی آن را پیش بینی کرد. و با تحلیل رگرسیون، سری های متوسط دمای یخبندان را تعیین کرد. خطر وقوع یخبندان در یک محل با چهار عامل متوسط تعداد یخبندانهای سالانه، شدت متوسط آنها، میانگین و واریانس تاریخ های وقوع قابل شناسایی است. اشمیدلین و دتیر (1986) با بررسی یخبندانهای زود رس پاییزه و دیررس بهاره در سه آستانه حرارتی به این نتیجه رسیدند که وقوع یخبندانها از توزیع نرمال تبعپت می کند. آنها واریانسهای تاریخ های یخبندان پاییزه و بهاره را در مناطق مشابه آب و هوایی مورد مطالعه قرارداده و به نتایج متفاوتی رسیدند. بوئر و همکاران (1993) بر ‏مبنای پنج ویژگی یخبندان یکی از مناطق گندم خیز استرالیا را به چهار ناحیه همگن تقسیم کردند و بر مبنای فرم وزنی تحلیل رگرسیون به این نتیجه رسیدند که ارتفاع بهترین عامل پیش بینی کننده ویژگیهای یخبندان است. از این نظر عرض جغرافیایی و سایر عوامل در درجه بعدی اهمیت قرار می گیرند. ویژگی دیگر که کمتر به آن پرداخته شده است، روزهای انجماد-ذوب است. ‏هرشفیلد (1974) معتقد است که عوامل محلی مانند انتقال حرارت در خاکهای مختلف پوشیده از برف در وضعیت ‏چرخه انجماد-ذوب مؤثر است.
کاهش دمای شبانه به حدود صفر درجه سانتیگراد و کمتر، زمینه بروز یخبندان را فراهم می آورد. چگونگی سرد شدن هوا حاکی از آن است که ابتدا لایه هوایی که دمای بیشتر دارد و حاوی مقدار معینی رطوبت است تا شرایط اشباع شدن از رطویت، سرد می شود و در هنگام تقطیر رطوبت، گرمای نهان آن آزاد می گردد. چنانچه این فرایند یعنی اشباع شدید هوا از رطوبت در دماهای بیشتر از صفر رخ دهد یخبندان پدید نمی آید، اما اگر مقدار رطوبت کم باشد و کاهش شدید دما اتفاق افتد، شرایط بروز یخبندان ایجاد می شود. در یخبندان تابشی با غروب خورشید و نزدیک شدن شب، زمین شروع به سرد شدن می کند و لایه هوای مجاور خود را نیز سرد می کند. این لایه با سرد شدن خود موجب سرد شدن لایه های بالاتر می شود. در چنین شرایطی توده های هوای پرفشار نیز با حرکت ملایم و هوای نسبتا سرد و خشک خود مؤثر واقع می شود و چون آسمان صاف است و هیچ تلاطمی در اثر وزش باد در هوا پیش نمی آید، وضعیت با ثباتی برای سرد شدن پدید می آید که اغلب تا صبح و تا قبل از برآمدن خورشید ادامه می یابد.
عواملی که سبب یخبندان می شوند، در درجه اول به توده هوای عبوری ارتباط دارند. ولی علاوه بر آن مبداء توده هوا خصوصیات حرارتی و رطوبتی آنها، ویژگی مناطقی که در مسیر عبور توده هوا هستند، خصوصیات ویژه محلی، وضعیت جغرافیایی منطقه، نوسان های اقلیمی منطقه از قبیل دامنه تغییر دما، معدل حداکثر، معدل حداقل و حداقل مطلق در دوره خاصی از سال، رطوبت نسبی و تغییرهای آن، تأثیر محلی سمت و سرعت باد، تغییر محلی ابرها و دیگر پدیده ها هم در این امر تأثیر می گذارند. در ارتباط با عوامل جوی، رطوبت نسبی عاملی است که در زمان پیش بینی بروز یخبندان اهمیت پیدا می کند. رطوبت نسبی معرف مقدار بخار آب موجود در اتسفر است. هرچه رطوبت نسبی کمتر باشد، سرمای شبانه شدید تر است. چنانچه نقطه شبنم به عنوان کمترین مقدار ممکن دمای حداقل مورد ملاحظه قرار گیرد، با علم به اینکه نقطه شبنم درجه حرارتی است که در آن هوا در شرایط سرد شدن با فشار ثابت به مرحله اشباع می رسد، هرچه هوا سردتر باشد مقدار بخار آب لازم برای رسیدن به حداشباع کمتر می شود. در این ارتباط وقتی در قسمتی از جاده بعد از ریزش باران های شدید سطح خاک گرم می شود، یخبندانی در شب رخ نمی ئدهد. در چنین حالتی دمای نقطه شبنم به طور چشم گیری به وسیله بخار آب افزایش می یابد و اگر آسمان صاف و سرعت باد هم کم باشد، اغلب به تشکیل مه می انجامد و یخبندان به تأخیر می افتد.
‏عامل پوشش ابر هم در کنار رطوبت بر کاهش دمای شبانه اثرگذار است. به این دلیل احتمال وقوع یخبندان، همواره نوع و ارتفاع ابر در آسمان اهمیت دارد. ابرها مانند سپری در مقابل پرتوهای طول موج بلند عمل می کنند و سرعت کاهش انرژی را در سطح زمین کاهش می دهند. در شب های ابری کاهش دمای شبانه در کمترین حد خود و شب های صاف در بیشترین حد خود قرار دارد.
عامل باد هم به دلیل اختلاط های سطحی و پایین آوردن لایه های گرم بالایی در شرایط سرعت های کم بر رویداد یخبندان تأثیر می گذارد. بنابراین وجود آسمان صاف، آرام، کمبود فشار بخار آب در لایه های بالایی سطح زمین و ضرایب قابلیت هدایتی حرارتی و حرارت ویژه لایه های نزدیک به سطح زمین از عوامل اصلی سرد شدن شبانه زمین هستند.