Рис 5.5. Схема разработки лесосек на базе валочно-пакетирующих и трелевочных машин: а – с пакетированием деревьев по следу ВПМ (с холостыми ходами ВПМ); б – с пакетированием деревьев под углом к направлению технологического рабочего хода ВПМ: 1 – лесовозный ус; 2 – магистральный волок; 3 – пасечный волок; 4 – лесопогрузочный пункт; 5 – направление рабочих ходов ВПМ; 6 – трелевочная машина; 7

– граница лент; 8 – пачки деревьев, пакетируемые ВПМ; 9 – ВПМ; 10 – объездной волок; 11 – зона безопасности; 12 – насаждение на лесосеке до рубки; 13 – сохраненный подрост; 14 – семенные деревья

Рис. 5.6. Схема разработки лесосек по трехленточной технологии на базе валочно-пакетирующих и трелевочных машин: 1 – лесовозный ус; 2 – магистральный волок; 3 – пасечный трелевочный волок; 4 – погрузочный пункт, 5 – технологические ходы ВПМ; 6 – трелевочный трактор; 7

– пни; 8 – пачки деревьев, уложенные при разработке центральной ленты; 9 – пачки деревьев, уложенные при разработке второй ленты; 10 – сохраненный подрост хвойных пород; 11 – ВПМ; 12 – лесосека (насаждение) до рубки;13 – граница зоны безопасности

Трелюют деревья по волоку, расположенному на средней ленте. Для обеспечения безопасных условий труда на смежных операциях целесообразно вести разработку одновременно трех смежных пасек. Разработку правых лент целесообразно вести после того, как со средней и левой лент деревья стрелеваны. Деревья трелюют вершинами вперед, используя на трелевке тракторы с манипуляторами или с канатно-чокерной оснасткой.

Основной недостаток схемы (рис. 5.6) - многократные проходы на волоке (24…30 рейсов) трелевочной машины и возможность повреждения на нем почвы и холостые пробеги ВПМ, что отрицательно влияет на её производительность. Поэтому предпочтительнее вести разработку лесосеки по двухленточной технологии.

Разработку пасеки по двухленточному способу ведут в два приема, начиная с правой ленты аналогично трехленточной технологии, понимая в этом случае под правой лентой среднюю. Разработка левых лент - идентична. Достоинством этой схемы является то, что её можно приме-

нять на лесосеках и с удовлетворительной несущей способностью грунта, а также большая производительность ВПМ по сравнению с разработкой трехленточной пасеки.

Схема проведения чересполосных постепенных рубок способом двухленточной технологии представлена на рис. 5.7. При разработке центральной ленты, посередине которой прокладывается трелевочный волок, пачки деревьев укладываются строго в след машины; при разработке соседней ленты – под углом до 30° к направлению волока. Затем ВПМ переходит в другую пасеку, оставляя нетронутой одну или две пасеки длиной (n − 1)l n , где n– число приемов рубки. После перехода во

вторую пасеку в первой происходит очистка деревьев от сучьев легкой бензопилой. Сбор и трелевка хлыстов за вершину осуществляются трактором с манипулятором или с канатно-чокерной оснасткой. Это позволяет сохранить подрост.

Рис. 5.7. Схема разработки лесосек при проведении чересполосных постепенных рубок по двухленточной технологии: 1 – лесовозный ус; 2 – лесопогрузочный пункт; 3 – волок; 4 – трелевочный трактор; 5 – сохраненный подрост хвойных пород; 6 – пни; 7 – технологической ход ВПМ; 8 – сохраняемая полоса леса; 9 – обрезчик сучьев; 10 – ВПМ; 11 – пачки

деревьев, уложенные на волок при разработке центральной ленты

Технологии разработки лесосек на базе валочно-пакетирующих и

трелевочных машин с технологическими ходами ВПМ параллельно лесовозному усу или круговыми приемлемы для реализации исключительно

только сплошных рубок с последующим лесовозобновлением в определенных природных условиях.

Рис. 5.8. Схема разработки лесосек ВПМ и трелевочных машин: а – с пакетированием деревьев под углом, близким к прямому к направлению технологического хода ВПМ; б – кольцевая схема: 1 – лесовозный ус; 2 – лесопогрузочный пункт; 3 – штабель хлыстов; 4 – трелевочный трактор; 5 – пни; 6 – граница зоны безопасности; 7 – ВПМ; 8 – направлению технологического хода ВПМ; 9 – семенные деревья; 10 – пачки деревьев, заготовленные ВПМ; 11 – граница лент; 12 – растущий лес

Разработки делянки ходами параллельными лесовозному усу (рис. 5.8, а ), позволяет создавать запас пачек на делянке, что приходится делать при технологическом разрыве между валкой и трелевкой. Её целесообразно использовать в равнинных лесосеках с грунтами повышенной несущей способности. Разработку делянки начинается с дальнего края прямолинейными ходами параллельно усу с разворотами ВПМ по концам лент. По мере разрубки лент валочно-пакетирующая машина приближается к лесовозному усу. Пачки деревьев укладываются перпендикулярно к направлению движения машины комлями в сторону лесовозного уса. На первых двух-трех лентах пачки укладываются под меньшими углами.

Трелевка пачек начинается после разработки всего массива делянки без устройства волоков по кратчайшему расстоянию от места укладки пачек деревьев до погрузочного пункта поперек разработанных лент.

При движении по кругу (рис. 5.8, б ) ВПМ начинает разработку делянки, перемещаясь по лентам на ее границах, с постепенным приближением к центру по мере разработки делянки. Срезаемые деревья ВПМ укладывает пачки под углом за собой или впереди себя в зависимости от направления трелевки. Создаваемый большой фронт работ позволяет обеспечить трелевку пачек с любого места, исключая зону безопасности вблизи ВПМ.

При работе по круговой схеме сводятся к минимуму развороты ВПМ, и тем самым сокращаются потери времени на маневрирование. При строгом выдерживании ширины и параллельности лент и укладке пачек сзади по оси движения машины ВПМ может работать с частичным сохранением подроста. В этом случае все ленты разрабатываются ходами машины только по направлению трелевки. Схема (рис. 5.8, б ) рекомендуется при работе ВПМ на увлажненных грунтах или при наличии внутри массива неэксплуатационных выделов, а также редколесья и болот.

5.3. Технологии разработки лесосек с трелевкой деревьев на базе ва- лочно-трелевочных машин

Технология разработки лесосек зависит от режима работы валоч- но-трелевочной машины (ВТМ), рельефа местности и почвенногрунтовых условий. ВТМ могут работать в технологических режимах: валка-трелевка и валка-пакетирование.

Технологии разработки лесосек ВТМ параллельными ходами вдоль вырубаемых лент древостоя приемлемы для реализации сплошных рубок с последующим возобновлением, а также первых приемов чересполосных постепенных рубок в насаждениях без подроста. При разработке

лесосек по схемам (рис. 5.9, а , б ) устройство пасечных волоков не предусматривается.

Схема разработки делянок лентами, перпендикулярными лесовозному усу (рис. 5.9, а ), является основной технологической схемой. Она применяется на незаболоченных участках лесосеки с равнинным рельефом или пологими склонами в сторону лесовозного уса.

Рис. 5.9. Схемы разработки лесосек валочно-трелевочными машинами при работе в режиме валки-трелевки: а – лентами, перпендикулярными к лесовозному усу; б – лентами, параллельными лесовозному: 1 – лесовозный ус; 2 – ленты; 3 – ВТМ; 4 – пни; 5– растущий лес; 6 – технологические ходы машины; 7 – зона безопасности; 8 –трелевочный волок; 9 − лесопогрузочный пункт, 10 – заездный волок; – ширина разрабатываемой

Разработка основной части делянки начинается с разрубки первой ленты. Для этого ВТМ, маневрируя между деревьями, заходит от уса в глубь делянки на расстояние, обеспечивающее формирование максимально допустимой пачки деревьев, после чего машина разворачивается и, двигаясь по направлению к усу, срезает деревья с левой стороны и формирует из них пачку, которую затем трелюет на лесопогрузочный пункт, расположенный возле уса. Этот прием повторяется до тех пор, пока не будет прорублена лента до конца делянки. Закончив разработку первой ленты, ВТМ приступает к разработке следующей ленты с её дальнего конца. Двигаясь вдоль стены леса, машина срезает и укладыва-

ет на коник все деревья, находящиеся в зоне действия рабочих органов ВТМ слева от нее. Сформировав пачку деревьев, ВТМ трелюет её к лесопогрузочному пункту. Затем машина возвращается к осваиваемой ленте, где было свалено последнее дерево, набирает очередную пачку и трелюет её. Так продолжается до полной разработки ленты. В таком же порядке разрабатываются все последующие на делянке ленты.

При работе по схеме (рис. 5.9, а ) ширина делянки а д должна быть

такой, чтобы машина могла сформировать хотя бы одну пачку. Это возможно, если

где l п – длина ленты для набора одной пачки, м; V п – объем формируемой пачки, м3 ; q – запас на 1 га, м3 /га; bл – ширина ленты, на которой формируется пачка, м; а без – ширина зоны безопасности вдоль лесовозного уса.

Схема разработки делянки лентами, параллельными лесовозному усу (рис. 5.9, б ), применяется для освоения лесосек с равнинным рельефом местности при низкой трудоемкости прокладки лесовозных усов. На плотных грунтах и в зимний период лесовозный ус может смещаться вслед за разработкой делянки, что сводит к минимуму и среднее расстояние трелевки. Усы могут прокладываться через расстояния в пределах 60…100 м. Делянка разрабатывается ходами ВТМ параллельными продольной стороне лесного массива и усу. Технология разработки лент и очередность их освоения аналогичны ранее описанным процессом. Сформированная пачка деревьев на ленте трелюется к лесопогрузочному пункту по кратчайшему пути поперек ранее разработанных лент.

В случае увлажненных грунтов летом или при глубоком снежном покрове зимой делянку лучше разрабатывать лентами, расположенными под углом 60…70° к лесовозному усу. Такое расположение лент облегчает движение ВТМ в грузовом направлении за счет уменьшения угла поворота при выезде на лесопогрузочный пункт.

Узкопасечная технология на базе валочно-трелевочных машин с трелевкой деревьев за комли приемлема для реализации преимущественно сплошных рубок с предварительным возобновлением (сохранением подроста), а также чересполосных рубок на участках с подростом и без подроста, сплошных рубок с последующим лесовозобновлением.

По данной технологии можно разрабатывать лесосеки с сохранением 40…60% подроста. Для этого на делянках производят наметку трелевочных волоков с расстоянием между ними в пределах 1,5…2 максимальных рабочих вылетов манипулятора Rмax (рис. 5.10).

После валки и трелевки леса из зоны безопасности производят последовательно вырубку леса на волоке шириной до 4 м, а затем разра-

ботку обеих полупасек. Прорубка волоков производится ВТМ обычно при движении задним ходом по намеченному визиру.

Рис.5.10. Схема разработки лесосек по узкопасечной технологии на базе валочно-трелевочных машин с сохранением подроста: 1 – трелевочный волок; 2 – лесовозный ус; 3 – граница зоны безопасности; 4 – пасечный волок; 5 – лесопогрузочный пункт; 6 – деревья, спиленные при разработке волока; 7 – ВТМ; 8 – граница пасек; 9 – сохраненный подрост; 10 – источники обсеменения; 11 – растущий лес

Двигаясь в обратном направлении, ВТМ валит и укладывает в коник деревья, расположенные как слева, так и справа по ходу ее движения в радиусе действия манипулятора. Валку более удаленных от волока деревьев производят вершиной на вершинную часть, уложенных в коник деревьев, и комли манипулятором укладывают в коник, что исключает повреждение подроста. Одновременно подбираются деревья, сваленные в процессе прорубки волока. Сформированная пачка трелюется на лесопогрузочный пункт. После трелевки очередной пачки ВТМ возвращается обратно на пасечный волок и цикл повторяется. После разработки всей ленты машина переходит на следующую ленту.

Технология разработки лесосеки ВТМ в режиме работы валка-

пакетирование и трелевкой пачек деревьев трелевочными машинами по специально прорубленным волокам приемлема для реализации сплошных рубок с последующим возобновлением, а также первых приемов чересполосных постепенных рубок в насаждениях без подроста.

При работе в режиме валка-пакетирование ВТМ должна формировать пачки, объём которых соответствовал бы рейсовой нагрузке для работающего в комплексе трелевочного трактора, как правило, с пачковым захватом. Формирование пачки под тяговую характеристику трелевочного трактора является отличительной особенностью работы ВТМ в режиме валка-пакетирование.

Схема работы ВТМ в режиме валка-пакетирование представлена на рис. 5.11. Здесь в паре с ВТМ работает трелевочная машина. ВТМ двигается по лесосеке по двухсторонне расширяющемуся периметру. Обрабатываемые ленты располагаются параллельно лесовозной дороге. Сваленные деревья укладываются в формировочное устройство и по мере формирования пачки разгружаются у магистрального волока. Их трелевка в штабеля выполняется трелевочной машиной, которая в данном случае не сходит с магистрального волока. Перед началом работы по данной схеме должны быть прорублены магистральные волока, а также технологический коридор посередине лесосеки параллельно лесовозной дороге.

При разработке делянки ходами параллельными лесовозному усу, длину ленты формирования пачки можно определить по формуле:

ширина ленты, разрабатываемая ВТМ за один проход, м.

В зависимости от вида вывозимой древесины технологии разработки лесосек с применением валочно-пакетирующих и валочнотрелевочных машин (рис. 5.5…5.11) могут быть реализованы в вариантах работ на лесопогрузочном пункте: с погрузкой и вывозкой деревьев; с очисткой деревьев от сучьев и погрузкой и вывозкой хлыстов; с очисткой деревьев от сучьев, раскряжевкой хлыстов на сортименты, погрузкой и вывозкой сортиментов.

Рис. 5.11. Схема разработки лесосек по ВТМ в режиме валкапакетирование: 1 – лесовозный ус; 2 – лесопогрузочный пункт; 3 – растущий лес; 4 – пни; 5 – магистральный волок; 6 – ленты; 7 – граница зоны безопасности; 10 – ВТМ; 8 – трелевочный трактор; 9 – технологические ходы машины; 11 – технологический коридор для заезда машины; 12 – пачки деревьев

5.4. Технологии разработки лесосек на базе харвестера и форвардера

Узкопасечная технология разработки лесосек на базе харвестера и форвардера приемлема для реализации всех видов сплошных рубок, в том числе с предварительным возобновлением, преимущественно в насаждениях с мелким подростом и с низко- и среднепроизводительными древостоями, выборочных рубок (чересполосные, равномернопостепенные и др.) при выполнении лесоводственных требований по ограничению площади волоков за счет придания им извилистой формы, в том числе при проведении рубок зимой без ограничений, летом, исключая переувлажненные почвы.

Разработка лесосек с применением харвестеров предполагает применение двух возможных способов складирования сортиментов относительно направления движения машины: одностороннего и двустороннего. Двусторонний способ укладки сортиментов позволяет снизить объём работ по перетаскиванию деревьев при выполнении технологических

Временный путь для вывозки заготовленной древесины с лесосеки со сроком эксплуатации не более года, примыкающий к ветке или магистрали лесовозной дороги и предназначенный для освоения отдельных лесосек. Выбор трасс Л. у. проводится на этапе подготовительных лесосечных работ - комплекса операций по созданию необходимых условий для выполнения основных работ на лесосеке. Л. у. - часть лесотранспортной сети лесозаготовительного предприятия. Расстояние между Л. у., равное двум расстояниям трелевки древесины, устанавливают с учетом наименьших суммарных затрат на их строительство и трелевку древесины к лесопогрузочным пунктам. В зависимости от типа местности и применяемых автопоездов из покрытия Л. у. могут быть на железобетонных плитах, из деревянных щитов на фунтовом или шпальном основании, из бревен на шпальном основании (т. и. лежневые лесовозные дороги), а также гравийными, улучшенными фунтовыми и фунтовыми. Не допускается использование в качестве временных Л. у. русел рек и ручьев. Л. у. после окончания срока вывозки древесины должны быть разобраны, а занимаемые ими земли рекультивированы (см. Рекультивация земель).

Здравствуйте! Уважаемые коллеги, разъясните, пожалуйста, имеет ли право арендатор лесного участка устраивать лесовозные усы для освоения отдельных лесосек. По выделам, не назначенным в рубку. В проекте освоения в таблице характеристика проектируемых объектов лесной инфраструктуры указаны выдела только для создания лесовозных дорог.

Согласно распоряжению Правительства Российской федерации от 17.07.2012 г. № 1283-р утверждён перечень «объектов лесной инфраструктуры для защитных лесов, эксплуатационных лесов и резервных лесов». Лесовозный ус в этом перечне отсутствует. Как быть, если лесоустройством не запланирована дорога, предназначенная для освоения конкретной лесосеки. С уважением, Владимир.

Уважаемый Владимир!

В соответствии с частью 7 статьи 29 Лесного кодекса Российской Федерации граждане, юридические лица на лесных участках, предоставленных им в целях заготовки древесины, вправе осуществлять строительство лесных дорог, лесных складов, других строений и сооружений.

Согласно статье 13 Лесного кодекса Российской Федерации лесная дорога относится к объектам лесной инфраструктуры, которые подлежат сносу после того, как отпадет надобность в них, а земли, на которых они располагались, - рекультивации.

Согласно «ГОСТ 17461-84. Межгосударственный стандарт. Технология лесозаготовительной промышленности. Термины и определения» лесовозный ус - временный лесовозный путь со сроком эксплуатации не более года, примыкающий к ветке или магистрали лесовозной дороги и предназначенный для освоения отдельных лесосек.

Таким образом, лесовозный ус - это сооружение достаточно краткосрочного действия в отличие от лесной дороги, поэтому в перечень объектов лесной инфраструктуры он не входит и не планируется документами лесоустройства.

Арендатор лесного участка в целях освоения отдельных лесосек имеет право устраивать временные лесовозные пути (лесовозные усы), в том числе по лесотаксационным выделам, не назначенным в рубку, с обязательным отображением схемы размещения данных сооружений в технологической карте разработки лесосеки (п. 53 Правил заготовки древесины, утвержденных приказом Рослесхоза от 01.08.2011 года № 337). Однако, не более, чем через год с начала сооружения лесовозных усов, он должен прекратить эксплуатацию данных объектов, разобрать их и рекультивировать занимаемые ими земли.

Лесную дорогу, как объект лесной инфраструктуры, арендатор лесного участка имеет право создавать согласно проекту освоения лесов и эксплуатировать ее в течение всего периода времени, когда у него есть необходимость в этом (практически в течение всего срока действия проекта освоения лесов и, возможно, в течение всего срока аренды лесного участка). Рекультивировать земли, занятые лесной дорогой, необходимо лишь после того, как отпадет в ней надобность.

Подготовительные работы проводят с целью создания необходимых условий для безопасной и высокопроизводительной работы на основных лесосечных работах. Подготовка лесосек к разработке обязательна и должна проводиться до ее начала.

2.1 Состав подготовительных работ

В состав подготовительных работ входят: подготовка лесосырьевого фонда, уборка опасных деревьев, подготовка волоков и лесопогрузочных пунктов, выбор трасс и строительство лесовозных усов; подготовки обслуживающих (вспомогательных) производств (обустройство мастерского участка).

2.2 Отвод лесосек в натуре

Отвод лесосек производят лесхозы, как правило, в весенне-летний период: по главному пользованию и лесовосстановительным рубкам - за 2 года до поступления лесосек в рубку; по рубкам ухода за лесом - за 1 год до рубки; по сплошным санитарным и прочим подобным рубкам - по фактической необходимости. Перед отводом лесосек все лица, привлекаемые к этой работе, должны быть предварительно проинструктированы с проведением тренировки по отводу и таксации лесосек в натуре. Приступая к отводу лесосеки, берут ее выкопировку с плана нарезки лесосек (с подробной привязкой), выписывают таксационную характеристику входящих в нее участков-выделов и подбирают аэроснимки, если они имеются.

Запроектированную к отводу лесосеку предварительно осматривают в натуре. При существенных расхождениях с данными лесоустройства (неспелый лес, неправильное определение преобладающей породы), в результате чего насаждения не могут быть отведены в рубку, эти участки заменяют другими с составлением соответствующего акта. При необходимости лесосеку разбивают на делянки.

2.3 Подготовительные работы по площади делянок

Делянка - участок лесосеки, тяготеющей к одному погрузочному пункту (верхнему складу). Количество делянок на лесосеке зависит от ее размеров и принятого среднего расстояния трелевки. Размеры делянок для каждого конкретного случая различны и зависят в основном от типа применяемых машин на валке и трелевке.

Пасека - это часть делянки, осваиваемая с одного трелевочного волока. Длина пасеки преимущественно равна ширине делянки. Ширину пасеки устанавливают исходя из способа валки и трелевки деревьев (хлыстов), состава и высоты лесонасаждений, рельефа местности, почвенно-грунтовых условий.

Лента (полупасека)- часть делянки, которая разрабатывается за один проход вальщика, ВТМ или ВПМ.

Производится разбивка на пасеки с помощью визиров. Отводится защитная полоса с открытой границей шириной 25-30 м. Прокладывается волок, его граница отмечаются метками на деревьях.

2.4 Выбор схемы транспортного освоения лесосеки

Прокладка волоков должна происходить с максимальным использованием промежутков между оставляемыми деревьями и вырубкой при этом минимального количества деревьев (подроста). Ширина волока должна быть не более 5 м. Длина пасечных волоков в летний период (при непромерзшем грунте) до 250 м в лесах 1 и П группы и 300 - в лесах III группы. В зимний период при промерзшем грунте длина волоков может увеличиваться.

При проведении лесосечных работ в летний период в лесах с влажными и переувлажненными почвами или со свежими суглинистыми почвами трелевка древесины допускается только по волокам, укрепленным порубочными остатками.

Общая доля повреждений почвы путем минерализации ее поверхности на тяжелых глинистых и суглинистых сырых и влажных почвах (долгомошная, черничная и сходные с ними группы типов леса) не должна превышать 20% площади лесосеки в равнинных условиях.

В равнинных условиях повреждение почвы в виде колеи глубиной свыше 10 см и протяженностью более 3% длины пасечного волока и более 5% магистрального не допускается. Для местности, где образование колеи не ведет к резкому снижению защитных, водоохранных функций леса и условий лесовозобновления, ограничения по повреждению почв могут снижаться органами лесного хозяйства.

2.5 Разрубка трасс и строительство лесовозных усов

Транспортная подготовка лесосечного фонда включает изыскание и строительство лесовозных усов и искусственных сооружений. Лесовозные усы, как правило, имеют простое устройство.

До начала разработки на лесосеку подводится ус лесовозной дороги. Для его прокладки выполняют упрощенные изыскание местности. Трассирование уса должно быть увязано с принятой технологией разработки лесосек.

Для прокладки уса разрабатывается полоса шириной 6...8 м. Все опасные деревья вдоль лесовозного уса на расстоянии 25 м в обе стороны убирают до начала его строительства. Тип уса выбирается в зависимости от почвенно-грунтовых условий. Протяженность лесовозных усов зависит от принятого расстояния трелевки и размещения лесосечного фонда, отведенного в рубку на расчетный год. Усы строят дорожно-строительные бригады под руководством мастера.

2.6 Подготовка погрузочных площадок. Расчет необходимого числа погрузочных площадок для складирования заготовленной древесины

Места под погрузочные площадки выбираются по требованиям:

Уклон автопоезда не должен превышать 15%, а сам путь должен быть по возможности прямолинейным;

Под погрузочную площадку желательно использовать территорию, имеющую редину, прогалину, без подроста основной породы;

Размер погрузочной площадки должен быть достаточным для размещения 6-8 сменного запаса леса, заготовленного бригадой.

Места для погрузочных площадок устраивают в соответствии с технологической картой одновременно с разрубкой просеки для дороги. Подготовка погрузочных площадок заключается в следующих работах:

Расчистка площадки от валежника, кустарника, валунов, спиливают пни заподлицо с землей

Разрубка зон безопасности и укладка хлыстов в качестве лежней.

Выбираем погрузочные площадки размером 35х40 м.

2.7 Затраты труда на проведение подготовительных работ

Объем подготовительных работ, и трудозатраты на их выполнение зависят от годового объема производства, почвенно-грунтовых условий и рельефа местности и системы машин на лесосечных работах и т.д.

Воспользуемся следующей формулой для определения трудозатрат:

где Q - годовой объем вывозки леса с каждой лесосеки, м3;

q - запас леса на 1 га, м 3 ;

A - трудозатраты на подготовку 1 га, (0,5-1,5 чел/дней);

B - трудозатраты на подготовку одного погрузочного пункта рабочими,(0,1-2);

K - коэффициент, учитывающий вырубки, гари и т.д., (1,1-1,2);

C - трудозатраты на строительство 1 км уса одним рабочим (10-15);

S - площадь, тяготеющая к одному погрузочному пункту, (5-8га);

b - ширина полосы леса, осваиваемая с одного уса, км.;

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

РАЗМЕЩЕНИЕ ЛЕСОВОЗНОГО УСА НА ЛЕСОСЕКЕ

Д.Н. АФОНИЧЕВ, доц. каф. транспорта леса и инженерной геодезии ВГЛТА, д-р техн. наук

[email protected]

Существуют различные варианты размещения лесовозного уса на лесосеке, наиболее распространены две схемы: проложение уса по середине и по краю лесосеки, но не обосновываются условия, при которых следует размещать ус по середине и по краю лесосеки . Очевидно, что размещение уса определяется шириной лесосеки: при относительно небольшой ширине целесообразно ус разместить по краю лесосеки со стороны лесовозной магистрали. Выбор конкретного варианта размещения уса на лесосеке может быть обоснован путем сравнения затрат на устройство трелевочных волоков, погрузочных пунктов и трелевку лесоматериалов к погрузочным пунктам по рассматриваемым вариантам.

Обозначим суммарные затраты на устройство трелевочных волоков, погрузочных пунктов и трелевку лесоматериалов к погрузочным пунктам при размещении уса по краю лесосеки Z1 (руб), а при размещении уса по середине лесосеки - Z2 (руб). Размещение уса по краю лесосеки целесообразно, если выполняется условие

При несоблюдении условия (1) ус необходимо разместить по середине лесосеки.

Каждый из параметров Zx и Z2 включает пять статей затрат: Z3 - затраты на устройство погрузочных пунктов, руб; Z4 - затраты на устройство магистральных трелевочных волоков, руб; Z5 - затраты на трелевку по магистральным волокам, руб; Z6 - затраты на устройство пасечных волоков, руб; Z7 - затраты на трелевку по пасечным волокам, руб. Затраты Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 определяются с учетом размеров лесосеки, пасек, расположения погрузочных пунктов и параметров технологического процесса лесосечных работ . Путем алгебраических построений можно получить аналитические зависимости, определяющие указанные затраты

где m - количество погрузочных пунктов, размещаемых по одной стороне уса; k - количество рядов пасек на лесосеке;

K - стоимость устройства одного погрузочного пункта, руб.

Количество рядов пасек k зависит от размещения уса, при расположении уса по середине k = 2, а при расположении уса по краю лесосеки k = 1.

Z4 = mkC1kPT{lII + a - a0), (3)

где CT - стоимость устройства магистрального волока, руб/км;

kPT - коэффициент удлинения магистрального волока;

1п - расстояние между погрузочными пунктами, км;

a - протяженность магистрального волока в пределах погрузочного пункта, км;

a0 - полуширина зоны тяготения к пасечному волоку, км.

Z5 = 1шЯЪГ (4)

где 1Ш - среднее расстояние трелевки по магистральному волоку, км;

q - объем трелюемой древесины, м3;

Ът - стоимость трелевки древесины по магистральным волокам, руб/(м3-км).

7 - mkkpnlnCn (dy z^ (5)

7 - 2ao It - J- (5)

где kpn - коэффициент удлинения пасечного волока;

СП - стоимость устройства пасечного волока, руб/км;

dy - ширина зоны тяготения к усу, км;

z - расстояние от уса до магистрального волока, км.

где lmB - среднее расстояние трелевки по магистральному волоку, км;

Ъп - стоимость трелевки древесины по пасечным волокам, руб/(м3-км).

Если принять, что форма лесосеки в плане прямоугольная, то объем заготавливаемой на лесосеке древесины q можно определить по формуле

q = Х.00^^^., (7)

где у - ликвидных запас древесины на 1 га, м3/га.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Средние расстояния трелевки по магистральному и пасечному волокам при размещении пасечных волоков перпендикулярно лесовозному усу, а магистральных - параллельно усу составляют

lMB = kPT;

Пв = 0,5kPn((dy / к) - z) (8)

Суммарные затраты Zx при к = 1 составят

Zj = mK + mC1kPT{ln + a - a0) +

100Ydylnmb1kpT +

+ (mkPnlnCn / 2a0)(dy - z) +

50Jdylnmkpnbn(dy - z). (9)

Суммарные затраты Z2 при к = 2 составят

Z2 = 2mK + 2mCTkPT(ln + a - a0) +

100Ydylnmb1kPT +

+ (mkPnInCn / 2a0)(dy - 2z) +

25JdylnmkPnbn(dy - 2z). (10)

Неравенство (1) легко привести к

Z2 - Zj > 0. (11)

С учетом формул (9) и (10) после преобразований неравенство (11) примет вид

mK + mCTkPT(ln + a - a0) - zmkPn ln CJ2a0 -

25YlnmkPnbn Cpy> °. (12)

Так как m > 0 и a0 > 0, то обе части неравенства (12) без изменения знака можно разделить на m и умножить на a0

2a0K + 2a0C1kPT(ln + a - a0) -

ZkPn lnCn - 50a0YlnkPnbndy2 > 0. (13)

Полученное неравенство легко решается относительно dy

dy < (2a0K + 2a0CTkPT(ln + a - a0) -

ZkPn lnCn) / 50a0YlnkPnbn. (14)

Ширина зоны тяготения к усу dy величина положительная, а поэтому из обеих частей неравенства (14) можно извлечь квадратный корень без изменения знака неравенства

2a0K + 2a0CTkPT х

x(ln + a - a0) - zkpnlnCn (15)

Формулу (15) можно упростить заменой an = 2a0 (an - ширина зоны тяготения к пасечному волоку, км) и выносом числовой константы из-под корня, тогда размещение уса по краю лесосеки целесообразно при соблюдении условия

a^K + anCTkpT х x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn

Из полученного выражения (16) видно, что на размещение уса влияют три группы факторов: технологические параметры (an, ln, a, z), экономические показатели (K, CT, Cn, bn) и природные условия (kPT, kPn, у). Исследуем влияние ширины пасеки ln и ликвидного запаса древесины у на ширину зоны тяготения к усу dyK, при которой Zj = Z2, а следовательно согласно формулам (11) - (16)

a^K + anCTkpT х x(ln + a - 0,5an) - zkpnlnCn an ylnkpnbn

Следует учесть, что ln = nan, где n - целое число, тогда формула (17) преобразуется к виду

K + CTkpT -

NzkpnCn nanYkpnbn

Примем в соответствии с следующие значения: K = 35 руб, CT = 30 руб/км, Cn = 10 руб/км, bn = 0,55 руб/(м3-км) (экономические показатели приняты в базовом уровне), an = 0,016 км, a = 0,03 км, z = 0,05 км. Для равнинной местности можно принять kPT = 1,15, kPn = 1,2. Ликвидный запас древесины

Y примем в интервале 50-250 м3/га с шагом изменения 50 м3/га, при этом малые значения

Y соответствуют лесосекам при проведении рубок ухода за лесом. Расстояние между погрузочными пунктами ln может изменяться в достаточно широком диапазоне , а поэтому примем значение n = ln / an в интервале от 1 до 12.

На рисунке представлены графики зависимости dyK = fly). Множество значений dy расположенных выше кривых графиков, показанных на рисунке, согласно (16) соответствует условию размещения уса по середине лесосеки, а соответственно множество значений dy расположенных ниже кривых графиков - условию размещения уса по краю лесосеки.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2009