ثالثاً- واسطة النقل بالسكك الحديد وخصائصها :

ثالثاً- واسطة النقل بالسكك الحديد وخصائصها :
يعتبر النقل بالسكك الحديد اهم نتائج الثورة الصناعية حيث عدت من اهم وسائل النقل البري سواء اكان ذلك با لنسبة لنقل الاشخاص او البضائع ولا تزال من اهم وسائل النقل البري حيث أظهرت الثورة الصناعية التي حدثت في أوربا خلال النصف الثاني من القرن (18) الحاجة الملحة الى نقل كميات كبيرة من السلع سواء كانت منتجات أو مواد خام وخاصة الفحم الذ كان يشكل عصب الصناعة وهو أمر كان متعذر حدوثه على الطرق البرية لذلك فقد أتجه التفكير الى استغلال قوة البخار في تحريك الالة ويسجل التاريخ(لجيمس وات)البريطاني السبق في صناعة أول قاطرة بخارية عام 1775 ،ثم نجح (ريتشارد تريفثك)في أول قاطرة بخارية تسير على القضبان عام 1803 وقد استطاعت تلك القاطرة من سحب خمس عربات محملة باطنان من الحديد وبمعدل سرعة (8)كم في الساعة وأستطاع (جورج ستيفنسن)من تصميم قاطرة بخارية أطلق عليها(Locomation ) أعتماداً على فكرة (جيمس وات) عام 1814،وأعتبر عام 1830 هو بداية عصر أنتشار خطوط السكك الحديدية حيث بدأ أول خط بالتشغيل مابين (مانشستر- وليفربول) ولمسافة 31 ميلاً ،ثم بدأت خطوط السكك بالانتشار والتوسع مع التقدم العلمي .
خصائص النقل بالسكك الحديد
يعتبر النقل بالسكك الحديد أهم نتائج الثورة الصناعية حيث عدت من أهم وسائل النقل البري وهذا يرتبط بالقدرة العالية على حمل الاوزان الثقيلة بحيث انها تحتل المرتبة الثانية بعد النقل البحري-ويؤدي النقل بالسكك الحديد دورا مهما في نقل الاشخاص من مناطق سكناهم البعيدة الى اماكن اعمالهم ضمن رحلة العمل اليومية والتي تمتاز بها المدن الصناعية –وبشكل عام يمكن ابراز اهم خصائص النقل با لسكك الحديد بالاتي—
1- السرعة speed :
يعتقد للوهلة الاولى بان سرعة القطارات اقل من بقية الانواع الاخرى من وسائل النقل الا ان التطور العلمي الحديث،وما أُدخل عليها من تغيرات جوهرية جعلها ذات سرعة عالية وبالتالي اصبحت ميزة لصالحها حيث ساهم التقدم العلمي بصناعة قاطرات تصل معدلات سرعتها ما بين 200-400 كم /ساعة والتي تنوعت ما بين نقل الاشخاص،والسلع ،بل وان التقدم العلمي لم يقف عند حد استخدام السكك الحديد للنقل الى مناطق قريبة من مراكز المدن بل اخذت تخترق هذه المراكز عبر شبكة من خطوط الانفاق المعروفة باسم المترو-وقد اونشيء اول خط للمترو في بريطانيا سنة 1890 ربط مركز مدينة لندن بضواحيها ثم سرعان ما انتشرت خطوط (المترو)الى اوربا وامريكا الشمالية وبقية جهات العالم.
2- الطاقةcapacity :
يمتاز النقل بالسكك الحديد –بالقدرة العالية على نقل الحمولات الكبيرة وبكلفة اقتصادية اقل من وسائل النقل البري الاخرى –كما ان التطور العلمي ساهم في زيادة الطاقة التحميلية عن طريق تصميم قاطرات ذات قوة حصانية كبيرة بحيث تكون قادرة على سحب عدد اكبر من المقطورات وما يرتبط بهذا العامل من زيادة طاقة النقل سواء كان ذلك با لنسبة للاشخاص او البضائع-حيث ان ارتفاع طاقة التحميل تساهم في تقليل تكاليف النقل.
3-الظروف المناخية :
يتأ ثر النقل بالسكك الحديد –با لظروف المناخية كالعواصف الترابية –والضباب –والثلوج شانه في ذلك شان بقية الانواع الاخرى من وسائل النقل الا ان درجة تاثيرها ليست بنفس الحدة كما هو الحال بالنسبة للسيارات او البواخر وذلك لخضوع القطارات الى حسابات الوقت للمسافات المقطوعة واستمرار عملية الرقابة والتوجيه لها من قبل محطات التوقف او السيطرة ، ومع ذلك فان تاثير الظروف المناخية قد يصل الى تاخير حركة القطارات وبالتالي ارباك جداول الحركة المبرمجة لها .
4- السلامة والامان
يعتبر عنصر السلامة والامان في السكك الحديد –اعلى من النقل بالسيارات ولكن هذا لا يعني انعدام الحوادث-ويرجع ارتفاع عنصر السلامة والامان الى العوامل التالية:
1-قلة التقاطعات بين خطوط السكك الحديدية مما يؤدي الى قلة وقوع الحوادث .
2- اعمال الصيانة المستمرة لخطوط السكك الحديدية والقاطرات .
3- وجود نظام سيطرة على حركة القطارات يمتاز بمستوى عالب من الدقة ممثلا با لمراقبة الالكترونية –والعلامات الكثيرة المنتشرة على امتداد خطوط السكك الحديدية.
4- التدريب الكافي لسواق القاطرات .
5- الجانب التصميمي لصناعة العربات –حيث روعي توفر قدر عالي من السلامة من خلال طبيعة المواد المستخدمة في الصناعة.
6- ان عنصر السلامة والامان لا يشمل فقط نقل الاشخاص .بل يشمل نقل البضائع اذ يوفر النقل بالسكك الحديدية قدرا عال من السلامة بالنسبة للسلع السريعة التلف .عن طريق عزل السلع السريعة التلف او المعرضة للكسر بعضها عن بعض في عربات خاصة وباستخدام الحاويات- بالاضافة الى نقل الحيوانات.


5- الراحة:
يمتاز النقل بواسطة السكك الحديدية بدرجة عالية من الراحة للنقل للمسافات الطويلة على وجه الخصوص ،وذلك لتوفر كل وسائل الراحة فيها من تكييف ومطاعم واسرة نوم كذلك توفر ،حيز اكبر من المساحة ليوفر امكانية التنقل من مكان الى اخر ,كذلك قلة الاهتزازات وقلة درجة الضوضاء ساهمت في رفع مؤشر الراحة لهذه الوسيلة.

6-انخفاض تكاليف النقل
تعتبر تكاليف النقل بواسطة السكك الحديد ية اقل من بقية الانواع الاخرى وذلك يعود الى:
1- القدرة على نقل مئات الاشخاص ومئات الاطنان من البضائع بالاستعانة بعدد قليل من العمال والموظفين المختصين بتشغيل القطار .
2- انخفاض تكاليف النقل المرتبطة بقلة درجة انحدار الارض التي تمد عليها خطوط السكك الحديد مما يساهم في تقليل الجهد على القاطرة وما يرتبط به من نسبة استهلاك الوقود ،وزيادة معدلات سرعتها وكلها في المحصلة النهائية تساهم في تخفيض التكاليف .
3- زيادة معدلات السرعة ساهمت في نقل اعداد اكبر من الاشخاص والبضائع ضمن فترة زمنية محددة وبالتالي يساهم في تخفيض التكاليف والوقت المستغرق للرحلة .
4- ان وسائل الصيانة المستمرة قد تبدو في الوهلة الاولى كعامل يساهم في رفع التكاليف –لكنها في المحصلة النهائية تؤدي الى خفض التكاليف عن طريق تقليل احتمالات الحوادث .

السكك الحديدية ومقاييسها :
يمثل النقل بالسكك الحديدية مظهرا من مظاهر التقدم الاقتصادي –حيث ان قدرتها على نقل الحمولات الثقيلة بتكاليف اقل وبمعدل امان عال جعلها من اهم وسائط النقل البري –وتتمثل السكك الحديدية بالقضبان التي تسير عليها القاطرات والتي تعتبر الواسطة التي بدونها لايمكن تسيير القاطرات .ويعود تاريخ استخدام القضبان كوسيلة من وسائل النقل الى العصر الروماني حين تم رصف الطرق بشريطين متوازيين من الحجر المنحوت وتفصل بينهما مسافة مساوية للمسافة بين جانبي محور العجلات وذلك لتحقيق انسيابية اكثر لحركة العجلات من جهة ولمنع تخريب العربات الكبيرة للطرق من جهة اخرى .ومع مرور الزمن طرات على هذه الطريقة تحسينات ومرت بعدة مراحل للتطور وحسب ظهورها واسبقيتها :
1 – استبدال الاحجار المرصوفة بالواح خشبية.
2—تغطية الالواح الخشبية بطبقة رقيقة من الحديد لحماية هذه الالواح من التأكل والاستهلاك السريع .
3- تثبيت حافات الى جانبي الالواح لحماية العربة من الانحراف عن الخط اثناء السير .
4-ابدال الطريقة السابقة وذلك بتثبيت الحافة في العجلات ذاتها وهذا يمكن ملاحظته في السكك الحديدية في الوقت الحاضر
5-استعمال العوارض الخشبية لتثبيت القضبان .
ومع مرور الوقت اخذت انماط القضبان الحديدية المستخدمة تتباين في دول العالم من حيث المقياس (الاتساع)-ويمكن تعريف مقياس خطوط السكك الحديدية ( gauge rail road ) (بانه المسافة الفاصلة بين قضبان خطوط السكك الحديدية )
وهو امر يؤخذ في الاعتبار عند انشاء خطوط السكك الحديدية –لما له من تاثير في تحديد المسافة بين عجلة كل من القاطرات والعربات التي تستخدم على الخط الحديدي ويتم تبعا لعدة عوامل منها
( 1) خصائص البيئة الطبيعية
( 2) والهدف من انشاء الخطوط
(3) والامكانات الاقتصادية – فقد تم تحديد على ضوء تلك العوامل انواع المقاييس وامكن من خلال ذلك التمييز بين ثلاثة مقاييس للخطوط الحديدية في العالم شائعة الانتشار وهذه المقاييس هي:
1- المقياس العريض: وتبلغ المسافة بين القضيبين (5 اقدام) وثلاث بوصات(160سم)
2-المقياس الموحد او المقنن : تبلغ المسافة بين القضيبين (4 اقدام) وثماني بوصات ونصف (143سم)-وهو اقدم واكثر المقاييس انتشارا.
3- المقياس الضيق :وتبلغ المسافة بين القضيبين (3 اقدام ) وستة بوصات (106سم)
ومع انتشار خطوط السكك الحديدية اخذت مقايسها بالتنوع حتى بلغ عددها اكثر من(39)مقياس
وقد ظهرت مجموعة من العوامل ساهمت في ايجاد هذا التنوع :
اولا –مجموعة العوامل التكنلوجية : وهو العامل الذي يستند على فرضيتين الاولى حيث ادى التقدم التكنلوجي الى جعل بعض مهندسي خطوط السكك الحديدية في القرن (19)الى بناء خطوط ذات مقياس واسع مستندين على الفرضية التي توضح ان المقياس الواسع يتيح للقاطرة الوصول الى معدل سرعة اكبر ،وتوفير مستوى افضل من الراحة عن طريق زيادة عرض العربة وزيادة قدرتها على نقل عدد اكبر من المسافرين والسلع وبعدد اقل من العربات ،كذلك ان اتساع العربة يجعل بالامكان زيادة
اتساع المرجل بحيث يجعله اكثر قوة اقتصادية ،وعلى اساس تلك الاعتبارات السابقة ،صمم المهندس برونل (brunel ) خطوط سكك حديد ذات مقياس (7 اقدام) بحيث اخذت الخطوط الواسعة تنافس المقياس الاقل اتساعا .
اما الفرضية الثانية : والتي اعتمد من خلالها بعض المهندسين على تصميم مقياس اقل اتساعا –على اعتبار المقياس الضيق ،يتيح مرونة اكبر في مد شبكة الخطوط ضمن المناطق الوعرة عن طريق امكانية تصميم الشبكات ضمن محاور اكثر تقوسا وبكلفة اقتصادية اقل مقارنة مع المقياس الواسع.

ثانيا-العوامل الاقتصادية :
للعوامل الاقتصادية دورا مؤثرا في نوع المقاييس المستخدمة –وقد بينت الدراسات بان تكاليف انشاء الخطوط الحديدية القليلة الاتساع هي اقل من الخطوط ذات المقياس الواسع وذلك بسبب قلة المتطلبات الضرورية للانشاء من عمليات حفر ، ورصف ،ووضع الحصى ،ومدى اتساع الانفاق التي تمر عبرها خطوط السكك ،وطبيعة الجسور ، كل هذه العوامل تجعل المقياس الاقل اتساعا اكثر اقتصادية .
لكنه من ناحية اخرى لا يتلائم مع الخطوط التي تصمم لنقل عدد اكبر من الركاب وبضائع اثقل وزنا ، اذ تصبح الخطوط الواسعة في هذه الناحية اكثر اقتصاديا نظرا لقدرتها على نقل الحمولات الاكبر من المقياس الاقل اتساعا ,
ثالثا-العوامل العسكرية والسياسية : ان تباين مقاييس خطوط السكك يزيد من مصاعب الانتقال وقد تبنت العديد من الدول مقاييس خاصة بها تختلف عن الدول المجاورة لها وذلك لا عتبارات عسكرية وسياسية : فمن الناحية العسكرية فان تباين المقاييس يقلل من فاعلية خطوط السكك لنقل الجنود والمعدات العسكرية في حالة تعرض الدولة لغزو عسكري من دولة اخرى مجاورة ،مثال ذلك – فقد تبنى (الاتحاد السوفيتي سابقا) مقياس (5 اقدام)على العكس من مقاييس السكك الحديدية السائدة في غرب اوربا وهي (4 اقدام وثما نية ونصف انج ) وبما ان الدراسات تشير الى انه من السهل تقليل اتساع الخطوط ذات المقياس العريض عند الضرورة –لكنه من الصعب توسيع خطوط السكك الحديدية ذات المقياس الضيق وما يرافقها من الانفاق والجسور والتي تحتاج بدورها الى عملية توسيع –ولعل اوضح الامثلة ما قامت به القوات الالمانية عندما توغلت في الاراضي الروسية حيث استفادت من شبكة خطوط السكك الحديدية العريضة حيث قامت بتقليل اتساعها لتلائم العربات الالمانية كذلك ان الاعتبارات العسكرية تتطلب في كثير من الاحيان بناء خطوط السكك الحديدية ذات المقياس القليل الاتساع نظرا لقلة تكاليفه –وسرعة انجازه ومرونته في المناطق الوعرة وهذا ما حصل في الكثير من الدول خلال الحربين العالميتين .
اما من الناحيةالسياسية فان للعوامل السياسية دورا مؤثرا في تباين مقاييس خطوط السكك الحديدية –ومن ابرز الامثلة مقاييس السكك الحديدية في جمهورية منغوليا في اسيا فحتى عام (1955)كان المقياس العريض هو(5 اقدام ) السائد مما اعطى انسيابية اكثر للنقل عبر خطوط السكك الحديدية بين (روسيا-ومنغموليا والى داخل الصين ) ولمسافة تزيد على (90كم) –وعندما تدهورت العلاقات الصينية الروسية قامت الحكومة الصينية بتغيير مقياس خطوط السكك الحديدية المرتبط بخط سكة حديد منغوليا من (5 اقدام) الى (4 اقدام و 8 ونصف انج )لاعتبارات سياسية .