非机动车道雨水箅子安全隐患的研究

周轶雄

（常州市第一中学，江苏 常州 213017）

0 引言

雨水箅子有过滤截留的作用，通过它可以滞留雨水中携带的体积较大的污物，如塑料袋，纸壳，食品垃圾等。

1 研究的问题

骑车上学的路上，笔者发现非机动车道雨水箅子的形状、大小各异，泄水槽的方向、尺寸不同，有的雨水箅子的泄水槽方向与道路前进方向平行，见图1，有的雨水箅子的泄水槽方向与道路前进方向垂直，见图2。雨水箅子对骑车人有没有伤害？特别是泄水槽方向与道路前进方向平行的雨水箅子，自行车车轮会不会陷进泄水槽引发交通事故？

图1 泄水槽与道路方向平行的雨水箅子

图2 泄水槽与道路方向垂直的雨水箅子

2 研究的方法

研究过程中用了调查法、测量法、数据比较法、实验法等方法。

3 研究的意义

有人研究，就会引起关注。有人关注，就能起到警示作用，提醒骑车人回避泄水槽方向与道路前进方向平行的雨水箅子。还可以据此研究结论向政府、施工单位提合理化建议。

4 研究的过程

首先，笔者以居住地附近的竹林北路为调查对象，调查此路段上雨水箅子的形状、大小，测量雨水箅子泄水槽的尺寸，见表1。

其次，笔者以自己就读的学校、居住的小区里的自行车为调查对象，调查自行车在不负重状态下车轮的宽度，发现车轮外胎宽度最小值是1.8cm（死飞自行车的前轮），车轮外胎宽度最大值是5.18cm（山地车的后轮）。

再次，笔者调研捷安特普通代步车负重（50kg）状态下车轮受力面的宽度、长度，见表2。

表1 雨水箅子泄水槽的参数（单位：cm）

表2 自行车骑行时车轮接触地面的参数（单位：cm）

雨水箅子的泄水槽方向与道路前进方向平行 （如图1），泄水槽呈“长方形”，车轮与地面的接触面呈“长方形”，形状上可能出现“包含与被包含”的关系。分析以上数据，理论上可以得到以下结论：

（1）承受正常压强时的受力面宽度小于或等于泄水槽宽度的轮胎容易陷入泄水槽，见图3。

（2）受力面宽度稍大于泄水槽宽度但轮胎内压强小于正常压强的轮胎会因为轮胎的挤压变形而容易陷入泄水槽。

（3） 轮胎陷入泄水槽后，如果轮胎的受力面长度小于泄水槽长度，就会嵌顿停车，引发交通事故。例如，捷安特普通代步车的前轮容易嵌入表1中A、B、C类雨水箅子的泄水槽。如果胎压不充足，捷安特普通代步车的前轮照样可以嵌入表1中D类雨水箅子的泄水槽。

图3 车轮陷入泄水槽

5 实验的过程

笔者骑自行车实地体验泄水槽方向与道路前进方向平行的雨水箅子给骑车人带来的危险。新北区龙锦路北面一条刚刚修筑好的道路，非机动车道上的雨水箅子的泄水槽方向与道路前进方向平行。为了自身安全，笔者骑捷安特普通代步车 （车后轮接触地面时轮胎受力面宽度是2.6cm）以每小时五公里的速度通过泄水槽宽度是2.3cm的雨水箅子，速度明显下降。轮胎在泄水槽中受压变形增大了摩擦力，是速度下降的主要原因。如果轮胎宽度更窄的“死飞”自行车通过这种泄水槽，后果可能就会更严重。

实验证明，在一定时间内，非机动车道上雨水箅子的数量是恒量，自行车是变量，车速有快有慢、车轮有宽有窄、胎压有大有小，所以泄水槽方向与道路前进方向平行的雨水箅子存在安全隐患。

6 建议

人们的健康意识、环保意识越来越强，因此非机动车道上骑自行车的人越来越多，不管他们出于什么目的。安全，对任何人都是最重要的，为了非机动车道上骑车人的安全，可以采取以下措施：

（1）修筑道路时，采用泄水槽方向与道路前进方向垂直的方法敷设雨水箅子，见图2，就能消除安全隐患。

（2）敷设“月牙型”雨水箅子。生产商生产如图4的“月牙型”雨水箅子，施工方敷设雨水箅子时就不必刻意关注泄水槽方向与道路前进方向是否垂直的问题，既提高了工效又最大限度消除由雨水箅子带来的安全隐患。这种雨水箅子的特点在于把原来 “长方形”泄水槽改为“月牙型”泄水槽，泄水槽的形状变了但泄水槽的面积没有变小甚至可以增大一些，从而保证雨水箅子有尽可能大的泄水能力。自行车车轮与地面的接触面是长方形的，这种雨水箅子的泄水槽是弧形的，这种雨水箅子的特点在于用“弧形”对抗“长方形”，让车轮陷不下、嵌不进。

（3）修筑道路，敷设泄水槽呈田字格状（圆孔状）的雨水箅子同样能消除由雨水箅子带来的安全隐患。

图4 “月牙型”泄水槽雨水箅子

7 结束语

该研究项目参加常州市第二十八届青少年科技创新大赛，获得高中组创新成果一等奖。时至今日，笔者发现市政部门正在组织工人逐步更换非机动车道上存在安全隐患的雨水箅子。不管市政部门组织工人更换雨水箅子的动因来自何方，社会在发展，人类在进步，这一点是毫无疑问的。