CC BY
25
УДК 504.453
Хвойные бореальной зоны. 2019. Т. XXXVII, № 2. С. 117-121
ОЦЕНКА ОБЪЕМОВ ТОПЛЯКОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ В РЕКЕ ЕНИСЕЙ НА УЧАСТКЕ ОТ УСТЬ-МАНЫ ДО КРАСНОЯРСКА
В. П. Корпачев, А. И. Пережилин, А. А. Андрияс, Н. О. Шункова, Е. А. Владыкин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
С 1931 по 1991 годы лесоперерабатывающим предприятиям и целлюлозно-бумажному комбинату города Красноярска основной объем древесины поставлялся водным путем в кошелях со Слизневского рейда и рейда Красноярского лесоперевалочного комбината (ЛПК). Древесина на Слизневский рейд поступала из реки Мана по молепроводу, исключающему выход леса проплывающей древесины на судовой ход. Поэтому основная масса топляковой древесины располагалась на дне узкой полосой вдоль правого берега р. Енисей, ширина которой не превышала 100 м. Древесина, поступающая по реке Мана в молепровод теряла часть запаса плавучести при сплаве непосредственно по реке Мана, при прохождении по молепроводу, нахождении ее в запани, в процессе сортировочных работ, формировании кошелей. Поэтому часть ее осела на дно реки Енисей в молепроводе и в акватории действующих в то время предприятий. Приведена оценка объемов затонувшей древесины на реке Енисей на участке от поселка Усть-Мана до города Красноярска, полученная при выполнении натурных обследований прибрежной акватории реки Енисей в месте действовавшего ранее молепровода. В соответствии с проведенными исследованиями в прибрежной акватории правого берега реки Енисей на участке от устья реки Мана до участка Красноярский ЛПК в черте города Красноярска затоплено от 65 до 88 тыс. м3 древесины. Исследования по оценке качества затопленной древесины показывают, что имеющиеся запасы затопленной древесиной массы могут быть вовлечены в промышленное производство. Вовлечение в производство значительных объемов древесиной массы позволит не только получить экономическую выгоду, но и ощутимый экологический эффект от очистки акватории прибрежной зоны реки Енисей.
Ключевые слова: лесосплав, топляковая древесина, лесосплавной рейд, водный транспорт леса, молевой лесосплав, кошель.
Conifers of the boreal area. 2019, Vol. XXXVII, No. 2, P. 117-122
ESTIMATION OF VOLUME OF FLOODED WOOD IN R. YENISEI FROM THE ESTUARY OF R. MANA TO THE STATION KRASNOYARSK FOREST COMPLEX
V. P. Korpachev, A. I. Perezhilin, A. A. Andriyas, N. O. Shunkova, E. A. Vladykin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
From 1931 to 1991, timber processing enterprises and the pulp and paper mill of the city ofKrasnoyarsk were supplied mostly by water in bag booms from the Sliznevsky raid and the raid of the Krasnoyarsk timber-handling plant (THP).
Wood on the Sliznevsky raid came from the river Mana through the loose wood line, excluding the exit of the forest ofpassing wood on the ship channel. Therefore, the bulk of the sinker wood was located at the bottom of a narrow strip along the right bank of the r. Yenisei, the width of which did not exceed 100 m. Wood flowing through the Mana River to the mall pipe lost part of its buoyancy margin when rafting directly along the Mana River, passing through the loose wood line, finding it in the pool, in the course of sorting works, forming bag booms. Therefore, part of it settled on the bottom of the Yenisei River in the loose wood line and in the waters of the enterprises operating at that time. The article provides an estimate of the amount of sunken wood on the Yenisei River in the area from the village of Ust-Mana to the city of Krasnoyarsk, obtained when performing full-scale surveys of the coastal water area of the Yenisei River at the site of the previously loose wood line. In accordance with the studies carried out in the coastal waters of the right bank of the Yenisei River, from 65 000 to 88 000 m3 of timber were flooded in the section from the mouth of the Mana River to the Krasnoyarsk THP site within the city of Krasnoyarsk. Studies assessing the quality of flooded wood show that existing stocks of flooded wood mass may be involved in industrial production. The involvement in the production of significant volumes of wood mass will not only provide economic benefits, but also a tangible environmental effect from cleaning the waters of the Yenisei coastal zone.
Keywords: timber floating, sinker wood, booming ground, water transport of the forest, loose floating timber, bag boom.
ВВЕДЕНИЕ
Объем лесозаготовок в России в 2017 году превысил 200 млн м3, в Красноярском крае - 23,1 млн м3 и имеет тенденцию к увеличению [1; 2]. Более 60 % лесных ресурсов тяготеет к водным путям. Так, в период наибольших объемов лесозаготовок в 1985-1990 годах объем водного транспорта леса достигал 24 % от объема перевозок древесины. Молевой лесосплав составлял около 30 % от общего объема водного транспорта леса [3].
При всей экономической эффективности проведения лесосплава, в сравнении с другими видами транспорта леса, по разным причинам неизбежны потери древесины, которые при молевом лесосплаве составляли 3...4 % [4]. В руслах, ранее используемых для лесосплава, рек Красноярского края и Иркутской области находится 452 тыс. м3 топляковой древесины [4], среди которой 85 % составляет древесина лиственницы..
За период с 1931 по 1991 годы, по архивным материалам, по р. Мана в Красноярском крае объем молевого сплава составил до 40 млн м3.
Долгие годы лесоперерабатывающим предприятиям и целлюлозно-бумажному комбинату г. Красноярска основной объем древесины поставлялся водным путем в кошелях со Слизневского рейда (рис. 1), рейда Красноярского лесоперевалочного комбината (ЛПК).
Древесина на Слизневский рейд поступала из р. Мана по молепроводу, исключающему выход сплавляемой древесины на судовой ход. Поэтому основная масса топляковой древесины располагается на дне узкой полосой вдоль правого берега р. Енисей, ширина которой не превышает 100 м.
С низовья Енисея древесина поступала на Красноярский ЛПК в баржах и разгружалась, в основном, методом кренования в запань сортировочного рейда. На Красноярский деревообрабатывающий комбинат (ДОК) древесина, поставлялась баржами и разгружалась кранами на причальных сооружениях рейда.
Древесина, поступающая по р. Мана в молепрово-де теряла часть запаса плавучести при сплаве непосредственно по р. Мана, при прохождении по моле-проводу, нахождении ее в запани, в процессе сортировочных работ, формировании кошелей. Поэтому часть ее оседала на дно р. Енисей в молепроводе и на акватории рейдов предприятий (рис. 2).
Рис. 1. Слизневский рейд на р. Енисей 1990 г.
Первоначально оценку объемов затонувшей древесины и разработку технологии ее подъема на р. Енисей на участке от Усть-Маны до острова Отдыха выполняла кафедра Водного транспорта леса Сибирского технологического института в 1987 г. Оценка объемов затонувшей древесины проводилась с помощью водолазов. Подъемом древесины в 1989-1990 годы занимались Британская компания «РосБРИ». Она проработала на подъеме древесины всего лишь одну навигацию вдоль правого берега на расстоянии 10 км от устья р. Мана на участке наиболее интенсивного скопления древесины. Было поднято около 7 тыс. м3 древесины. В дальнейшем подъемом затонувшей древесины никто не занимался.
Рис. 2. Схема района исследований
В связи с этим возникает необходимость проведения натурных исследований по оценке имеющихся запасов затопленной древесины на рассматриваемом участке.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
На протяжении рассматриваемого участка реки топляковая древесина размещается неравномерно. Большая часть древесины осела на участках с малыми скоростями течения.
Объемы затопленной древесины определялись на участках, расположенных в пределах 27,0...25,2 км, 25,2...24,0 км от г. Красноярска; в зоне расположения Слизневского рейда; в районе скалы «Шалунинский бык»; рейды Красноярского ЛПК и ДОКа.
Длина обследуемого участка разбивалась на дистанции равные 50 м. При этом фиксировались площади с отдельно расположенными бревнами (редко), площади скопления в 1.2 слоя и 2.3 слоя. Результаты обследований приведены в табл. 1.
Объем затопленной древесины на участке определялся по данным табл. 1 следующим образом. Определялся объем древесины на 1 м2 при однорядном ее размещении при среднем диаметре бревна ё = 0,31 м, длине отрезка бревна 1 м.
На площади 1 м2 может размещаться 3 отрезка по 1 метру длиной с зазором в 7 см на кривизну бревен, кору, выступающие недорубленные сучья:
V _-
пё2 _ 3,14• 0,312
• 3 _ 0,226м3/с.
(1)
Средний объем бревна Vб при I = 6,5 м, ё = 0,31 м равен 0,49 м3.
Объем древесины на площади с редким расположением:
V _ ^б _ 51б
62350 „^ 3
-0,49 _ 764м3,
40
(2)
где £ - площадь скопления древесины (табл. 1); б -площадь, приходящаяся на один сортимент (по наблюдениям равна 40 м2).
Объем древесины на площади с расположением древесины в 1.2 слоя:
V2 _ £ V-1,5 _ 42 920 • 0,226-1,5 _ 14 550 м3. (3)
На площади с расположением в 2.3 слоя:
V3 _ £ V • 3 _ 13 800• 0,226• 3 _ 9356 м3. (4)
Таким образом, на участке 27,0.25,2 км объем топляковой древесины составит 24670 м3.
Аналогичным методом определены объемы затонувшей древесины на других участках. Результаты определения объемов залегания топляковой древесины представлены в табл. 2.
В процессе обследования первого участка было произведено сравнение расчетного объема залегания затонувшей древесины с фактическим объемом на пробной площади 15 720 м2 было поднято 7200 м3. По расчету на этой площади затоплено 5320 м3 древесины, т. е. фактически расчетный объем занижен в 1,35 раза. Если распространить этот коэффициент на все участки, то ожидаемый объем затопленной древесины составит 88 520 м3.
Возможны два пути решения этой проблемы. Первый - оставить затопленную древесину на дне Енисея как невидимый памятник издержкам лесосплава 7080-х годов прошлого века. Второй - поднять затопленную древесину и вовлечь ее в промышленное производство, очистив дно Енисея от этой древесины.
Таблица 1
Интенсивность расположения затонувшей древесины на участке от 27,0 до 25,2 км
Расстояние Площадь скопления, м2
от г. Красноярска, км редко 1-2 слоя 2-3 слоя
27,00-26,00 40 000 - -
26,00-25,95 2000 1850 -
25,95-25,90 3400 5070 -
25,90-25,85 4100 4500 -
25,85-25,80 3500 4300 -
25,80-25,75 1750 3700 1700
25,75-25,70 1500 4000 1200
25,70-25,65 900 4300 450
25,65-25,60 2000 1600 750
25,60-25,55 600 1300 1750
25,55-25,50 - 1300 1750
25,50-25,45 - 1600 750
25,45-25,40 - 2000 1750
25,40-25,35 200 2400 1200
25,35-25,30 1800 500 -
25,30-25,25 400 1500 1000
25,25-25,20 200 3000 1500
Итого 62 350 42 920 13 800
Таблица 2
Объемы залегания топляка на исследуемом участке
Наименование участка Расстояние от г. Красноярска Объем, м3
Участок реки Енисей 27,0-25,2 24 670
25,2-24,0 19 000
Слизневский рейд 20,5-18,8 13 000
Шалунинский бык 13,0-12,0 800
Рейд Красноярского ЛПК 9,0-7,0 5300
Рейд Красноярского ДОКа 7,0-6,5 2800
Всего 65 570
Исследования по оценке качества затопленной древесины показывают:
- породный состав топляковой древесины на рассматриваемых участках составляет: лиственница около 50-60 %; хвойные породы (сосна, ель, пихта) - 3545 %; береза и осина - около 5 % (данные кафедры ИВР СибГТУ);
- наиболее подверженными к изменению первоначальных свойств при длительном нахождении в воде являются ель, сосна, пихта, кедр, лиственница [5];
- древесина ели при нахождении в воде более 7-10 лет приобретает голубой или серо-синий цвет [5], пихта изменяет окрас в заболонной части ствола, сосна подвержена изменениям в заболонной части [6];
- цвет лиственницы не меняется, если она находится в воде менее 10 лет, при нахождении лиственницы в воде более 20 лет торцевые части покрываются липкой массой черного цвета от 1 до 3 мм, остальная часть меняет свой окрас на более темный по сравнению со свежесрубленной [7];
- механические испытания топляковой древесины лиственницы пролежавшей в воде около 50 лет показали, что предел прочности при статическом изгибе снизился на 23,4 %, предел прочности на сжатие вдоль волокон уменьшился на 22,9 % в сравнении с древесиной не подвергавшейся молевому сплаву [8].
В работе [7] отмечается, что топляковая древесина березы не имеет ограничений по применению в деревообрабатывающей промышленности; лиственница может быть использована без ограничений; остальная древесина может быть использована в производстве арболита.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, на рассматриваемом участке объемы затопленной древесины составляют более 65 тыс. м3.
Очистка русла реки от затонувшей древесины позволит не только улучшить экологическое состояние водного объекта, его гидрологические и рекреационные условия, но и вовлечь в производство дополнительные объемы древесного сырья без увеличения вырубки.
Технология подъема древесины не требует изготовления специальной техники, так как подъем древесины производится на малых глубинах. Для подъема древесины предлагается использовать топлякоподъемный агрегат ЛС-41 или плавучий кран, баржи грузоподъемностью от 500 до 1000 т, буксир типа «Ангара» и катер
КС-100Д. Себестоимость подъема затопленной древесины и выгрузка ее на берег в г. Красноярске в 2...2,5 раза ниже себестоимости лесозаготовок.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Маслодудов Д. А. Новые проекты и управленческие подходы станут импульсом для развития лесной отрасли Красноярского края // Отраслевой журнал «ЛПК Сибири». 2018. № 1 (5). С. 8-12.
2. Корпачев В. П., Пережилин А. И., Андрияс А. А. Использование лесных ресурсов России // Хвойные бореальной зоны. 2016. Т. XXXIV, № 1-2. С. 56-60.
3. Борисовец Ю. П. Охрана природы при лесосплаве: обз. информ. М. : ВНИПИЭЛеспром, 1988. Вып. 8. 20 с.
4. Корпачев В. П., Пережилин А. И., Андрияс А. А. Водохранилища ГЭС Сибири. Проблемы проектирования, создания и эксплуатации : монография / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2015. 209 с.
5. Расев А. И. Проблемы использования топляковой древесины в деревообрабатывающей промышленности // Строение, свойства и качество древесины - 96 : сб. тр. II Междунар. симпозиума (21-24 окт., 1996, г. Москва). М. : МГУЛ, 1997. 378 с.
6. Корпачев В. П., Губин В. В., Губин И. В. Использование и охрана водных ресурсов в лесном комплексе. Технологии и технические средства очистки водоемов от древесной массы : учеб. пособие / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2003. 100 с.
7. Проблемы организации технологических процессов освоения «бесхозной» аварийной древесины : учеб. пособие / Б. И. Угрюмов, А. В. Новоселов и др. Братск : БрИИ, 1998. 84 с.
8. Исследование свойств топляковой древесины лиственницы / А. А. Орлов, Д. Л. Павлов и др. // Научные труды SWorld. 2015. Т. 6, № 2 (39). С. 79-82.
REFERENCES
1. Maslodudov D. A. Novyye proyekty i uprav-lencheskiye podkhody stanut impul'som dlya razvitiya lesnoy otrasli Krasnoyarskogo kraya // Otraslevoy zhurnal "LPK Sibiri". 2018, № 1 (5), S. 8-12.
2. Korpachev V. P., Perezhilin A. I., Andriyas A. A. Ispol'zovaniye lesnykh resursov Rossii // Khvoynyye boreal'noy zony. 2016, T. XXXIV, № 1-2, S. 56-60.
3. Borisovets Yu. P. Okhrana prirody pri lesosplave: obz. inform. Moskva, VNIPIELesprom, 1988, Vyp. 8, 20 s.
4. Korpachev V. P., Perezhilin A. I., Andriyas A. A. Vodokhranilishcha GES Sibiri. Problemy proyektirova-
niya, sozdaniya i ekspluatatsii : monografiya / Sib. gos. tekhnologich. un-t. Krasnoyarsk, 2015, 209 s.
5. Rasev A. I. Problemy ispol'zovaniya toplyakovoy drevesiny v derevoobrabatyvayushchey promyshlennosti // Stroyeniye, svoystva i kachestvo drevesiny - 96 : sb. tr. II Mezhdunar. simpoziuma (21-24 okt., 1996, g. Moskva). Moskva, MGUL, 1997, 378 s.
6. Korpachev V. P., Gubin V. V., Gubin I. V. Ispol'zovaniye i okhrana vodnykh resursov v lesnom komplekse. Tekhnologii i tekhnicheskiye sredstva ochist-ki vodoyemov ot drevesnoy massy : ucheb. posobiye / Sib. gos. tekhnologich. un-t. Krasnoyarsk, 2003, 100 s.
7. Problemy organizatsii tekhnologicheskikh prot-sessov osvoyeniya "beskhoznoy" avariynoy drevesiny : ucheb. posobiye / B. I. Ugryumov, A. V. Novoselov i dr. Bratsk, BrII, 1998, 84 s.
8. Issledovaniye svoystv toplyakovoy drevesiny listvennitsy / A. A. Orlov, D. L. Pavlov i dr. // Nauchnyye trudy SWorld. 2015, T. 6, № 2 (39), S. 79-82.
© Корпачев В. П., Пережилин А. И., Андрияс А. А., Шункова Н. О., Владыкин Е. А., 2019
Поступила в редакцию 19.02.2019 Принята к печати 21.03.2019
