Методика лесоинженерной оценки и классификация природных условий для проектирования лесотранспортной сети

УДК: 630*03

П. А. Лыщик, канд. техн. наук, доцент (БГТУ);

Е. И. Бавбель, канд. техн. наук, ассистент

МЕТОДИКА ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЙ ОЦЕНКИ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕСОТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ

Методика лесоинженерной оценки для проектирования лесотранспортной сети разработана на основе классификации природных условий лесного фонда и позволяет давать долгосрочный прогноз строительства сети лесных дорог с учетом динамики лесоводственно-таксационных характеристик насаждений.

The term a steady forest management covers two inseparably linked among themselves an activity kind - development and reproduction of wood resources. Development without reproduction cannot be steady, that is the wood directed on long-term effective using. But also the reproduction which has been torn off from development loses the base - a source of the income and, as consequence, drops out of national economic system. And as the self-sufficient branch economic structure with the special purposes and management mechanisms in market economy loses viability.

Введение. Для проектирования лесотранспортной сети (ЛТС) необходимо обеспечить большую дробность и детальность исследования природных условий, которые следует изучить и классифицировать в пределах лесного фонда.

Поэтому четко просматривается необходимость разработки новой методики для лесоин-женерной оценки и классификации природных условий лесного фонда. Это создает предпосылки для технологического устройства лесного фонда, основу которого составляет идея постепенного перехода к выделению на них однородных по лесоэксплуатационным условиям постоянных хозяйственных секций (блоков).

В лесоводственном плане секция будет состоять из множества близких по лесорасти-тельным условиям таксационных выделов с целью формирования на них близких по продуктивности и назначению лесонасаждений и применения в будущем одинаковых способов рубок ухода и рубок главного пользования. В лесоэксплуатационном аспекте секция будет объединять будущие лесосеки с близкими эксплуатационными условиями, для которых будут назначаться одинаковые проектные и технологические решения по выполнению лесозаготовительных и лесовосстановительных работ.

Все это позволит разработать и применять для каждой хозяйственной секции пакет типовых проектных решений (ПТПР) по выполнению всего комплекса работ по эксплуатации, восстановлению и выращиванию лесов и сохранению лесной среды.

Основные положения. Природные условия отличаются исключительным разнообразием как в пределах отдельных лесорастительных районов, так и в пределах лесного фонда. Поэтому для оценки влияния природных условий на различные стороны процесса освоения лесного фонда необходимо выполнить классифи-

кацию всего диапазона их изменения на обширных лесных площадях по общим для них характерным признакам на

лесоэксплуатационные типы местности с условием, что изменчивость признаков внутри каждого типа местности будет невелика. Классификация природных условий должна сопровождаться их количественной и качественной оценкой. Однако на практике чаще всего ограничиваются описанием природных условий и производственной деятельностью, характеризуя их лишь с качественной стороны (СНиП 2.05.07-91. Промышленный транспорт) [1]:

- районы нормальных условий по трудности строительства лесной дороги;

- районы условий повышенной трудности;

- районы особо трудных условий.

Очевидно, такая или подобная этой классификация не может удовлетворить запросы проектировщиков, строителей и эксплуатационников лесных дорог [5]. Нужна научно обоснованная система оценки лесоводственно-таксационных характеристик насаждений, позволяющая:

1) совершенствовать планирование инвестиций на строительство и эксплуатацию транспортной сети в эксплуатационных лесах;

2) повысить качество проектно-сметной документации, экономичность и надежность проектных решений, снизить продолжительность и трудоемкость проектно-изыскательских работ;

3) улучшить организацию, технологию строительства и эксплуатации лесотранспорт-ной сети;

4)обеспечить охрану природы, рациональное использование природных ресурсов.

Лесной фонд заготовительного предприятия включает в себя лесопокрытые площади, лесные и нелесные земли, болота, ручьи, реки и т. д. Для учета лесоводственно-таксационных характеристик лесонасаждений и особенностей

реальной местности, влияющих на размещение транспортных путей, разработана специальная цифровая модель местности (ЦММ), которая позволяет оперативно оценивать и устанавливать параметры лесотаксационного описания. В качестве классификационной единицы принят

тип местности, объединяющий общностью ле-сорастительных и почвенно-грунтовых условий несколько групп типов леса.

В зависимости от происхождения выделены следующие макеты таксационного описания, которые приведены в таблице.

Описание макетов лесотаксационного описания

Макеты лесотаксационного описания Содержание макетов

Природные условия

Макет 1 «Местонахождение таксационного выдела» указание номера выдела, площади выдела, категории земель, хозяйственной категории, особо защитных участков, экспозиции, крутизны склонов, степени эрозии

Макет 3 «Лесорастительные условия» указание преобладающей породы, бонитета, типа леса, типа лесорастительных условий, года вырубки, количества пней, диаметра пней, типа вырубки

Макет 4 «Захламленность, сухостой» указание запаса захламленности, в том числе ликвида, запаса старого сухостоя

Макет 10 «Таксационная характеристика» указание яруса, коэффициента состава, древесной породы, возраста, высоты, диаметра, класса товарности, происхождения, полноты, суммы площадей сечения, запаса яруса на 1 га

Макет 12 «Повреждение насаждения» описание насаждений, поврежденных стихийными факторами, болезнями, эн-томовредителями, животными и др.

Макет 13 «Земли линейного протяжения» описание земель линейного протяжения

Макет 17 «Сельскохозяйственные земли» характеристика пахотных и луговых земель (сенокосов и пастбищ): пользователь, качество угодий, тип, состояние, порода, % зарастания, урожайность

Макет 19 «Болото» характеристика болот: тип, растительность, мощность торфяного слоя, порода, % зарастания

Макет 21 «Рекреационная характеристика» ландшафтная характеристика участка: тип ландшафта, эстетическая оценка, санитарная оценка, устойчивость, проходимость, просматриваемость, стадия дигреции, малые архитектурные формы

Макет 22 «Сад» описание садов: категория, год закладки, порода, расстояние между рядами, расстояние в ряду, количество деревьев, урожай с 1 га

Производственные условия

Макет 2 «Проектируемые хозяйственные мероприятия» указание проектируемых лесохозяйственных мероприятий, % вырубки, рас-четно-технологической карты

Макет 11 «Лесные культуры» описание лесных культур: год создания, способ образования почвы, способ создания, расстояние между рядами, расстояние в ряду, количество, состояние, причина гибели

Макет 14 «Травяные растения, грибы и ягодники» описание травяного покрова: ягодников, лекарственных трав, медоносных растений, индикаторов типов леса и др.

Макет 23 «Особенности выдела» описание характерных особенностей насаждений или участка

Макет 24 «Характеристика почв» характеристика почв: тип почвы, состав, степень влажности, степень задерне-ния, мощность почвы, процент выхода горных пород

Макет 25 «Плантация. Школа древесная» описание плантаций, древесных школ: назначение, год закладки, расстояние между рядами, расстояние в ряду, количество деревьев

Макет 26 «Селекционная оценка» селекционная оценка насаждений

Макет 27 «Данные предыдущего лесоустройства» данные предыдущего лесоустройства: номер выдела, площадь, категория земель, коэффициент состава, преобладающая порода, главная порода, полнота, запроектированное хозяйственное мероприятие

Окончание таблицы

Макеты лесотаксационного описания Содержание макетов

Макет 28 «Доступность для хозяйственного воздействия» характеристика и доступность участка для хозяйственного воздействия: признак доступности, тип транспорта, расстояние до дороги

Макет 29 «Агролесомелиорация» описание осушительной системы в участке: тип сети, год ввода, категория земель, порода, расстояние до осушителя, расстояние между осушителями, бонитет

Макет 31 «Подрост» указание количества (тыс. шт./га), высота, возраст, порода, оценка подроста

Макет 32 «Подлесок» указание степени густоты, породы

Социально-экономические факторы

Макет 15 «Выполненные хозяйственные мероприятия» анализ выполненных хозяйственных мероприятий: название, год, древесная порода, запас, анализ выполнения, оценка, факторы снижения качества, площадь

Макет 16 «Недревесное сырье» описание древесно-кустарниковых растений: техническое, лекарственное и прочее сырье

Макет 18 «Подсочка» описание заподсоченных насаждений: год начала подсочки, год окончания по плану, год окончания фактический, состояние, причина неудовлетворительно -го состояния, номер схемы, нарушение технологии, стимулятор

Макет 20 «Потери древесины» описание потерь древесины: категория, место потери, порода, запас, ликвид, деловой, площадь потерь

Специальная цифровая модель местности состоит из выделения объектов трех типов [2]:

- области неоднородности в виде полигонов произвольной формы, которыми описываются болота, озера, участки с различными типами местности, отличающиеся стоимостью строительства и содержания 1 км дороги;

- линейные участки неоднородности, аппроксимирующие ломаными линиями реки,

ручьи, узкие складки местности, существующие дороги и т. п.;

- особые точки, которыми описываются пункты концентрации древесины, места расположения карьеров дорожно-строительных материалов, фиксированные точки примыкания дорог и т. д.

На рисунке приведена специальная цифровая модель Рованичского лесничества ГЛХУ «Чер-венский лесхоз».

Специальная цифровая модель Рованичского лесничества ГЛХУ «Червенский лесхоз»

Разработанная ЦММ позволяет гибко моделировать грунтовые, гидрологические и ситуационные особенности конкретной территории проектирования лесотранспортных путей и является более общей и полной по сравнению с известными классификационными схемами [4].

1. Многофункциональность. Схема должна иметь возможности для анализа и классификации природных условий как крупных лесо-растительных округов и лесозаготовительных районов, так и отдельных участков лесного фонда и их частей.

2. Универсальные возможности. Схема должна обеспечить исследование природных условий на лесопокрытых площадях и лесных землях и объединение в одном типе местности близких общностью эксплуатационных и лесо-растельных условий участков, на которых лесонасаждения находятся на одном из этапов лесообразовательного процесса: вырубки, коренные и производные типы леса различных классов возраста.

3. Разнородность областей применения. Результаты анализа природных условий и их классификации должны обеспечить решение всех задач, связанных с проектированием ЛТС, лесосечных и лесовосстановительных работ.

Проведение инженерных изысканий на обширных площадях для получения такой информации требует больших затрат и экономически себя не оправдывает. Поэтому необходимо использовать простой, но достаточно эффективный метод оценки природных условий на основе ГИС-технологий.

В основу решения поставленной задачи положена автоматизированная система управления лесным хозяйством [2]. Система управления лесами и лесопользования в Беларуси имеет современную информационную базу и включает автоматизированную систему лесного картографирования, позволяет оперативно учитывать текущие изменения в гослесфонде, прогнозировать их динамику, осуществлять многовариантный расчет объемов лесопользования, оптимизировать принятие хозяйственных решений. База данных постоянно актуализируется данными, полученными в результате базового и непрерывного лесоустройства, а также за счет информации об изменениях лесного фонда, представляемых лесхозами [3].

Выводы. Вышеприведенные идеи и мнения отечественных ученых подтверждают правильность выдвинутых следующих положений:

1) основу методики лесоинженерной оценки природных условий лесного фонда должна составить система лесного картографирования;

2) сведения об инженерно-геологической обстановке лесного фонда можно получить на основании изучения всего комплекса природных индикаторов, которые в практике лесоустройства описываются такими понятиями, как типы леса и типы лесорастительных условий;

3) для лесоинженерной оценки обстановки лесного фонда информацию представляется возможным получить по таксационным описаниям лесхозов, почвенным и топографическим картам, другим материалам лесоустройства и т. д.

Таким образом, разработанная специальная цифровая модель позволяет учитывать динамику изменений грунтовых, гидрологических и ситуационных особенностей конкретной территории проектирования лесотранспортных путей, проводить инженерную оценку природно-производственных условий лесных массивов и выделять на них лесоэксплуатационные районы по типам местности, а также производить выбор конструкций лесных дорог и расчет затрат на их строительство.

Литература

1. Промышленный транспорт: СНиП 2.05.07-91. -Введ. 01.07.92. - М., 1992. - 120 с.

2. Бавбель, Е. И. Обоснование размещения лесотранспортных сетей / Е. И. Бавбель, П. А. Лы-щик // Известия вузов. Лесной журнал. - 2009. -Вып. 4. - С. 82-88.

3. Bavbel, J. I. Designing of the road network in wood of the second group / J. I. Bavbel, P. A. Lyshchik // Materials, Methods and Technology. International Scientific Publications. - Bulgaria: Info Invest, 2007. - Vol. 1. - Р. 49-59.

4. Bavbel, J. I. Development of the design technique forest road network for effective transport development of woodland in Belarus / J. I.Bavbel, P. A. Lyshchik // Materials, Methods and Technology. International Scientific Publications. - Bulgaria: Info Invest, 2008. - Vol. 2, P 1. - Р. 116-124.

5. Стенбринк, П. Оптимизация транспортных сетей / пер. с англ.; под. ред. В. К. Ливщи-ца. - М.: Транспорт, 1981. - 320 с.

Поступила 01.04.2010