CC BY
76
ПРИМЕНЕНИЕ ПОДВЕСНЫХ КАНАТНЫХ
ЛЕСОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ - ОСНОВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКИ УСТОЙЧИВОГО ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В
ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ
USE OF CABLEWAY SKIDDING SYSTEMS - FRAMEWORK FOR
ENVIRONMENTALLY SUSTAINABLE FOREST MANAGEMENT IN
MOUNTAIN CONDITIONS
Боратынский О.В. (НЛТУ Украины, г. Львов, Украина) Boratynskyy O.W. (NUFWTof Ukraine, L'vov, Ukraine)
Рассмотрены проблемы проведения лесозаготовительных работ в горных условиях, а также вопросы применения подвесных канатных лесотранспортных систем
In the article is considered the problem of logging operations in the mountains conditions, as well as issues use of cableway skidding systems.
Ключевые слова: горные леса, лесопользование, технология, транспортирование древесины
Key words: mountain forests, forest management, technology, skyline logging.
На сегодняшний день не вызывает сомнений утверждение, что существование, а также в значительной степени развитие, земной цивилизации определяющим образом зависит от характера и особенностей взаимоотношений человечества с окружающей средой. Своеобразным связующим звеном-мостиком, что позволяет сохранить шаткое динамичное равновесие системы "человек-окружающая среда" есть лес, наше природное богатство.
Транспортировка древесины является одной из наиболее дорогостоящих технологических операций в производственном процессе заготовки древесины. Поэтому выбор типа лесотранспортного средства является определяющим при обосновании вида технологии лесозаготовки, особенно для горных условий.
Нужно отметить, что древесина горных лесов обладает намного лучшими техническими качествами. В лесах горных районов еще сохранились древесные породы, почти исчезнувшие в равнинных лесах, например дуб, бук, каштан, явор, пихта, ель и др. Поэтому сохранение подроста, предотвращение эрозии почв горных склонов с целью создания условий для естественного возобновления леса - основные задачи, которые необходимо решать при эксплуатации лесов. Так сохранение подроста в горных условиях сокращает время выращивания леса на 20-30 лет и повышает производительность древо-стоев [1].
Вместе с тем нельзя не учитывать, что горные леса выступают своеобразным регулирующим и защитным фактором, который содействует сохранению окружающей среды. Они благоприятно влияют на климат и водный режим рек, способствуют уменьшению эрозии грунтов, имеют значительное рекреационное значение. Можно с уверенностью говорить, что наряду со значительным приносимым доходом - горные леса отличаются, в сравнении с равнинными лесами, значительной экологической чувствительностью.
Известно, что для транспортирования древесины в равнинных условиях нашли применение машины и механизмы, у которых сила тяги реализуется за счет сцепления с опорной поверхностью. Технология разработки лесосек, базирующаяся на тракторной трелевке, приводит к значительным повреждениям почвы и подроста. Также присущ ряд существенных недостатков использования тракторов в горных условиях: во-первых, значительные расстояния трелевки (в среднем 1,5-2,0 км) вследствие слаборазвитой дорожной сети (проблема характерна для большинства постсоветских стран), что влечет снижение производительности и повышение себестоимости древесины; во-вторых, трелёвочные волоки, построенные по наипростейшей технологии (а зачастую проложенные вниз по склону), вызывают эрозию почвы; в-третьих, эффективно осваиваются, как правило, лесосеки расположенные с нагорной стороны дороги; в-четвёртых, вес транспортируемого груза значительно ниже веса трелёвочного агрегата, тоесть имеют место значительные энергозатраты. Не последним также остается вопрос безопасности выполнения работ и т.д.
Вопросам горных лесоразработок, защиты подроста и почвы при первичном транспортировании древесины принадлежат работы многих ученых [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Повреждение подроста на сплошных вырубках при тракторной трелевке достигает около 85 %, а снос почвы с 1 га лесосеки - 350-500 м
33
[3]. Потери почвы на 1 м вывезенной древесины составляют до 1 м , а для естественного образования почвы толщиной 18 см необходимо около 1400 лет.
Организовать процесс эффективного бесперебойного лесопользования и лесовосстановления в горных лесах значительно сложнее, чем в равнинных лесах. Особое значение приобретает выбор типа средств первичной транспортировки древесины, максимально приспособленных к экологии горных лесов, закономерностей их воспроизводства и таких, что соответствуют современному техническому уровню лесозаготовительного производства.
Исследования вариантов разработки лесосек на базе вертолетной трелевки показали, то их лесоводственно-экологическая эффективность весьма высока, но экономическая эффективность очень низкая из-за высокой себестоимости заготовленной древесины (высокая цена топлива и амортизационные расходы), при которой даже заготовка ценных пород древесины становится нерентабельной. Кроме того, особенно остро встаёт проблема обеспечения безопасных условий работы [7, 8, 9].
Весьма привлекательной и перспективной выглядит технология лесосечных работ на базе аэростатных систем, не получившая на сегодняшний день широкого применения. Как показали исследования [10, 11, 12], данная технология обладает значительно большей экономической эффективностью по сравнению с технологией на базе вертолетной трелевки, а также сравнимые с ней высокие лесоводственно-экологические показатели. Факторы, влияющие на недостаточное распространение аэростатнных систем следующие:
- значительная стоимость подъемного газа;
- высокая стоимость самой аэростатно-тросовой системы;
- ограничение времени использования из-за ветровых и погодных условий;
- развитие и строительство сети дорог (например, с рекреационными целями) позволяет широко использовать обычные канатные установки.
Поэтому, подвесные канатные лесотранспортные системы получили широкое признание и распространение в большинстве стран мира, имеющих горные леса, как основа природо- и энергосберегающих технологий освоения.
Для условий горных лесов Украинских Карпат характерно значительное разнообразие почвенно-рельефных и климатических условий, таксационных показателей древостоев, а также недостаточно развитая сеть дорог. Поэтому при разработке новых лесозаготовительных технологий и техники, при выборе транспортных средств и типа дорог, а также их строительстве давать единые рекомендации трудно, необходимо каждый раз учитывать конкретные условия проведения работ.
Многолетняя практика лесозаготовителей и численные исследования ученых показали, что для освоения горных лесов Украинских Карпат целесообразно использовать как мобильные, так и многопролетные канатные установки, а также спаренные системы (рис. 1) для сбора древесины с площади лесосеки и ее транспортировки на удлиненных трассах с поворотами в плане [13, 14, 15]. На рис. 1 показан самый простой случай использования канатной установки, когда форма рельефа местности обеспечивает достаточную высоту подвески несущего каната над лесосекой.
Рисунок 1 - Канатная установка для разработки лесосеки секторным способом: 1 - несущий канат; 2 - грузоподъемный канат; 3 - обратный канат; 4 - полиспасты; 5 - вспомогательный канат; 6 - шина; 7 - каретка; 8 - лебедка
Основой для реализации такой схемы является канатная установка, которая относится к трёхканатным системам. Канатная установка может работать в режиме кабель-крана. Причем можно менять положение одного конца несущего каната, второй остается неподвижным, тогда лесосека будет осваиваться секторным способом. При последовательном перемещении обоих концов, лесосека будет разрабатываться полосами.
1. Горшенин Н.М., Белая Н.М. Технический прогресс на лесозаготовках и охрана природы в горных лесах СССР// Изв. вузов. Лесной журнал.- 1977.- №4.- С.25-31.
2. Кокая Г.Г. Технологические процессы первичного лесотранспорта в горных условиях Грузии, обеспечивающие максимальное сохранение лесной среды. - В кн.: Комплексная механизация и автоматизация подъемно-транспортных работ в лесной и д/о промышленности. Всесоюзное ... Доклады, часть III.- М., 1970.- С.21-28.
Список использованных источников
3. Горшенин Н.М. Эрозия горных лесных почв и борьба с ней. - М.: Лесная промышленность, 1974. - 127 с.
4. Горшенин Н.М. Совершенствование способов рубок главного пользования и лесосечных работ в горных лесах. - В кн.: Проблемы комплексных лесных предприятий в Карпатах. -Ужгород: Карпаты, 1969.- С.87-103.
5. Горшенин Н.М. Эффективность использования и воспроизводства горных лесных ресурсов СССР. В кн.: Повышение эффективности использования земельных ресурсов и их защита от разрушения. Материалы конф. -М.: Изд. АН СССР, 1978.- С.137-143.
6. Родионов В.И. Перспективы развития канатного транспорта на лесозаготовках. - В кн.: Комплексная механизация и автоматизация подъемно-транспортных работ в лесной и д/о промышленности. Всесоюзное ... Доклады, часть III. -М., 1970.- С.5-15.
7. Виногоров Г.К., Калуцкий К.К. Применение вертолётов для транспорта леса в горах. Тр. ЦНИИМЭ, сб. 118. -Химки, 1971.
8. Вороницын К.И., Ларин А.В., Рудаков Ю.А. Воздушный транспорт леса. -М.: 1975.- 68с.
9. Толстоногов Э.Ю. Вертолетный транспорт леса и оценка его эффективности// Лесная промышленность.- 2003.- № 3. - С.26-28.
10. Абузов А.В. Перспективы внедрения и эксплуатации современных аэростатных систем трелевки // Наука - Хабаровскому краю: материалы восьмого краевого конкурса-конференции молодых ученых и аспирантов. - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2006. - С.144-154.
11 Абузов А.В. Целесообразность применения аэростатов на лесозаготовках // Воздухоплаватель: Издание Федерации Воздухоплавания России. - Москва: Вып. 3(21), 2000. -с.36-38.
12. Абузов А.В. Экспериментальные исследования аэростатно-канатной системы / А.В. Абузов, К В. Рудица // Вестник ТОГУ. - Хабаровск: Изд-во ТОГУ, Вып. 1(8), 2008. -с. 259-274.
13. Бадера И.С., Барыляк В.В., Боратынский О.В. Канатная установка. // Патент на полезную модель № 17058; В61В12100, зареестрировано 20.02.2006 р., Бюл. № 9.
14. Бадера И.С., Барыляк В.В., Боратынский О.В. Канатная установка. // Патент на полезную модель № 17087; В61В12100, зареестрировано 28.02.2006 р., Бюл. № 9.
15. "Канатная установка для сбора древесины с площади лесосеки" патент на полезную модель № 37716, 2008.
