Разработка алгоритма выбора вариантов прокладки транспортных путей при проведении комплекса лесосечных работ с совмещенным лесовосстановлением

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

ленной ДКР составит 4843,3 тыс. м3. Объем плавающей древесины на акватории водохранилища составит: непосредственно при заполнении водохранилища до отметки НПУ 208,0 м - 720,89 тыс. м3, после первого года эксплуатации водохранилища - 1153,74 тыс. м3.

5) Расчеты показывают, что разность в объемах поступления древесной массы на акваторию водохранилища непосредственно после заполнения ложа водохранилища для первого варианта (только лесоочистка на территории Красноярского края) и второго варианта (проведения в полном объеме работ по лесосводке и лесоочистке на территории Красноярского края и Иркутской области) составляет около 1,5 %. При сравнении объемов поступления древесной массы на акваторию водохранилища через год после эксплуатации эта разность увеличивается до 16 %, т.е. практически на объем плавающей древесной массы, которая всплывет и будет находиться на акватории водохранилища сразу после наполнения, не влияют варианты проведения работ по лесосводке и лесоочистке. Однако это будет ощутимо заметно в последующие годы эксплуатации.

Авторы еще раз хотят обратить внимание, что в работе рассмотрен вопрос только количественной составляющей затронутой проблемы, без вскрытия проблем и механизмов влияния объемов затапливаемой древесины на качество воды и состояние экосистемы водного объекта.

Библиографический список

1. Лапин, Г.Г. О состоянии и перспективах развития гидроэнергетики России / Г.Г. Лапин, В.В. Смирнов, Е.И. Ваксова // Гидротехническое строительство. - 2007. - № 6. - С. 9-15.

2. Плотины и развитие. Новая методическая основа для принятия решений: Отчет Всемирной комиссии по плотинам. - М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2009. - 200 с.

3. Разработка прогноза засорения и загрязнения водохранилища Богучанской ГЭС древесной массой и органическими веществами, комплекса предложений по очистке водохранилища от древесной массы: отчет о НИР / ГОУ ВПО «Сибирский госуд. технол. ун-т»; рук. В.П. Корпачев. - Красноярск, 2006. - 85 с.

4. Корпачев, В.П. Методика прогнозирования поступления древесной массы при затоплении и эксплуатации водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского региона / В.П. Корпачев, Л.И. Малинин, М.М. Чебых // Сб. научн. тр. всесоюзн. научно-практ. конф. «Использование и восстановление ресурсов Ангаро-Енисейского региона». - Том II.

- Красноярск, Лесосибирск, 1991. - С. 107-113.

5. Корпачев, В.П. Методика прогнозирования засорения древесной массой водохранилищ ГЭС Сибири / В.П. Корпачев // Лесное хозяйство. - 2004. -С. 21-23.

6. Корпачев, В.П. Засорение и загрязнение водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского региона древесной массой и органическими веществами / В.П. Корпачев; Сибирский госуд. технол. ун-т.

- Красноярск, 2004. - 118 с. - Деп. в ВИНИТИ 15.12.04, № 1994-В2004.

7. СанПиН 3907-85. Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ. Утв. заместителем главного государственного врача СССР 01.07.1985 г.

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ВЫБОРА ВАРИАНТОВ ПРОКЛАДКИ

транспортных путей при проведении КОМПЛЕКСА лесосечных работ с совмещенным лесовосстановлением

К.П. РУКОМОЙНИКОВ, доц. каф. технологии и оборудования лесопромышленных производств МарГТУ, канд. техн. наук

В настоящее время на кафедре технологии и оборудования лесопромышленных производств (ТОЛП) МарГТУ совместно с МГУЛ проведены исследования пересадки подроста из-под полога леса. В ходе исследования выявлены различные возможные технологические схемы пересадки подроста. Проведенный

njkg@rambler. ru

анализ показал, что наиболее эффективно проведение лесовосстановительных работ без организации мест временного хранения, погрузка и выгрузка подроста на которых требует дополнительных трудовых и денежных затрат. Данный вариант возможен в том случае, когда места выкопки и посадки находятся вблизи

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

101

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

друг от друга. Разработанный в настоящее время способ поквартального освоения, предусматривающий последовательное проведение всех видов работ в квартале, предоставляет возможность максимально концентрировать объемы лесосечных работ и работ по пересадке подроста в его пределах, а рациональная технология разработки квартала, развития его инфраструктуры позволит сократить затраты на комплексное выполнение лесосечно-лесовосстановительных работ.

Связав между собой две технологии - технологию лесосечных работ и новую технологию лесовосстановления, можно значительно повысить эффективность лесопользования, но для реализации данной технологии необходимы дополнительные исследования.

Цель исследований: создание условий превращения кварталов (блоков кварталов) в структурную единицу организационнохозяйственного обустройства территории с сетью лесовозных дорог, волоков, технологических коридоров, лесопромышленных складов и мест временного хранения подроста с учетом всего срока аренды участка лесного фонда и обоснованием основных технологических параметров квартала, позволяющих сократить перемещения техники, повысить доступность разрабатываемых выделов и производительность машин, задействованных при выполнении комплекса лесосечнолесовосстановительных работ с пересадкой подроста из-под полога леса, снизить негативные последствия лесозаготовок. Блок-схема выбора рациональной технологии освоения квартала представлена на рис. 1.

Характерными особенностями прокладки транспортных путей в пределах квартала и размещения на его территории погрузочных пунктов и мест временного хранения подроста при проведении на его территории комплекса лесосечно-лесовосстановитель-

ных работ с пересадкой подроста из-под полога леса являются:

- необходимость транспортировки грузов (лесоматериалы, подрост) не только в направлении к поквартальным просекам, но и в глубь квартала;

- возможность размещения мест временного хранения подроста на всей террито-

рии квартала, вблизи магистральных волоков, без привязки к постоянным путям лесовозного автотранспорта, в то время как с целью обеспечения возможности вывозки заготовленных лесоматериалов погрузочные пункты должны располагаться вблизи поквартальных просек и имеющихся на территории квартала лесовозных дорог.

С учетом вышесказанного выявлена целесообразность прокладки транспортных путей (магистральных волоков и технологических коридоров) в пределах квартала таким образом, чтобы проложенные магистральные и пасечные волоки:

- обеспечивали возможность как транспортировки лесоматериалов к поквартальным просекам и лесовозным дорогам с различных участков квартала, так и транспортировку подроста при стремлении к минимуму суммарных трудовых и материальных затрат на обустройство погрузочных пунктов, мест временного хранения подроста, выполнение переместительных операций в ходе осуществления всего комплекса лесосечнолесовосстановительных работ;

- обеспечивали доступность всех вы-делов на территории квартала во все периоды его освоения с возможностью трелевки лесоматериалов и транспортировки подроста в нескольких направлениях с целью обеспечения возможности разработки выделов на всем протяжении аренды участка лесного фонда при недоступности для использования по лесохозяйственным соображениям основных направлений транспортных путей, обеспечивающих транспортировку перевозимых грузов по экономически целесообразному расстоянию;

- не имели хаотичную направленность, а были взаимно согласованы, взаимозаменяемы и систематизированы, с возможностью использования магистральных и отдельных пасечных волоков в течение всего периода аренды квартала на различных этапах его освоения;

- обеспечивали возможность транспортировки подроста в глубь квартала, а также на любой из его участков без необходимости выезда агрегата для выкопки и пересадки подроста на поквартальные просеки;

102

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 1. Блок-схема выбора рациональной технологии освоения квартала

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

103

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

Рис. 2. Алгоритм решения задачи анализа вариантов прокладки транспортных путей в квартале с использованием ГИС

- обеспечивали удобство перемещения агрегата для выкопки и посадки подроста между магистральными волоками при транспортировке подроста и участками квартала, расположенными в различных его частях;

- обеспечивали рациональное с теоретической, практической и лесохозяйственной точек зрения расстояние транспортировки подроста между местами выкопки и посадки;

- максимально соответствовали существующей сети дорог, прогалин, молодня-ков лиственных пород, свободных от деревьев мест и учитывали особенности рельефа местности и природные условия в границах каждого из выделов, входящих в состав квартала.

Применение алгоритма (рис. 2) основывается на использовании данных геоинформационной системы (ГИС): пространственных характеристик разрабатываемых выделов; информации о наличии или отсутствии подроста, запасе леса на территории разрабатываемых участков и т.д. (Блок 1).

Выбор участка для проведения рубок осуществляется пользователем путем выделения его на геоинформационной карте. Пользователь на основе полученной из ГИС информации и с учетом технологических особенностей ведения работ при осуществлении необходимых видов рубок на планируемых участках квартала определяет вырубаемый запас древостоя, количество подроста, нуждающегося в пересадке,

104

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО

вводит данные о технологии и организации работ, используемых машинах для выполнения переместительных операций (Блок 3). Он предлагает предварительный вариант размещения технологических коридоров (Блок 2) в пределах квартала и вариант размещения магистральных путей, необходимых для транспортировки подроста между участками и трелевки древесины с рассматриваемых участков к технологическим коридорам и (или) поквартальным просекам. Дальнейшее изменение заданных направлений транспортных путей осуществляется при пересчете и сравнении различных вариантов. Информация из блока 1 переходит в блок 2 посредством считывания значений всех признаков осваиваемых участков, необходимых для выполнения последующих шагов алгоритма.

На основе полученной из ГИС информации, данных пользователя, информации о предварительном размещении технологических коридоров и магистральных путей выполняются три основных этапа расчета: определение затрат на транспортировку подроста между участками и местами временного хранения подроста (если они предусмотрены технологией работ) (Блоки 4, 7, 10, 13, 16); определение затрат на прокладку технологических коридоров и магистральных путей (Блок 12). Выполнение данных блоков сопровождается расчетом производительности лесосечных и лесовосстановительных машин, задействованных на переместительных операциях.

Одновременно с расчетом затрат на выполнение работ по транспортировке подроста алгоритм предусматривает решение транспортной задачи об эффективном выборе варианта распределения объемов пересаживаемого подроста между участками. Цель данного этапа - нахождение таких объемов подроста, транспортируемых с каждого разрабатываемого участка, на которых возможно его повреждение на каждый участок, пройденный лесосечными работами, где количество подроста недостаточно для эффективного лесовосстановления, при котором суммарная себестоимость транспортировки была бы минимальна.

В ходе работы программы, использующей в основе подобный алгоритм выполнения расчетов, осуществляется перебор всех

вариантов прокладки технологических коридоров и всех возможных при каждом из них вариантов размещения магистральных путей с постепенной минимизацией целевой функции. В качестве последней принимаются суммарные затраты на перемещение по рассматриваемым транспортным путям подроста и древесины, а также затраты на их размещение (Блок 15). Полученные в результате анализа данные расчетов соответствуют рациональному варианту размещения транспортных путей с минимумом затрат на выполнение данного вида работ (Блок 14). Результатом работы программы (Блок 17) является нанесение искомых параметров разработки квартала: технологических коридоров и магистральных путей на схему освоения квартала. При этом к каждому конкретному участку нужно подходить индивидуально, а места для прокладки волоков необходимо назначать после тщательного осмотра насаждений и корректировать их с учетом природных и технологических условий. Особое внимание должно быть уделено постоянству коммуникационной сети, которая должна быть однажды спроектирована с учетом включения в нее технологических элементов. В дальнейшем ее совершенствование должно проходить в основном в направлении улучшения целевого функционирования лесоучастка. В связи с наличием на каждом участке уже сложившейся или сформированной ранее коммуникационной сети в квартале какую-то общую схему технологического освоения участков давать не следует. Недостающую часть рабочей транспортно-погрузочной сети необходимо наметить таким образом, чтобы ее элементы (технологические линии и площадки) после окончания работ не ухудшили в целом сложившийся ландшафт, а стали дополнением к имеющейся сети дорог и полян. В связи с этим технологические линии прокладывают не всегда прямолинейно и в направлении, обеспечивающем наиболее рациональное использование машин и рабочей силы.

Работа выполнена в рамках научноисследовательской деятельности ГОУ ВПО «Марийский государственный технический университет» по заданию Федерального агентства по образованию в 2010 г. №1.1.10.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 6/2010

105