徒步登山耗时推算：基于体能消耗的科学计算方法

徒步登山耗时推算：基于体能消耗的科学计算方法

徒步登山时，如何准确估算所需时间？本文将为您介绍一种基于体能消耗的科学计算方法，通过考虑跑步耗能基数、徒步平路耗能基数、徒步爬升耗能基数以及海拔高度等因素，为您提供更准确的时间预估。

基本原理

以前爬山估算时间都是凭经验的简单估算：里程/平路时速+累计爬升/每小时爬升高度。最近，作者提出了一种新的推算爬山耗时的方法，该方法基于体能消耗的计算。

跑步耗能基数

跑步耗能基数是计算的基础，其计算公式为：
跑步耗能基数 = 长跑时速 * 体重 * 1（大卡/公斤*公里）

徒步平路耗能基数

徒步平路耗能基数为跑步耗能基数的30%–50%。具体取值如下：

• 马拉松选手取下限
• 山路小白取下限
• 普通人走铺装路面取上限

徒步爬升耗能基数

徒步爬升耗能基数为跑步耗能基数的70%-90%。具体取值如下：

• 海拔2500米下取上限
• 海拔3500米以上取下限

体能基数

体能基数需要考虑海拔高度对氧分压的影响。海拔每上升1000米，氧分压相对比值大约下降10%。体能基数的计算公式为：
体能基数 = 跑步耗能基数 * 70%至90% * 氧分压比值

徒步线路总耗能

徒步线路总耗能由三部分组成：

• 里程耗能：里程耗能 = 徒步里程 * 体重 * 1（大卡/公斤*公里）
• 爬升耗能：爬升耗能 = 爬升高度/100 * 体重 * 1.23（大卡/公斤*100米）
• 基础代谢耗能：男性大约60大卡/小时，女性大约50大卡/小时

徒步运动耗时

徒步运动耗时的计算公式为：
徒步运动耗时 = 徒步线路总耗能 / 体能基数

实例计算

以武功山龙山村至发云界为例：

• 体重70公斤，跑步1小时配速5分，耗能840大卡
• 1000米海拔附近徒步爬升体能基数为：8400.90.9=680大卡/小时
• 武功山龙山村海拔600米，发云界海拔1600米，里程6公里，累计爬升1000米，体重70公斤+负重20公斤
• 里程耗能：90公斤6公里1（大卡/公斤*公里）=540大卡
• 爬升耗能：90公斤101.21（大卡/公斤*100米）=1089大卡
• 基础耗能：60*3=180大卡
• 预期耗时：1809大卡/体能基数680大卡=2小时40分钟

不同线路的计算方法

• 上坡为主的线路：总耗能/爬升体能基数
• 多个起伏的山脊线路：里程/徒步平路时速+爬升耗能/爬升体能基数
• 徒步平路时速：（跑步体能基数30%至50%氧分压比值）/（总重量1（大卡/公斤公里））
• 下台阶为主的线路：参考平路徒步时速
• 下坡为主的野路：参考上坡为主的线路

注意事项

• 计算方式未考虑中途小憩和路餐时间，建议的全天行程耗时推算：预期耗时/70%=全程耗时
• 未考虑徒步线路植被的通过性，也未考虑湿滑、积雪、砂砾、石海等路况对行进速度的影响
• 海拔超过2500米的高海拔地区有高反的风险，不能简单以氧分压推算体能基数，超过3500米其体力下降幅度远超过氧分压下降幅度

实际应用案例

鳌太23公里登山口

• 2021年去鳌太前体重70公斤，10公里配速5分20秒左右。跑步体能基数788大卡/小时
• 鳌太23公里登山口–水窝子，里程14.8公里累计爬升1375米
• 以平均海拔3000米，氧分压70%计算
• 爬升体能基数：788*80%*70%=441大卡/小时
• 体重70公斤+负重21公斤=91公斤
• 徒步里程耗能：14.8911=1347大卡
• 徒步爬升耗能：13.75911.21=1514大卡
• 基础耗能：60*8=420大卡
• 合计耗能：3341大卡
• 预期耗时：3341/441=7小时34分钟
• 实际运动耗时8小时4分钟，全程耗时11小时39分钟

韭菜岭空树岩村

• 2021年去韭菜岭前体重70公斤，10公里配速5分20秒左右。跑步体能基数788大卡/小时
• 韭菜岭空树岩村–九龙山-四十八步，里程16.39公里，累计爬升1547米
• 以平均海拔1500米，氧分压按85%计算
• 爬升体能基数：788*90%*85%=603大卡/小时
• 体重70公斤+负重15公斤=85公斤
• 徒步里程耗能：16.39851=1393大卡
• 徒步爬升耗能：15.47851.21=1591大卡
• 基础耗能：60*5=300大卡
• 合计耗能：3284大卡
• 预期耗时：3284/603=5小时26分钟
• 实际运动耗时4小时50分钟，全程耗时8小时40分钟