تدرج الحكم

في مجال السكك الحديدية ، يُعتبر الانحدار الأقصى هو الانحدار الأكثر حدة على خط السكة الحديدية بين موقعين. ويُحدد صعود هذا الجزء الأكثر حدة من الخط الحد الأدنى من قوة المحرك المطلوبة، أو مدى خفة وزن القطار، لكي يتمكن من السير دون مساعدة. في حين أن قاطرة ذات قوة منخفضة (ورخيصة الثمن) يمكنها التعامل مع الأجزاء الأقل حدة، والتي قد تشكل الجزء الأكبر من الرحلة، إلا أن القاطرة الأقوى ضرورية للأجزاء الأكثر حدة. لذلك، يُهيمن هذا الجزء شديد الانحدار على الخط بأكمله، على الرغم من أن ذلك يتطلب قوة أكبر من اللازم للأجزاء الأخرى. ولهذا السبب، غالبًا ما تُوضع " قاطرات مساعدة " خاصة (تُسمى أيضًا "قاطرات الدعم") بالقرب من المنحدرات الحادة على مسارات ذات انحدار معتدل. يُعد هذا الخيار أرخص من تشغيل قاطرة أقوى (وبالتالي أكثر تكلفة) على طول مسار السكة الحديدية بالكامل لتجاوز هذا الانحدار، خاصةً عندما تسير قطارات متعددة على الخط يوميًا (للمساعدة في تبرير التكلفة اليومية الثابتة لتشغيل القاطرات المساعدة).

في طبعة عام 1953 من كتاب هندسة السكك الحديدية، يقول ويليام هـ. هاي: "يمكن تعريف الميل السائد بأنه أقصى ميل يمكن جر قطار حمولة عليه بقاطرة واحدة... ولا يشترط أن يكون الميل السائد هو أقصى ميل في التقسيم. فقد تكون ميول الدفع، أو تلك التي يجب أن تتضاعف بانتظام بواسطة قطارات الحمولة، أثقل". وهذا يعني أن "الميل السائد" قد يتغير إذا اختارت الإدارة تشغيل خط السكة الحديد بشكل مختلف.

التعويض عن الانحناء

مع ثبات العوامل الأخرى، يكون سحب القطار حول المنحنى أصعب منه على السكة المستقيمة، لأن العربات - وخاصةً عربات البوجي (ذات المحورين ) - تحاول اتباع وتر المنحنى وليس قوسه. وللتعويض عن ذلك، يجب أن يكون الانحدار أقل حدة كلما كان المنحنى أكثر حدة؛ ويُفترض أن مقدار التخفيض اللازم في الانحدار يُحسب بصيغة بسيطة مثل 0.04% لكل "درجة من المنحنى"، وهي وحدة قياس حدة المنحنى المستخدمة في الولايات المتحدة. فعلى سبيل المثال، في منحنى بزاوية 10 درجات (نصف قطره 573.7 قدمًا)، يجب أن يكون الانحدار أقل بنسبة 0.4% من الانحدار على السكة المستقيمة.

الوضع العام في أمريكا الشمالية

في أيام القطارات البخارية، لم تكن قطارات ساوثرن باسيفيك المتجهة شرقًا عبر نيفادا ويوتا تواجه انحدارًا يزيد عن 0.43% في مسافة 531 ميلًا من سباركس إلى أوغدن ، باستثناء بضعة أميال بانحدار 1.4% شرق ويلز . كانت القطارات تغادر سباركس بمحركات كافية لتسلق الانحدار البالغ 0.43% (مثلًا، قاطرة 2-10-2 مع قطار يزن 5500 طن)، وكانت تحصل على قاطرات مساعدة في ويلز؛ وكان يُمكن اعتبار الانحدار السائد من سباركس إلى أوغدن هو 0.43%. أما اليوم، فلا تُوفر شركة السكك الحديدية قاطرات مساعدة في ويلز، لذا يجب أن تغادر القطارات سباركس بقوة كافية لتسلق الانحدار البالغ 1.4%، مما يجعله الانحدار السائد في المنطقة.

لذا، قد يكون المصطلح غامضًا؛ ويزداد غموضًا إذا تأثر الميل السائد بميل الزخم. لا تواجه قطارات خط أوفرلاند من سكرامنتو، كاليفورنيا إلى أوكلاند، أي ميل يزيد عن 0.5% على المسار 1، وهو المسار التقليدي المتجه غربًا، ولكنها قد تحتاج اليوم إلى الاقتراب من جسر بينيسيا على المسار 2، الذي يتضمن 0.7 ميل بميل حوالي 1.9% على مسار شبه مستوٍ. باستخدام هذا كمثال، تبرز عدة إشكاليات في تعريف "الميل السائد". إحدى هذه الإشكاليات هي ما إذا كان ينبغي افتراض انطلاقة سريعة، وإذا كان الأمر كذلك، فما هي السرعة المفترضة. إشكالية أخرى هي طول القطار المفترض، نظرًا لأن بعض الأطوال تتجاوز طول التل المعني. وإذا تم افتراض انطلاقة سريعة بسرعة معينة، فسيكون "الميل السائد" المحسوب مختلفًا بالنسبة للقاطرات ذات خصائص القدرة مقابل السرعة المختلفة.

في الولايات المتحدة ، حدد الكونغرس معيار الانحدار القياسي للسكك الحديدية المؤهلة للحصول على الإعانات والمنح في خمسينيات القرن التاسع عشر. واعتمد هذا المعيار على ما اعتمدته سكة حديد كمبرلاند - ويلينغ، وهو 116 قدمًا لكل ميل (22.0 مترًا/كم) أو 2.2%. لاحقًا، عند وضع تراخيص سكة حديد المحيط الهادئ الكندية في كندا وسكة حديد يونيون باسيفيك، فرضت الحكومات الفيدرالية معيار الانحدار القياسي على الخطين نظرًا لتلقي كل منهما مساعدات ولوائح فيدرالية. (فانس، جيه إي الابن، 1995) 

كتب المنحنيات والتدرجات اللونية

انظر أيضاً

مراجع

  1. أُرشف بتاريخ 8 ديسمبر 2008 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .