PLANNING OF TIMBER HAULING WITH USE OF CLIMATIC FACTORS AT DEVELOPMENT OF ACTUAL CUT

Коваленко Т.В.

Кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫВОЗКИ ЗАГОТОВЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ОСВОЕНИИ ГОДОВОГО ЛЕСОСЕЧНОГО ФОНДА

Аннотация

В статье предлагается методика учета влияния климатических факторов при организации и планировании лесотранспортных процессов через среднюю скорость движения лесовозных автопоездов. Приводятся результаты исследований и математические зависимости, позволяющие учитывать климатические параметры района местоположения предприятия.

Ключевые слова: климат, планирование, лесные дороги, лесовозный автопоезд.

Kovalenko T.V.

PhD in Engineering, associate professor, Saint Petersburg State Forest Technical University

PLANNING OF TIMBER HAULING WITH USE OF CLIMATIC FACTORS AT DEVELOPMENT OF ACTUAL CUT

Abstract

In article the technique of taking note of climatic factors is offered at the organization and planning of forest transport processes through the average speed of movement of forest trucks. Results of researches and the mathematical dependences, allowing to consider climatic parameters of the region of location of the enterprise are given.

Keywords: climate, planning, forest roads, forest trucks.

Проектирование производственно-достаточной транспортной сети остается важнейшей проблемой, стоящей перед как вновь проектируемыми, так и существующими предприятиями лесного комплекса. Последние годы можно охарактеризовать как периоды с аномальными климатическими параметрами. Жаркое лето, поздняя зима с обильным снежным покровом продемонстрировали, что лесозаготовители могут стать заложниками неразвитой транспортной сети, если они не будут обладать инструментом, позволяющим прогнозировать состояние лесных дорог. Таким инструментом может стать система учета климатических факторов при освоении лесосечного фонда предприятия. В качестве одного из универсальных входных параметров данной системы можно рассмотреть скорость движения лесовозного автопоезда.

Скорость движения лесовоза [1, 2]может выступать как ключевой индикатор состояния автодороги и использоваться в качестве критерия в системах оптимизации лесотранспортных процессов при освоении арендных лесных массивов.

Для учета изменений условий движения лесовоза в различные сезоны года [3] можно воспользоваться следующей зависимостью:

     (1)

где K_рс^з– коэффициент обеспеченности расчетной скорости на эталонном участке дороги в эталонных метеоусловиях; К_рс^сез– коэффициент обеспеченности расчетной скорости на эталонном участке дороги, в среднем для сезона; Д_сез – продолжительность сезона, сут.; К_и – коэффициент учета неравномерности вывозки в течение года.

Наибольшему влиянию климатических факторов подвержены лесные дороги с переходным типом покрытия, а так же технологические пути (усы) [4, 5]. В период повышенного увлажнения такие дороги, особенно с грунтовым покрытием, подвержены колееобразованию [6].

Таким образом, показатель скорости вполне целесообразно применять для оценки степени проходимости лесных дорог в реальном времени. Установив зависимость между скоростным режимом лесной дороги и климатическими факторами, мы получаем возможность оперативно реагировать на негативное влияние климата, своевременно ограничив движение. С другой стороны, появляется возможность предсказывать возможное состояние транспортной сети, имея на руках накопленный массив скоростных данных (как для легких, так и для тяжелых автопоездов, с учетом дорожных конструкций, по которым производится вывозка) и климатические параметры региона, через установление возможных критических периодов, когда существует опасность разрушения дороги лесовозными автопоездами.

Рис. 1 - Изменение средней скорости автопоездов 1 группы в течение года.

В основу предлагаемой методики было положено исследование данных путевых листов лесовозных автопоездов, эксплуатировавшихся в ОАО ЛПК Кипелово (Вологодская область) за 2007-09 гг. В качестве источника метеоданных были использованы записи местной метеостанции (атмосферное давление, влажность воздуха, количество осадков, скорость ветра, средняя суточная температура воздуха) и основные климатические параметры по Вологодской области (альбедо, средняя температура почвы) [7, 8].

Исследуемые автопоезда были разделены на две группы: I (на базе тягачей типа МАЗ) и II (на базе автомобилей типа «Урал»). Дороги были разбиты на следующие категории: 1 – магистральные дороги круглогодового действия; 2 – ветки летнего действия; 3 – ветки зимнего действия.

Рис. 2 - Изменение средней скорости автопоездов 2 группы в течение года

На следующем этапе исследований были получены уравнения, описывающее влияние климатических факторов.

• для лесовозов группы I:

     (2)

• для лесовозов группы II (14):

     (3)

где a – альбедо поверхности, %; k_д – коэффициент, учитывающий категорию дороги (1,0 – магистрали; 2,0 – ветки летние; 3,0 – ветки зимние); t_п – средняя температура почвы, ^оС; t_в – средняя температура воздуха, ^оС.

На основе полученных и проанализированных данных можно сделать вывод, что отчётливо наблюдается разрыв между скорость движения по магистрали и веткам, а также снижение средней скорости автопоездов в период осенне-весенней распутицы и максимум скорости в летний период, что, очевидно, связано с состоянием дорог в летний и зимний периоды года.

Литература

1. Васильев А.П. Состояние дорог и безопасность движения в сложных погодных условиях. – М.: Транспорт, 1976. – 224 с.
2. Правила диагностики и оценки состояния автомобильных дорог: ОДН 218.0.006-2002// Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор) Минтранса России. – М.: Информавтодор, 2002. – 138 с.
3. Справочная энциклопедия дорожника. Т.2: Ремонт и содержание дорог. / Под ред. А.П. Васильева. – М.: Транспорт, 2004. – 507 с.
4. Тюрин Н.А. Проектирование лесосечно-транспортных процессов с учетом влияния климата//Сухопутный транспорт леса: Сб. науч. тр. – СПб.: ЛТА, 1994. Стр. 53-57.
5. Коваленко Т.В. Учет климатических факторов при организации лесотранспортных процессов в лесозаготовительном предприятии.// Сухопутный транспорт леса: Материалы научно-технической конференции. – СПб.: СПбГЛТА, 2009. Стр. 105-111.
6. Бируля А.К. Эксплуатация автомобильных дорог. – М.: Автотрансиздат, 1956. – 326 с.
7. Справочник по климату СССР. Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области. Карельская и Коми АССР. Часть 1. Солнечная радиация, радиационный баланс и солнечное сияние. Л.: Гидрометиздат, 1965. – 97 с.
8. Справочник по климату СССР. Выпуск 1. Архангельская и Вологодская области. Карельская и Коми АССР. Часть Температура воздуха и почвы. Л.: Гидрометиздат, 1968. – 361 с.

References

1. Vasil'ev A.P. Sostojanie dorog i bezopasnost' dvizhenija v slozhnyh pogodnyh uslovijah. – M.: Transport, 1976. – 224 s.
2. Pravila diagnostiki i ocenki sostojanija avtomobil'nyh dorog: ODN 218.0.006-2002// Gos. sluzhba dor. hoz-va (Rosavtodor) Mintransa Rossii. – M.: Informavtodor, 2002. – 138 s.
3. Spravochnaja jenciklopedija dorozhnika. T.2: Remont i soderzhanie dorog. / Pod red. A.P. Vasil'eva. – M.: Transport, 2004. – 507 s.
4. Tjurin N.A. Proektirovanie lesosechno-transportnyh processov s uchetom vlijanija klimata//Suhoputnyj transport lesa: Sb. nauch. tr. – SPb.: LTA, 1994. Str. 53-57.
5. Kovalenko T.V. Uchet klimaticheskih faktorov pri organizacii lesotransportnyh processov v lesozagotovitel'nom predprijatii.// Suhoputnyj transport lesa: Materialy nauchno-tehnicheskoj konferencii. – SPb.: SPbGLTA, 2009. Str. 105-111.
6. Birulja A.K. Jekspluatacija avtomobil'nyh dorog. – M.: Avtotransizdat, 1956. – 326 s.
7. Spravochnik po klimatu SSSR. Vypusk 1. Arhangel'skaja i Vologodskaja oblasti. Karel'skaja i Komi ASSR. Chast' 1. Solnechnaja radiacija, radiacionnyj balans i solnechnoe sijanie. L.: Gidrometizdat, 1965. – 97 s.
8. Spravochnik po klimatu SSSR. Vypusk 1. Arhangel'skaja i Vologodskaja oblasti. Karel'skaja i Komi ASSR. Chast' 2. Temperatura vozduha i pochvy. L.: Gidrometizdat, 1968. – 361 s.