CC BY
36
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС
являются длина хлыста и числа типоразмеров сортиментов, на которые необходимо выполнить операцию раскроя.
Библиографический список
1. Куницкая, О.А. Повышение эффективности заготовки сырья для мачтопропиточных заводов при проведении лесосечных работ / О.А. Куницкая,
И.И. Тихонов, С.С. Бурмистрова, И.В. Григорьев // Научное обозрение, 2011. - № 4. - С. 78-85.
2. Петровский, В.С. Оптимальная раскряжевка лесоматериалов / В.С. Петровский. - М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 288 с.
3. Ледяева, А.С. Обоснование оптимального раскроя хлыстов методом линейного программирования / А.С. Ледяева: дисс... канд. техн. наук. - СПб.: ЛТА, 2007. - 20 с.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНОГО ОСВОЕНИЯ ЛЕСОВ
О.В. БОЛОТОВ, доц. каф. использования водных ресурсов СибГТУ, канд. техн. наук
Мировое сообщество стран, обладающих лесными ресурсами, переходит на новый уровень развития лесных отношений - устойчивое управление лесами. В настоящее время сформулированы и продолжают развиваться принципы устойчивого лесоуправления. В самом общем смысле под устойчивым управлением лесами понимается организация такого их использования, при котором обеспечивается сохранение биоразнообразия, продуктивности, возобновление, жизнеспособность и потенциал выполнять сейчас и в будущем соответствующие экологические, экономические и социальные функции на местном, национальном и глобальном уровнях. При этом принцип устойчивости рассматривается как «установление некоторых предельных норм и правил» для все более возрастающего потребительского отношения общества к ограниченным возможностям природной среды. Соблюдение этих норм должно обеспечиваться и регламентироваться на международном и национальном уровнях соответствующей лесной политикой, лесным законодательством и нормативной базой. Именно эти инструменты в основном и определяют конкретные решения о собственности на леса, их охране, защите, воспроизводстве, с одной стороны, и рациональном и экономически эффективном освоении - с другой.
В настоящее время разработаны и продолжают развиваться системы оценки состояния лесов и ведения лесного хозяйства на соответствие принципам устойчивого раз-
вития. Разработаны концепции критериев и индикаторов, которые незначительно отличаются в разных международных и национальных инициативах, но совпадают между собой по оцениваемым проблемам и содействуют развитию устойчивого управления лесами. Однако любая система критериев и индикаторов не призвана определять нормативноправовую базу, которая в конкретных условиях каждой страны позволит решать проблему планирования и организации устойчивого лесопользования.
Учение о пользовании лесом в России имеет более чем 200-летнюю историю. По мере исторической эволюции, накопления научных знаний и изменения социальноэкономических условий менялись организационные формы ведения лесного хозяйства, однако основной научный подход к пользованию лесом носил постоянную смысловую нагрузку, которая в современной теории и законодательной базе формулируется как принцип непрерывного, неистощительного пользования лесом - ННПЛ.
Для соблюдения принципа ННПЛ необходимо установление нормы пользования, которая будет учитывать состояние лесных ресурсов и их воспроизводство. Такая постановка вопроса является исходной методологической основой лесопользования. Эквивалентом нормы годичного пользования выступает расчетная лесосека.
На основе моделирования динамики лесного фонда (разработка опубликована нами
12
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
К 90-ЛЕТИЮ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО»
ранее в Лесном журнале еще в 1999 г. [1]), разработана математическая модель (1-6) для определения и оптимизации расчетной лесосеки для группы хозяйственных секций [2, 3]
£ Xm+1;p -£ Xm;p > 0 0” = W\P =1,П (1)
Р = 1 p = 1
Xm+1; p - Xmp > 0,(т=Ыр=1,П (2)
m m
^k;p — ^\g-k+l;p№g-k+l;p^g-k+l;p
k=\ k=\
1
№g-k+l-,p ^g-m\p
(m = 1,d -1, d < g; p = 1,P); (3)
m
£"^<> a^Pp^-g+i;p
i=l
m-g g
Pp £ Xi\p — £1lg-*+i;plJ'g-*+i;p‘^i;p y=i _______«=1 __
(m = g, d; d > g; p = 1, P); (4)
(1-а)Р^_г>^; (5)
F = ££^Cp-^M4X’ (6)
/7=1 £=1
где p - номер хозяйственной секции;
P - число хозяйственных секций;
X - расчетная лесосека /-го десяти- или двадцатилетия (далее для краткости - десятилетия) p-й хозяйственной секции;
S.p - площадь лесосеки /-й возрастной градации p-й хозсекции;
Spmin - минимально допустимая с экологической точки зрения площадь спелых лесов р-й хозяйственной секции;
Ср - товарная продукция, на 1 га р-й хозяйственной секции; m - номер расчетного десятилетия; а - коэффициент, учитывающий интенсивность перехода приспевающих лесов в категорию спелых;
Sg - площадь спелых и перестойных лесов;
g - число возрастных градаций древостоя;
Sgl - площадь лесосеки g-й возрастной градации в первом десятилетии; d - число расчетных десятилетий; к - расчетное десятилетие; в - коэффициент, характеризующий качество процесса лесовосстановления;
г\ и ц - коэффициенты «риска», учитывающие вероятность потерь ресурсов древесины от пожаров, лесных вредителей и других негативных факторов. Ограничение (1) определяет требование общей неубываемости (неистощитель-ности и равномерности) лесопользования. Ограничение (2) может применяться к лесосекам с хозяйственно ценным древостоем, неубываемость которых обусловлена экономическими или экологическими требованиями. Ограничениями (3), (4) учитываются возможные потери ресурсов древесины от негативных природных или антропогенных воздействий и несвоевременного и/или некачественного лесовосстановления соответственно. Для сохранения биологического разнообразия можно исключить возможность истощения определенных пород древостоя системой ограничений (5). В полученной модели в качестве целевой функции (6) принято требование максимизации товарной продукции. Следует отметить, что данная математическая модель устраняет ряд существенных недостатков методик, применяемых в настоящее время, и дает широкие возможности для уточнения и конкретизации задачи путем введения дополнительных ограничений. В частности, здесь обеспечивается неистощи-тельность и равномерность лесопользования, учитываются процессы лесовосстановления, возможные потери ресурсов древесины от пожаров, вредителей и других естественных и антропогенных факторов.
На основе этой модели нами разработано соответствующее программное обеспечение («Расчет оптимальной величины расчетной лесосеки по прогнозируемым запасам древесины», свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2009613237).
В условиях новой системы лесного планирования при определении нормы годичного пользования лесом необходимо учитывать экономическую доступность лесных ресурсов на основе их динамики на долгосрочную перспективу с учетом основных природных и технико-экономических факторов лесопользования и лесовосстановления,
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 1/2013
13
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ. ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМПЛЕКС
охраны и защиты лесов. При этом планирование размещения объектов лесного хозяйства и лесопользования должно осуществляться, прежде всего, на основе проектирования оптимальной транспортной инфраструктуры. Лесопользователь обязан сам на основании договора аренды и лесохозяйственного регламента лесничества планировать стратегию и варианты эффективного и рационального лесопользования, которые отражаются в проекте освоения лесов. Проект должен содержать ведомости и тематические лесные карты пространственного размещения лесных дорог и лесосек, а также лесохозяйственных мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов на весь период планирования.
Без планирования и реализации развития транспортной инфраструктуры, причем достаточной плотности и качества, в принципе не могут быть выполнены планы освоения ресурсов древесины и тем более комплекс лесохозяйственных мероприятий по охране, защите и воспроизводству лесов. Следовательно, в этом случае достаточно проблематично говорить о реальном соблюдении принципа ННПЛ, а тем более о возможности решать проблему организации устойчивого лесопользования.
При диалектическом подходе к лесному хозяйству, отмечал Н.П. Анучин [4], «неТаблица 1 Варианты исходных данных
для проектирования
Но- Цена 1 Затра- Затраты на Затраты на
мер м3 дре- ты на вывозку, строительство
вари- весины, заготовку, руб./м3 на 1 км дороги,
анта руб. руб./м3 1 км тыс. руб.
1 800 500 2 2000
2 1200 500 2 2000
3 1200 600 4 2000
Таблица 2
Результаты расчета по вариантам
Номер вари- анта Радиус экономи при гаеской доступности (км), рентабельности
0 % 10 % 20 %
1 120 92 62
2 330 228 194
3 130 50 38
прерывность процесса наращивания древесной массы в лесу следует рассматривать как первопричину, а непрерывное лесопользование - как следствие. Эти диаметрально противоположные явления и служат базой для построения научно обоснованного лесного хозяйства с неистощительным пользованием леса. Эта основополагающая идея не раз бралась под сомнение. Однако ни одному из критиков теоретических основ лесного хозяйства не удалось предложить новый метод его организации, при котором бы сохранялись сами леса». Также отмечалось большое экономическое и социальное значение непрерывности лесопользования и его равномерности, которые на протяжении всего периода развития лесной науки являются «краеугольным камнем научно обоснованного лесного хозяйства».
Таким образом, для разработки проекта освоения лесов на ближайшее десятилетие и более отдаленную перспективу необходимо решить как минимум три задачи: 1) сколько и каким способом можно заготавливать древесины, не истощая лесосырьевые ресурсы в данном объекте? 2) спроектировать рациональную сеть лесных дорог и обеспечить их поэтапное строительство; 3) разместить лесосеки и комплекс лесохозяйственных мероприятий по времени и территории объекта. При этом лесопользование должно быть экономически эффективным.
В Красноярском крае в настоящее время доступными в транспортном отношении являются только около 17 % от общей площади лесных земель. Общая протяженность дорог, обеспечивающих транспортную доступность эксплуатационных лесов края, составляет почти 36 тыс. км, из которых 16,5 тыс. км - автодороги общего назначения. На 1 тыс. га лесного фонда в крае приходится в среднем 0,6-0,8 км дорог. Это ниже среднего уровня наличия лесовозных дорог в Сибирском федеральном округе, в 2 раза меньше, чем в среднем по России и в 30-40 раз - чем в странах с развитым лесным сектором экономики Европы и Северной Америки. При этом примерно 80 % лесовозных дорог - это временно действующие лесовозные дороги, так называемые «зимники».
14
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
К 90-ЛЕТИЮ СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ЛЕСОИНЖЕНЕРНОЕ ДЕЛО»
Для решения этой проблемы в Лесном плане Красноярского края планируется увеличить общую протяженность лесных дорог до 6 км на 1000 га. В перспективе ставится задача по обеспечению автодорогами территории эксплуатационного лесного фонда в объеме не менее 10 км на 1000 га.
Согласно отраслевой программе «Развитие деятельности по заготовке и переработке древесины» на период 2007-2017 гг. только в Кежемском, Богучанском, Мотыгинском районах Красноярского края планируется построить более 1 тыс. грузосборочных магистралей круглогодового действия.
Для выполнения качественных предпроектных проработок (ТЗ, ТЭР, ТЭО) и исключительно капиталоемкого дорожного строительства необходимо иметь специаль-
ное информационно-аналитическое обеспечение. Оно необходимо для автоматизированного проектирования и оптимизации схемы сети лесных дорог с одновременным определением экономической доступности планируемых к освоению участков лесного фонда, а также проработки вариантов размещения (во времени и по территории) лесозаготовительного и лесохозяйственного производств. При этом должна быть обеспечена оперативная разработка альтернативных вариантов указанных выше задач для различных сценариев развития ситуации на кратко-, среднесрочные и более длительные периоды планирования. Эти по меньшей мере непростые и слабо формализованные задачи до настоящего времени имеют, на наш взгляд, недостаточную проработку и апробацию.
- номер лесного участка планируемого к освоению;
- Богучанский ЦБК, пункт доставки;
- существующие дороги круглогодового действия;
- дороги, проектируемые до экономически доступных участков;
- радиусы экономической доступности, при 0, 10, 20 % рентабельности освоения участка леса соответственно
Рисунок. Результаты проектирования и расчета по варианту 2
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 1/2013
15
