автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование технологии рубок статистическим моделированием параметров лесного фонда
Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологии рубок статистическим моделированием параметров лесного фонда"
На правах рукописи
Фадеев Александр НиколаевтгГ а О Л
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РУБОК СТАТИСТИЧЕСКИМ МОДЕЛИРОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ЛЕСНОГО ФОНДА
05.21.01. Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Йошкар-Ола 2000
Работа выполнена в Марийском государственном техническом университете.
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, академик РАЕН Мазуркин П.М.
Официальные оппоненты:заведующий кафедрой механизации лесохо-
зяйственных работ МГУЛ, доктор технических наук, профессор Винокуров В.Н. кандидат сельскохозяйственных наук, доцент "Успенский Е.И.
Ведущая организация: Комитет по лесному хозяйству Республики
Марий Эл
Защита состоится 27 июня 2000 г. в 1130 часов на заседании диссертационного Совета К 064.30.02 в Марийском государственном техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3.
Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями направлять по адресу: 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, МарГТУ, ученому секретарю.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МарГТУ.
Автореферат разослан "¿&Г" <ЛСг1Л 2000 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук М.Ю. Смирнов
/1344.7,0
общая характеристика работы
Актуальность. Параметры участков леса, подвергаемых рубке, определяют производительность лесозаготовительных бригад и являются одними из основных показателей взаимодействия леса и л/з комплекса.
Переход участка леса от выдела или группы выделов к лесосеке(ам) и в последующем формировании на этих площадях нового(ых) выдела(ов) ограничено требованиями лесовосстановления и лесоустроительными нормативами. Территориальный фактор становится одним из определяющих в обосновании систем машин и технологии лесосечных работ.
Выявление особенностей распределения выделов и лесосек по площади, их прогнозирование и определение характера влияния на лесосечные работы позволят провести выбор наиболее удачной системы машин, организовать на научной основе работу лесозаготовительных бригад. С другой стороны, позволит применять наилучшие технологические схемы разработки участков леса.
Необходима разработка научно обоснованных методов планирования и проведения лесозаготовок на основе моделирования и прогнозирования распределений выделов и лесосек по площади.
Цель работы. Обоснование технологии рубок в хвойно-лиственных лесах статистическим моделированием закономерностей распределения таксационных выделов и лесосек на примере участков лесного фонда Среднего Поволжья.
Научная новизна. Впервые разработаны принципы моделирования распределения участков леса по площади, позволяющие обосновать технологии рубок при проектировании лесных предприятий. Новыми являются методики определения влияния распределения лесосек по площади на производительность и выбор комплектов ЛЗМ, соотношения по определению параметров лесосек по известной производительности лесозаготовительных бригад с учетом регламентирования потерь времени на перебазировки, а также примеры практической разбивки выделов на лесосеки путём статистической обработке данных.
Практическая значимость. Результаты научных исследований применимы при решении задач: расчета производительности бригад на лесозаготовках; подбора комплекта машин для лесосечных работ; расчета параметров новых машин и оборудования; планирования и выбора структуры работы бригад; подбора наилучшего сочетания лесопользователей при разработке участка леса с обеспечением наилучшего лесовосстановления.
Статистическое обоснование технологии рубок позволяет достичь существенного экологического, экономического и технологического эффектов, способствующих повышению продуктивности лесов и увеличению их площадей при одновременном росте объемов заготовки древесины.
Реализация работы. Результаты исследований реализованы в виде рекомендаций по отводу лесосек в Руткинском лесхозе, проведено обоснование по комплектации, формированию и планированию работы бригад. Часть теоретических результатов использована при обосновании опытно-промышленных образцов сменных рабочих органов к JI3M ЛП-19В.
Теоретические положения особенностей моделирования распределений площадей участков леса используются в учебном процессе.
Апробация работы. Основные положения и результата исследований докладывались на Международных конференциях: "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 1998 и 1999), Кондратьевской конференции "Социокультурная динамика в период становления постиндустриального общества: Закономерности, противоречия, приоритеты" (Кострома, 199Е), на научно-практической конференции "Пути повышения эффективности лесного хозяйства и роль лесов в оздоровлении окружающей среды республики Татарстан" (Казань-Лубяны, 1998); на нучных и религиозно-философских чтениях "Соединение интеллектуального и духовного в научном проектировании и учебно-воспитательной работе в вузе" (Иваново, 1997); на ежегодных научно-практических конференциях по итогам научно-исследовательской работы в МарГТУ (Йошкар-Ола, 1996-1999).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 статей.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) принципы моделирования площадей участков леса;
2) практические примеры разбивки выделов на лесосеки;
3) методика прогноза распределения участков леса по площади;
4) оценка влияния распределения площадей лесосек на состав и производительность лесозаготовительных машин.
Структура и объём работы. Диссертация на 194 страницах состоит из введения, шести разделов, заключения, списка литературы из 107 наименований, приложений. Основной текст изложен на 132 страницах с 20 рисунками и 41 таблицей. Приложение включает 15 рисунков и 12 таблиц.
Содержание работы
Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, сформулированы её цели, научная новизна и практическая ценность работы, и приведены основные положения, выносимые на защиту.
1. Состояние вопроса и задачи исследований. В разделе дано состояние вопроса, выполнен анализ литературных источников и существующих методов обоснования и планирования технологии рубок.
Весомый вклад в развитие отечественного лесного хозяйства внесли академики В.Н. Сукачев, П.С. Погребняк, Н.П. Анучин, профессора М.Л. Дворецкий, П.М. Верхунов, H.A. Моисеев, В.А. Бугаев, E.H. Калашников,
A.A. Байтин и другие. Вопросами лесозаготовок и их оптимизации занимались профессора А.К. Редькин, В.Н. Меньшиков, Ю.А. Ширнин и другие.
Однако в известных исследованиях недостаточно рассматривались закономерности распределения площадей таксационных выделов и лесосек, поэтому уделялось недостаточное внимание обоснованию лесопользования на основе общих закономерностей распределения площадей участков леса.
2. Теоретическое обоснование параметров лесного фонда кодовыми шкалами площади. Анализ состояния лесного фонда, лесопользования и нормативно-правовой документации показал, что главные противоречия заключаются в расхождениях между параметрами таксационных выделов и лесосек. В связи с этим объектами исследований становятся конкретные множества (до 10 тысяч) выделов и лесосек, сформированных в ходе лесопользования на территории конкретного лесхоза.
Вначале определяется значение параметра jc50 (в точке суммарной 50% плотности распределения) с построением кумуляты или огивы, названной нами D-кумулятой. Накопленные проценты, начиная с минимума, откладываются от левого значения параметра до 50% плотности распределения. А также, начиная с максимума от правого значения параметра до 50% плотности (или близкой к ней) (рис. 1а).
й
Зла (пределом* ш»г»
[рушцровкн
31% - ш«г мяжиальный
1914 12% 9,5 19* | 9J) 12*4 19*4
пг 1Г Г 0 I L- tt Ш
Аскюктра tqmrt рктфеэелщия
Рис. 1. Определение асимметрии распределения параметра по Б-кумуляте (а) и шага группировки данных (б)
Предлагается на основе коэффициента Кср определять асимметрию
(рис. 1а, табл. 1) и шаг группировки (рис. 16, табл. 1) кривой распределения по следующему уравнению
Кор IЬ 2 =(*50 ~Хтт)Кхтзх ~х5о)' О
где *50 - значение параметра в точке суммарной 50% плотности; хтах и хтт - соответственно максимальное и минимальное значения параметра.
Таблица 1
Асимметрия распределения и шаг группировки данных_
Асимметрия распределения Условное обозначение По О-кумуляте, % Значение Кор
Достат. Жесткое "+" 1
Нет 0 231 £38 0,9...1,1
Незначительная I >28 ¿31 0,45...0,89 1,11...2,22
Средняя II >24 >26 0Д34...0,449 2,221...4,274
Сильная III 219 <0,234 >4274
Изменение характера распределения определяется различием значений х50 и хср. Введем коэффициент инертности распределения, характеризующий данное различие, который определяется так:
Ки„ = *50 1 хср = *5сД/ £ • (4)
/ 1=1
Коэффициент Кын характеризует возможное смещение кривой распределения. На основе данного коэффициента и анализа прошлых наблюдений можно прогнозировать смещение графика Б-кумуляты. В зависимости от направления предыдущих изменений определяется смещение точек х50 и (изменении в сторону снижения д:), или х50 и лгтш (в сторону увеличения):
Х50 = ЛГпип (*50 ~~ -*тт )/Син И "^тах =ДГ50 + С*тах ~~ Х$о)Кт » "ЛИ 4> = *тах - (*тах ~ *50 Кн И Х'шп = Х50 ~ (Х50 ~ Хпш )<« . (6)
где х^, к'1н - соответственно коэффициенты инертности правой (отдельная выборка от х50 до д;,^ , в которой определяются значения х50 и хср) и левой ветви распределения (от дгга;п до х50, в которой определяются значения х50 и хср ) графика Б-кумуляты.
Исходя из условия, что увеличение размеров участков приводит к сокращению объёма выборки и, и наоборот, снижение размеров - к увеличению, тогда можно предложить формулу для прогнозирования:
4 =ч(ху+КГ> 4] =«6(XV-ОС и «Г = я4 (XV(7)
где С, к™", к"^ - соответственно наибольшее, наименьшее и промежуточное значения среди значений Кии по левой, правой и общей совокупностям; пь - исходный объем выборки п[, п" , п^ - соответственно объем выборки через периоды Д/, 2Д(, ЗМ .
Различие площадей выделов и лесосек порождено структурой потребления, ограниченной рамками лесоводственно-экологических требований, с одной стороны, а с другой - разнообразием лесного фонда, обусловленного лесоустроительными работами и нормативами (рис. 2). Это приводит к различным вариантам разработки выделов.
Рис. 2. Структурная схема факторов, влияющих на планирование и составление программ рубок
Размеры лесосек и производительность бригад влияют на количество переездов между лесосеками, поэтому нами предлагается следующая зависимость для определения норм времени на перебазировки:
^ер Н суп то У^п /
П Т
п + г я
* ^ исрЬ см^см
(8)
где Нвр - норматив времени на перебазирования бригад, ч; Ткд - календарный фонд рабочего времени, дн; Тпо - нормативное время на техническое обслуживание, дн; - средняя площадь лесосеки, га; g - вырубаемый
удельный запас, м3/га; Гсц - продолжительность смены, ч; к*и - коэффициент сменности при перебазировках, см/сут; Псут - суточная производительность лесозаготовительного комплекса ( Псуп! = НВк„тпкаи ), м3/сут, где НВ
- норма выработки на машино-смену по ведущей операции, м3/см; к„т - плановое задание (коэффициент) по росту производительности труда; п - количество машин по ведущей операции, закрепленных за бригадой; кСЛ1 - коэффициент сменности, см/дн; Тп - норматив времени на погрузочно-разгрузочные и транспортные работы на одну перебазировку (ч), определяе-
мый по формуле: Г„ = Н„р + Ыхпер, где Н„р - норма времени на погрузоч-но-разгрузочные работы, % Ь - расстояние перебазировки, км; Упер - скорость переезда, км/ч.
Таким образом, общий объем древесины, заготовленной бригадой за определенный моменг времени, будет равен, м3:
0 = -Тто)Ш т(\~—+ я]/
Т к
•* СИ см
п т
Т к
см см
.(9)
При затратах времени на одну перебазировку Т„ ¡{Тсмка„) = 1 день 2 = -ГИЙ) + 5>]/[яс,т -1^], (10)
где 1 - поправочный коэффициент, сутки.
Исходя из отношения норм времени на перебазировки к времени работы на лесосеках, определяется коэффициент потерь времени (в %):
кпл фоя^гп)/(яс>т7; +8"ср8тсуы). (11)
При Г„/(00 = 1 день К„„ = 100 /[{+ ^^ /(2 ■ )]. (12)
Возможно определение числа лесосек, вырубаемых бригадой за отчетный период (или количества перебазировок) по формуле (рис. 3):
160 140 120 100 80 60 40 20
N
ПртГ, ъШднпТ^ =40днтвп» *20000 м
Птт I. = 250* .тот"
п. =80
"ЖГ
Пиастр 2 ^л * 200 М . то»*» п. =100
~зг
"ТХГ"
ТТ"
0.25 1.75 3,25 4,75 6,25 7.7 5 9.25 1 0.6 12.3 13,3 1 5.3 1 6.8 1 8,3 19.8 21,3 22,8 24.3
Рис. 3. График зависимости разработки числа лесосек Пл за расчетный период в зависимости от числа дней разработки лесосеки Q/ ПСут
Т к
\ см см
а
п
суш
п
а
я:
з.э
к
15.!
15,4
7.1
13.2
13.3
11.8
0.5
0
Г
где ()л - средний запас древесины на лесосеке, м3.
Потери рабочего времени являются неизбежными. Они могут быть частично компенсированы увеличением производительности труда, то есть можно предложить следующую зависимость
Кпп ~Кпт + 5..Л 0 %. (14)
Тогда зависимость (12) после преобразований примет вид 100ГП
Кт=-;-2--(15)
где градация значений потерь на перебазировки дана с шагом А = 5 . Возможны следующие варианты расчетов: 1) определение желаемой средней площади лесосек, на основе: а) суточной производительности комплекта машин и удельном запасе древесины, определенного по лесоустроительным данным, то есть
5 и _ ^сут ср -
g
юог„ j
(16)
ТсиКс»(Кпт +5...10%)
или при Г„/(Гсмк^) = 1день = {19 v9 V 5,6(6) V /ё ,(17)
где {19 V 9 V 5,6(6) V 4} - нормированное (по кт ) время, необходимое на разработку одной лесосеки, дни;
б) суточной производительности комплекта машин и удельном запасе древесины, определяемого на основе ориентированного спроса;
2) определение желаемой производительности комплекта машин: а) удельного запаса древесины (определяемого по лесоустроительным данным) и среднего размера лесосек (по лесорубочным билетам):
100Г.
псу* =s:pg/
(18)
Лл>„я+5...10%) или при Т„/(Тсмкы) = \ день Ясуи =5^/{19 V 9 V 5,6(6) V 4}; (19) б) спроса на древесину (по 5, ^ ) с учетом аспектов планирования.
3. Методика статистического моделирования параметров лесного фонда. Сбор и первичная группировка данных (десятки тысяч) должна вестись по следующим направлениям:
1) состояние лесного фонда по данным лесоустройства (выдела);
2) характеристика лесозаготовок, определяемая на основе лесорубочных билетов (характеристики лесосек, на которых произведены рубки);
3) эколого-технический уровень на данной территории (на основе нормативных актов и других документов).
Поиск наилучших моделей проводится с различным шагом группировки (определение численности участков леса в интервалах площади), затем выбирается наилучший шаг группировки для моделирования характеристик лесосек и выделов.
Математическое моделирование выполняли в программе "СигуеЕхреП 1.3". Оценка моделей по следующим показателям: стандартная ошибка, коэффициент корреляции и критерий согласия Пирсона . Стандартная ошибка 5 определяется так:
s = .
п point
£ (Л - f{xx ))2
КПроЫ-Прагат)>
х=1
где ух - фактическое значение искомой переменной у в интервале х (условной точке); f(Xx) - функция (теоретическое значение искомой переменной у в точке х) независимой переменной X; п^^ - число интервалов (точек, участвующих в поиске наилучшего математического решения); прагат ' число параметров в данной математической модели (при этом знаменатель должен быть равен числу степеней свободы). Коэффициент корреляции г будет равен
.__ПВО1П1 __П ро iot
r^jl-sjs, при s, = £ (у-УJ2 И = X (ух -f(Xx))2 ,(21)
1=1
где s, - стандартное отклонение (распространение данных вокруг средней), где у - среднее значение; sr - квадратическое отклонение. В дополнении к этому модели сопоставляются по остаткам ех следующим образом:
ex=yx~f(Xx), (22)
и их относительная погрешность Ах (в %) оценивается по формуле
Д^ЮО^/у,, (23)
из значений которой выявляется максимальное значение Д^ и учитывается её положение по отношении к началу координат. Наилучшим является минимальное значение показателя Дтах и максимального смещения его от начала координат.
Показатель s зависит от числа параметров математической модели и является ограничителем их увеличения, так как npoiat - прагат = к - степень
свободы, которая не должна быть меньше единицы. Степень свободы принимаем равной трём. Тогда
"рогат ^ "point ~ 3 П^ < 9... 12 . (24)
Для лесосек, исходя из интервалов площадей Sx или его условного номера х, можно выбрать следующие показатели: общая площадь S0, средняя площадь Scp, общий объем Q„, средний объём Qcp, численность участков леса п, удельный запас древесины g .
Для характеристики выделов применяется несколько иной подход выбора показателей:
1) для общей совокупности покрытых лесом участков леса: общая площадь Sa, средняя площадь Scp, численность участков леса п;
2) разбивка этой совокупности по группам леса и определение показателей по п. 1;
3) для общей совокупности выделов, достигших возраста рубки: общая площадь S0, средняя площадь Scp, общий объем Qa, средний объём Qcp,
численность участков леса п;
4) разбивка выделов, достигших возраста рубки, по группам леса и определение показателей по п. 3.
Вначале моделируются распределения лесосек по площади и для него находят оптимальный шаг группировки. Данная процедура повторяется для распределения выделов, покрытых лесом, где соотношение шага группировки выделов к шагу группировки лесосек равно кратности или целому числу из ряда 1, 2, 3, 4 и т.д. Затем определяется шаг группировки распределения выделов, достигших возраста рубки, который должен быть кратен шагу группировки лесосек. Это можно выразить следующей зависимостью:
*SJtc = Л^о /*, = ASmd /к2, (25)
где AS7ec, &Sebld, &Sn рвыд - соответственно шаг группировки по площади для распределений лесосек, а также выделов покрытых лесом и выделов достигших возраста рубки; кх, к2 - кратности шагов группировки выделов относительно шага группировки лесосек. Кратность к1 указывает на среднюю тенденцию разбивки выделов на заданное число лесосек, а кратность к2 выявляет особенность этого дробления на ревизионный период.
Методика по оценке дробности выделов выполняется по группам леса:
1) в диапазоне до границы разработки выделов за один приём зависимость п = f{x) для выделов применима и определяется сумма SuX;
2) при разработке выделов в несколько приемов площади выделов суммируются и принимают значение ;
3) размеры лесосек ограничиваются пределом разработки выдела за один прием, поэтому вычисляется дополнительное число лесосек так:
А(26)
где дУд - общая площадь выделов; 8*рвыд - средняя площадь выделов;
4) распределение лесосек по п. 3, исходя из состояния лесного фонда и организационно-технических элементов сплошных рубок, будет:
»Х + Д»,, (27)
где л* = /выд - число выделов в каждом интервале х.
В лесхозах при отводе лесосек в выделах учитывают влияние спроса на лес. Поэтому прогнозируемое число лесосек увеличится. Расчет возможен без разграничения на группы леса по формуле:
Ди^ХЖ,^.«*). (28)
где мс - средний размер лесосек в интервале х. Общее число лесосек составит
<= п\-^-+ Ди,. (29)
х * с* V Г < 1
ср.лес * ср.выд У13ср.выд — ср.лес '
Методика определения числа лесосек предполагает вначале выбор группировки данных, сведенных: 1) к шагу группировки площадей выделов, достигших возраста рубки; 2) к шагу группировки площадей лесосек.
4. Разработка корреляционных функций распределения участков леса по площади. На основе моделирования параметров лесосек и выделов по их площади было выявлено следующее:
1) наилучший шаг группировки лесосек по площади для участков лесного фонда Республики Марий Эл составляет Д5 = 1,5 га;
2) наилучшими уравнениями при моделировании параметров лесосек являются: у = ахь ехр(-сх) + еЬсе ехр(-/х), (30)
у = ахь ехр(-сх) + сЬсе ехр(-/с) соб(£х); (31)
3) наилучший шаг группировки выделов по площади для общей совокупности покрытых лесом площадей составляет для Республики Марий Эл Д£ = 4,5 га, а для выделов достигших возраста рубки АХ = 3 га;
4) наилучшими уравнениями при моделировании параметров выделов покрытых лесом являются:
у - ахь ехр(-сд:) 4- йхс ехр(-рС)соб^х - К) + /, (32)
у = са ехр(-сх) + ске ехр(-/г?) + !гх' ехр(-]х)со$(кх 4- /) ;(33) а для выделов достигших возраста рубки уравнения (30) и (32).
Технологии рубок должны учитывать переходы от распределения выделов к распределению лесосек. Возможны различные варианты разработки выделов на основе известных организационно-технических элементов рубок (табл. 2).
Таблица 2
Распределение числа лесосек по группам леса и зонам соответствия_
Зона соответствия Группа леса Итого
1 2
Объединение выделов 357 657 1014
Полная разработка выдела 107 75 182
Разработка выдела в два приема 7 1 8
Разработка выдела в 3-4 приема 3 1 4
Итого 474 734 1208
Такое разграничение переходов (зон соответствия по табл. 2) является недостаточным для прогнозирования технологии рубок. Необходимо перейти от распределения выделов к распределениям лесосек. Например, на основе учета организационно-нормативных показателей рубок из 1208 выделов по Советскому лесхозу разрабатываются полностью 1196, а остальные 12 выделов разбиваются на 96 лесосек; тогда общее число лесосек составит 1292. Если прогнозировать на основе лесопотребления, то 1157 выделов подвергаются частичному дроблению на 1431 участков, а оставшиеся 51 выдел разбиваются на 571, что составит в итоге 2002 лесосек.
Тогда количество участков леса возрастет в 1,07 раза, а при прогнозировании - в 1,66 раза. Соотношение шагов группировок при моделировании площадей выделов (достигших возраста рубки) и лесосек равно двум.
5. Влияние распределения участков леса на технологию рубок. Применение полученных распределений возможно в следующих случаях: 1) при более точном определении годовой (сезонной, месячной) производительности бригад на заготовке леса, когда ведется учет времени на перебазирования бригады с лесосеки на лесосеку (на основе распределения их площадей); 2) при определении требуемой производительности комплекта машин, когда поиск ведётся на основе распределения площадей лесосек и наличию на них определённого объёма древесины.
Значения годовой производительности бригад на заготовке лесоматериалов (данные по показателям лесосек из Руткинского лесхоза) с использованием ВПМ ЛП-19В и сменной производительностью HB- 200 м3/смену по различным вариантам расчета представлены на рис. 4.
Таким образом, при замене средних значений площади и запаса древесины на зависимости п- f(Scp) и Qcp = /(Scp) произошло снижение годовой производительности бригады на 4-5% (1466... 1890 м3). Эта разница не-
значительна и может не учитываться при расчетах, так как она может быть перекрыта повышением производительности бригады на лесозаготовках.
зеооо
37500 37000 36500 36000 35330 35000
1-
3
16 . 13 20 L^.km
Рис. 4. Годовая производительность бригады по ведущей машине ЛП-19 при подстановке в расчеты: 1 -средних значений площади и запаса на 1 га; 2 - зависимости n = f(Scp) и среднего значения запаса на i га; 2 -зависимости л = / (Scp) и
Qcp = f(SCp)
Однако в существующей практике лесозаготовок перебазирование бригады осуществляется только за один день, вне зависимости от расстояния перебазировки. Тогда значения вариантов решений изменятся: 1) QгЫ> - 28534 м3/год; 2) £>гж) =23435 м3/год;3) дгод =23136 м3/год.
Потери достигают 18 - 19% (5100...5400 м3), что составляет 25 дней работы бригады. Если ЛП-19 работала бы на одной лесосеке без перебазировок, то её годовая производительность составит 42000 м3, что почти вдвое больше. Тогда можно заключить, что применение ЛП-19В на участках лесного фонда Руткинского лесхоза становится нецелесообразным.
При определении требуемой производительности комплекта машин с использованием зависимости п = /(5^,) необходимо решить уравнение
" = f(Scp)
N
21077^203,75SC/J
Псут + 203,755^
/(210Яот) = 95...80%.(34)
Тогда производительность комплекта машин, работающих на лесосеке, должна варьироваться в пределах Пс>т =10,8...55,0л«3. А при использовании зависимостей п = /(Яср) и 0с/,=/(5ср) - =10,4...52,9л<3, где
нижняя граница соответствует 5% потерь рабочего времени на перебазировки, а верхняя - 20%.
Для Руткинского лесхоза результаты сравнения приведены в табл. 3, на основе которой предлагаются варианты комплектов машин и лесозаготовительные бригады (с заготовкой до 20000 м3):
1) число бригад - 1: (1) машина ЛП-19В на валке-пакетировании + (2) ТБ-1М на трелевке +■ (2) Л0-120 на обрезке сучьев и раскряжевке + (5) сор-тиментовозов ТМ-45 на вывозке;
Таблица 3
Число бригад <2,!Псут Псут , м]/сугки
Факт. Прогн. Факт. Прогн. Факт. Прогн.
1 3,2 1,44 23,8 40,98 131,3 169,8
2 7,25 3,87 12,12 20,53 57,9 63,2
3 4,5 6,40 8,00 13,51 36,5 38,2
4 15,5 8,50 6,06 10,52 27,10 28,76
5 19,75 11,50 4,82 8,00 21,26 21,26
6 24 13,25 4,00 7,01 17,5 18,45
7 - 15,6 - 6,02 - 15,67
8 - 19 • 5,00 - 12,86
2) число бригад - 1: (2) машина Софит-Х на валке, обрезке сучьев и раскряжевке + (2) Софит-4ф трелевка +(5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
3) число бригад - 1: (2) Урал-Зм на валке (3 чел) + (2) ТБ-1М на трелевке + (2) Л0-120 на обрезке сучьев и раскряжевке + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
4) число бригад - 2: (1) машина Софит-Х на валке, обрезке сучьев и раскряжевке + (1) Софит-4ф трелевка -ь (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
5) число бригад - 2: (1) Урал-Зм на валке (1 чел) + (1) ТБ-1М на трелевке + (1) Л0-120 на обрезке сучьев и раскряжевке + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
6) число бригад - 3: (2) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке (2 чел) + (2 на все бригады) ТБ-1М на трелевке + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
7) число бригад - 3: (2) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке (2 чел) + (2 на все бригады) Софит-4ф на трелевке + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
8) число бригад — 5: (1) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке (1 чел) + (2 на все бригады) Софит-4ф на трелевке + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
9) число бригад - 6: (1) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке + (1) Софит-4ф на трелевке (1чел. - на валке, обрезке сучьев, раскряжевке и трелевке) + (5 на все бригады) ТМ-45 на вывозке;
10)число бригад - 7: (1) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке + (1) Софит-4ф на трелевке (1чел. - на валке, обрезке сучьев, раскряжевке и вывозку);
11) число бригад - 8: (1) Партнер на валке, обрезке сучьев и раскряжевке + (1) Софит-4ф на трелевке (1чел. - на валке, обрезке сучьев, раскряжевке и вывозку).
Сравнение удельных эксплуатационных затрат при сортиментной заготовке древесины (рис. 5) показало, что выбор комплекта машин на лесозаготовках зависит от размеров лесосек и производительности бригад. Наилуч-
»00 250 200 150 100 50 0
1
1 /1
ОУЭЗ
4 Сч. — '
тая
300 250 200 150 100 50 0
1 2
ОТО
/
/ ^
шими вариантами являются бригады, в которых применяются бензопилы. На 20000 м3 заготавливаемой древесины рекомендуется 3-5 лесозаготовительных бригад.
Мелкие лесосеки обладают более качественной и ценной древесиной, поэтому рост выручки от её реализации может компенсировать затраты, связанные со снижением размеров лесосек. ч „ Рис. 5. Удельные
эксплуатационные затраты (ОУЭЗ), в том числе на перебазирования (УЭЗП) в зависимости от общего числа бригад на 20000 м5 заготавливаемой древесины, руб/м': а) фактическое; б) прогнозируемое к 2070 году; в) превышение фактических (2) и прогнозируемых затрат относительно удельных затрат без учета перебазировок от общего числа бригад на 20000 м5 заго-1 * 3 4 а 6 ' в тавливаемой древесины,
раз
Для наилучшего планирования проводился прогноз изменения распределения лесосек, для которого смещение основных точек составит
= 0,88 га и =11,6га, где к*т =0,732685 и к"ирн =0,77699.
Таблица 4
Распределение численности лесосек в интервалах площади Д5 = 1,5 га
70 60 60 40 30 20 10 0
100 80 50 40 20 0
/
/I
1 1
!|
/1 /
г*- ' / у /
1 период 2 период 3 период*
X 50,га п 5ср, га п $ср . га п 5с/), га
1 63 156,86 313 0,5 332 0,47 421 0,37
2 19 204,35 94 2,17 100 2,04 127 1,61
3 8,5 140,93 42 3,36 45 3,13 57 2,47
4 8 123,06 25 4,92 26 4,73 33 3,73
5 3 100,77 15 6,72 16 6,30 20 5,00
6 I 45,00 5 9,00 5 9,00 8 5,62
7 0,4 21,00 2 10,50 2 10,50 3 7,00
8 0,1 11,52 1 11,52 1 11,52 0 -
Ит 100 803,49 497 "1,62 527 1,52 669 1,18"
Требуемая Я^.м' 7,85...39,7 7,39... 37,3 5,7.29,1
Снижение, % 25,52-24,95 28,94-29,49 45,19-44,99
Через, лет 25 50-60 70-100
Примечание: * - шаг группировки уменьшится до 1 га; ** - общая площадь составит- 791,97 га.
При этом объём выборки будет изменяться следующим образом п'ь =497
п? = 527 и = 669, где <„ = к™*, кпирн = кпирн° и к„н = к™" = 0,577.
На основе смещения основных точек Р-кумуляты определяются прогно зируемая плотность распределения лесосек по площади и требуемая произво дительность бригад (табл. 4).
Появление мелких лесопользователей требует разработки части выдел узкими полосами (до основной рубки остального участка более крупным ле сопользователем) при их предварительном лесовостановленин (рис. 6).
Рис. 6. Разбивка выделов на лесосеки: ; лиственного насаждения с переводом в см< шанный древостой в течение 20-25 лет; б) хво( ного насаждения, при разработке в течение 8-1 лет
Для этого необходимо определе ние дробности участков леса (табл. 5] На основе этой дробности можно сс ставлять технологические карты длительными сроками выполнени лесозаготовок. В ходе очередного л« соустройства выдел (или группа вы делов), подвергшийся частичной ра: работке, необходимо выделять в от
дельную категорию - текущие долгосрочные рубки.
Таблица
__Кратности дробления выделов на лесосеки__
Площадь Число Площадь лесосек, га Дроб
выдела выделов 0,01- 3,01- 6,01- 9,01- 12,01- итого ность
3,0 6,0 9,0 .12 15
0,01-3 635 635 635 1
3,01-6 308 488 133 621 2,016
6,01-9 124 122 78 52 252 2,032
9,01-12 59 113 28 30 10 181 3,068
12,1-15 31 17 10 8 18 53 1,710
15,1-18 19 180 2 1 183 9,632
18,1-21 12 134 2 1 137 11,42
21,1-24 3 25 2 1 28 9,333
24,1-27 6 42 14 2 1 57 9,500
27,1-30 4 20 2 1 23 5,750
33,1-36 3 17 3 1 21 7,000
39,1-42 1 2 3 1 6 6,000
42,1-45 1 3 3 1 7 7,000
48,1-51 1 4 3 8 8,000
51,1-54 1 5 3 1 9 9,000
Итого 1208 1756 304 117 23 23 2223 1,840
Расчеты позволяют исключить повторную таксацию лесосек, выполнять рубки на основе методов естественного возобновления лесосек, остановить дробление участков леса. Это сокращает рост затрат на инвентаризацию лесов, а также создает благоприятные условия для их роста и развития.
Основные выводы и рекомендации
1. Изучение распределения участков леса по площади должно предшествовать проектному обоснованию технологии рубок и позволяет обоснованно выбрать комплекты машин и оборудования лесозаготовительных бригад, а предложенные методики моделирования распределения выделов и лесосек должны выполняться до технологического проектирования лесосечных работ, причем закономерности распределения выделов позволяют отводить лесосеки с учетом экологических особенностей лесопользования.
2. Наилучший шаг группировки лесосек по площади для участков лесного фонда Республики Марий Эл составляет Д5 = 1,5 га, для покрытых лесом площадей выделов /V? = 4,5 га и выделов, достигших возраста рубки, АЗ = Зга.
3. Наилучшими структурами, применяемых при моделировании площадей участков леса, являются уравнения (30) и (32):
у = ахь ехр(-с;с) + сЬсе ехр(-^с), у = ахь ехр(-сдс) + сЬсе ехр(-_/г)соБ(£Г - К) + г. Применение зависимостей вида п = /(£с/,) и Qcp = /(5ср) в расчетах производительности бригад на лесозаготовках с учетом их перебазировок дают наиболее точные результаты (по сравнению с их средними значениями) в 1,2 раза, а в обосновании выбора комплекта машин - в 1,8 раза.
4. Наименьшие затраты при сортименгной заготовке древесины имеют бригады, в которых время, затрачиваемое на перебазировки составляет 4-8% (8-14% - прогнозируемое) от общего времени нахождения на участке лесного фонда, что в среднем составляет 3-5 бригад на 20000 м3. При этом наилучшими являются оснащение лесозаготовительных бригад (по ведущей операции) бензопилами, что ведет к минимизации удельных эксплуатационных затрат, в том числе к сокращению расходов на перебазирования.
5. Сокращение потерь времени на перебазирования ниже 4% (путем уменьшения численности рабочих и оборудования в бригаде), приводит к увеличению затрат на круглые лесоматериалы, из-за использования дорогостоящих машин с наименьшей эффективностью и значительных расходов, связанных с вывозкой на нижний склад сортиментов форвардерами (до 20-30 км) с объемом пачки 8-12 м3.
6. Обоснование технологии рубок есть, прежде всего, деятельность по нахождению оптимального соответствия между выделами (множеством из "десятков тысяч выделов), сформировавшихся к рассматриваемому моменту времени, и проектируемым набором лесосек. При этом отвод лесосек необходимо выполнять в рамках границ выдела (или группы выделов) для соблюдения принципа постоянства площади выдела как - объекта, имеющего природные границы и наилучшие воспроизводственные показатели (показатели роста) для участка леса.
7. Выдела, подвергающиеся частичной рубке к началу периода инвентаризации, а также имеющие длительный срок разработки, необходимо отводить при лесоустройстве в категорию "площади для текущих долгосрочных рубок" по всей совокупной территории лесного фонда.
8. Дробление выделов на лесосеки по лесам Республики Марий Эл происходит в 1,66 раза, при этом путем сопоставления шагов группировок этот показатель достигает двух (в течение ревизионного периода).
Результаты диссертации опубликованы:
1. Мазуркин П.М., Фадеев А.Н. О статистической теории лесозаготовки. -Лесной журнал. 1999. №5. - С. 41-46.
2. Фадеев А.Н. Влияние распределения площадей лесосек на типоразмеры лесозаготовительных машин и оборудования// Тр. науч. конф. по итогам НИР МарГТУ. - Йошкар-Ола, 1999. - С. 13-17. Деп. в ВИНИТИ №2712-В99.
3. Фадеев А.Н. К вопросу об отводе лесосек// Тезисы научно-практической конференции "Пути повышения эффективности лесного хозяйства и роль лесов в оздоровлении окружающей среды республики Татарстан" к 200-летию Лесного Департамента России. Казань-Лубяны, 1998. - С. 95-96.
4. Фадеев А.Н. Механизм противодействия рубкам леса и точность расчетов// МарГТУ. Труды МарГТУ. Материалы 52-й межвузовской студенческой науч.-техн. конф. Вып. 7/МарГТУ, Й-Ола, 2000.- С. 182-183.
5. Фадеев А.Н. Статистическое моделирование активности лесозаготовок. -Йошкар-Ола, 1998. -14 е.: Деп. в ВИНИТИ №2888-В98.
6. Фадеев А.Н. Статистическое моделирование параметров лесосек.// МарГТУ. Труды науч. конф. Вып. 2, часть 2/МарГТУ, Й-Ола, 1996. - С. 112-113.
7. Фадеев А.Н. Статистическое распределение выделов леса Советского лесхоза// Труды науч. конф. по итогам НИР МарГТУ. Й-Ола, 1998. - С. 60-63.
8. Фадеев А.Н. Структура леса и её цикличность// 6-я Международная конференция "Циклы природы и общества" 4.2 - Ставрополь: Изд-во Ставропольского ун-та, 1998. - С. 179-180.
9. Фадеев А.Н. Теория биотехнического проектирования лесозаготовок.// 7-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" 4.2 - Ставрополь: Изд-во Ставропольского ун-та, 1999 (в печати).
10. Фадеев А.Н. Циклы в распределении лесов // Материалы к 3-й Международной Кондратьевской конференции "Социокультурная динамика в период становления постиндустриального общества: Закономерности, противоречия, приоритеты". - М.: Институт экономики РАН, 1998. - С. 427-429.
11. Фадеев А.Н., Мазуркин П.М. Противодействие лесной системы сплошным рубкам // Материалы научных и религиозно-философских чтений 26-28 июня "Соединение интеллектуального и духовного в научном проектировании и учебно-воспитательной работе в вузе". Иваново, 1997. - С. 36-38.
ЛР №020302 от 18.02.97. ПЛД№2018 от 06.10.99 Усл. печ. л. 1,0. Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ №2006
ООП МарГТУ. 424006, г. Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Фадеев, Александр Николаевич
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Общие сведения.
1.2. Особенности лесозаготовок.
1.3. Анализ лесоустройства и существующих программ рубок.
1.4. Способы статистического моделирования лесного фонда.
1.5. Задачи и этапы исследований.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛЕСНОГО ФОНДА КОДОВЫМИ ШКАЛАМИ ПЛОЩАДИ.
2.1. Основные положения.
2.2. Классификация параметров лесного фонда.
2.3. Моделирование лесозаготовок.
2.4. Кодовые шкалы площади участков леса.
2.5. Критерий технолого-лесоводственной связи выделов и лесосек
2.6. Структура технологического комплекса: влияние распределения площадей лесосек на формирование лесосечных бригад.
2.7. Выводы.
3. МЕТОДИКА СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛЕСНОГО ФОНДА.
3.1. Основные положения.
3.2. Разновидности компоновки параметров участков леса.
3.3. Разновидности выбоюк площадей.
3.4. систематизация группировок площадей по принципу сведения к исходному.
3.5. Объекты исслццований.
3.6. Выводы.
4. РАЗРАБОТКА КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАСТКОВ ЛЕСА ПО ПЛОЩАДИ.
4.1. Разработка корреляционных функций распределения лесососек по площади.
4.1.1. Исходные данные.
4.1.2. Математическая обработка распределения лесосек по площади
4.1.3. Сопоставление математических моделей распределения лесосек по площади.
4.2. Разработка корреляционных функций распределения таксационных выделов по площади, покрытых лесом и несомкнувшимися лесными культурами.
4.2.1. Исходные данные.
4.2.2. Математическая обработка распрвделений выделов по площади, покрытых лесом.
4.3. Разработка корреляционных функций распределения выделов по площдци, достигших возраста рубки.9В
4.3.1. Исходные данные.
4.3.2. Математическая обработка распрвделений выделов по площади, достигших возраста рубки.
4.4. Соотношение выделов и лесосек по площади.
4.5. Выводы.
5. ВЛИЯНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАСТКОВ ЛЕСА НА ТЕХНОЛОГИЮ РУБОК.
5.1. Влияние распределения участков леса на технологию рубок.
5.2.Технико-экономическое обоснование комплекта машин и оборудования на лесозаготовительных работах.
5.3. Прогноз изменения распрвделения площадей участков леса.
5.4. Сопоставление распрвделений выделов и лесосек по площади.
5.5. Разбивка участков лесана лесосеки.
5.6. Выводы.
Введение 2000 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Фадеев, Александр Николаевич
Актуальность. Усложнение эколого-экономических взаимосвязей и вступление России в рыночные отношения привели к необходимости изыскания определенных уровней и пропорций между концентрацией запасов лесных ресурсов и размещением лесопользователей с учетом рационального и неистощительного использования древесины. Параметры участков леса, подвергаемых рубке, определяют производительность лесозаготовительных бригад и являются одними из основных показателей взаимодействия леса и лесозаготовительного комплекса.
Переход участка леса от выдела или группы выделов к лесосеке(ам) и в последующем формировании на этих площадях нового(ых) выдела(ов) сопровождается лесоводственными ограничениями по лесовосстановлению и лесоустроительными нормативами. Территориальный фактор становится одним из определяющих в вопросе обоснования системы машин и технологий на лесосечных работах.
Изучению вопросов распределения участков леса по площади и влиянию их на производительность, структуру и организацию работ на лесозаготовках уделялось мало внимания. Выявление особенностей распределения выделов и лесосек по площади, их прогнозирование и определение характера влияния на лесосечные работы позволит провести наиболее удачный выбор системы машин, организовать на научной основе работу бригад. С другой стороны, знание структуры лесопользования, позволит применять наилучшие технологические схемы разработки участков леса, выделяемых в рубку.
Необходима разработка научно обоснованных методов планирования и проведения лесозаготовок на основе моделирования и прогнозирования распределений выделов и лесосек по площади.
Цель работы. Обоснование технологии рубок в хвойно-лиственных лесах статистическим моделированием закономерностей распределения таксационных выделов и лесосек на примере участков лесного фонда Среднего Поволжья.
Научная новизна работы. Научная новизна исследований определяется тем, что:
- впервые разработаны принципы моделирования распределения участков леса по площади, позволяющие обосновать технологии рубок при проектировании предприятий лесного комплекса;
- новыми являются методики определения влияния распределения лесосек по площади, позволяющие обосновать производительность и выбор комплектов машин;
- выявлены соотношения по определению размера лесосек для известной производительности лесозаготовительных бригад с учетом регламентирования потерь времени на перебазировки;
- разработаны примеры практической разбивки выделов на лесосеки при статистической обработке данных.
Практическая значимость. Результаты научных исследований использованы при решении следующих задач: расчета производительности бригад на лесозаготовках; подбора комплекта машин для лесосечных работ; в расчетах параметров новых машин и оборудования; в планировании и выборе структуры работы бригад; подборе наилучшего сочетания различных лесопользователей при разработке участка леса с обеспечением наилучшего лесовосстановления этого участка. Предложенная методика обработки и математического моделирования применима для районов с интенсивными рубками леса.
Применение разработок по обоснованию технологии рубок позволяет достичь существенного экологического, экономического и технологического эффектов, способствующих повышению продуктивности лесов и увеличению их площадей при одновременном росте объемов заготовки древесины.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечены подробным тестированием и контролем обработки информации по конкретным системам выделов и лесосек, сформированных в ходе лесопользования на территории конкретных лесхозов.
Реализация работы. Результаты исследований реализованы в виде рекомендаций по отводу лесосек в Руткинском лесхозе, проведено обоснование по комплектации, формированию и планированию работы бригад Озеркинского ЛПП на участках лесного фонда данного лесхоза. Часть теоретических исследований использована в аванпроекте "Обоснование опытно-промышленных образцов сменных рабочих органов к лесозаготовительной машине ЛП-19" для ООО "Лестехком".
Теоретические положения особенностей моделирования распределений площадей участков леса используются при чтении лекций по дисциплине "Принципы обустройства различных территорий" для студентов специальности 320800 "Природоохранное обустройство территорий".
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались на Международных конференциях: "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 1998 и 1999), Кондратьевской конференции "Социокультурная динамика в период становления постиндустриального общества: Закономерности, противоречия, приоритеты" (Кострома, 1998), на научно-практической конференции "Пути повышения эффективности лесного хозяйства и роль лесов в оздоровлении окружающей среды республики Татарстан" (Казань-Лубяны, 1998); на нучных и религиозно-философских чтениях "Соединение интеллектуального и духовного в научном проектировании и учебно-воспитательной работе в вузе" (Иваново, 1997); на ежегодных научно-практических конференциях по итогам научно-исследовательской работы в МарГТУ (Йошкар-Ола, 1996-1999).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 статей.
Основные положения, выносимые на защиту: 7
1) принципы моделирования площадей участков леса;
2) практические примеры разбивки выделов на лесосеки при статистической обработке данных;
3) методика прогноза распределения участков леса по площади;
4) оценка влияния распределения площадей лесосек на производительность и выбор лесозаготовительных машин.
Струюура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 107 наименований, приложений. Основной текст изложен на 132 страницах машинописного текста с 20 рисунками и 41 таблицей. Приложение состоит из 15 рисунков и 12 таблиц, размещенных на 41 странице. Общий объем работы составляет 194 страницы.
Заключение диссертация на тему "Обоснование технологии рубок статистическим моделированием параметров лесного фонда"
Основные выводы и рекомендации
Выполненное исследование направленно на решение вопросов технико-экономического и лесоводственно-экологического предпроектного обоснования технологии рубок на основе статистического моделирования закономерностей распределения таксационных выделов и лесосек.
Теоретический анализ и разработки по рассматриваемой в диссертации теме позволили получит следующие результаты:
1. Изучение распределения участков леса по площади должно предшествовать проектному обоснованию технологии рубок и позволяет обоснованно выбрать комплект машин и оборудования лесозаготовительных бригад, а предложенные методики моделирования распределения выделов и лесосек должны выполнятся до технологического проектирования лесосечных работ, причем закономерности распределения выделов позволяют отводить лесосеки с учетом экологических особенностей лесопользования.
2. Наилучший шаг группировки лесосек по площади для участков лесного фонда Республики Марий Эл составляет АЗ = 1,5 га, для покрытых лесом площадей выделов Л!? = 4,5 га и выделов, достигших возраста рубки, Л£ = Ъ га.
3. Наилучшими структурами уравнений, применяемых при моделировании площадей участков леса, являются: у = ахь ехр(-сх) + сЪсе ехр(-^с), у = ахь ехр(-сс) + с1хе ехр(-/х)соя^х - к) + /. Применение зависимостей вида п = /(8ср) и 0,ср = /(8ср) в расчетах производительности бригад на лесозаготовках с учетом их перебазировок дают наиболее точные результаты (по сравнению с их средними значениями) в 1,2 раза, а в обосновании выбора комплекта машин - в 1,8 раза.
4. Наименьшие затраты при сортиментной заготовке древесины имеют бригады, в которых время, затрачиваемое на перебазировки составляет 4
8% (8-14% - прогнозируемое) от общего времени нахождения на участке лесного фонда, что в среднем составляет 3-5 бригад на 20000 м3. При этом наилучшими являются комплектации лесозаготовительных бригад (по ведущей операции) бензопилами, что ведет к минимизации удельных эксплуатационных затрат, в том числе к сокращению расходов на перебазирования.
5. Сокращение потерь времени на перебазирования ниже 4% путем уменьшения численности рабочих и оборудования в бригаде, приводит к увеличению затрат на производство круглых лесоматериалов, из-за использования дорогостоящих машин с наименьшей эффективностью и значительных расходов, связанных с вывозкой на нижний склад сортиментов форвардерами с объемом пачки 8-12 м3.
6. Обоснование технологии рубок есть, прежде всего, деятельность по нахождению оптимального соответствия между выделами (системой выде-лов), сформировавшихся к настоящему времени, и проектируемым набором лесосек. При этом отвод лесосек необходимо производить в рамках границ выдела или группы выделов для соблюдения принципа постоянства площади вьщела, как - объекта, имеющего природные границы и наилучшие воспроизводственные показатели (показатели роста) для данного участка леса.
7. Вьщела, подвергающиеся частичной рубке к началу периода инвентаризации, а также имеющие длительный срок разработки, необходимо отводить при лесоустройстве в категорию "площади для текущих долгосрочных рубок" по всей совокупной территории.
8. Дробление выделов на лесосеки по лесам Республики Марий Эл происходит в 1,666 раза, при этом путем сопоставления шагов группировок этот показатель достигает двух. Таким образом, выдел средней площади разбивается на 1,66 - 2 лесосеки в течение ревизионного периода.
Библиография Фадеев, Александр Николаевич, диссертация по теме Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
1. Закон РФ о "Охране окружающей среды." М.: Республика, 1992. -62 с.
2. Лесной кодекс Российской Федерации. ВНИИЦлересурс, 1997. -65 с.
3. Аарне Нииссонен. Лесная экономика Финляндиии.// Международная конференция ИЮРФО "Планирование и принятие решений по управлению лесами в условиях рыночной экономики" 25-29 сент. 1996. Пушкино: ВНИИЛМ, 1996. - с. 31-38.
4. Абсалямов P.P. Формирование еловых молодняков из подроста после разработки лесосек методом узких лент в Удмуртской Республике: Дис. на соиск. уч. ст. к.с/х.н./ МарГТУ, Й-Ола, 1999. 141 с.
5. Аглиуллин Ф.В. Ельники Волжско-Камского региона и интенсификация хозяйства в них. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1991.-172 с.
6. Аглиуллин Ф.В. Лесоводство. Возобновление и формирование леса на вырубках: Уч. пособие. Й-Ола, МарГТУ, 1999. -38 с.
7. Алексеев A.C. Математические модели в лесном хозяйстве: Уч. пособие. Л.: ЛТА, 1988. - 88 с.
8. Алпраслан Акса. Полный реестр (инвентаризация) лесных ресурсов.// Международная конференция ИЮРФО "Планирование и принятие решений по управлению лесами в условиях рыночной экономики" 25-29 сент. 1996. Пушкино: ВНИИЛМ, 1996. -24 с.
9. Анучин Н.П. Лесная таксация. М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 552 с.
10. Анучин Н.П. Лесоустройство: Уч. для вузов. М.: Экология, 1991. -400 с.
11. Анучин Н.П. Определение объемов хлыстов и сортиментов. М.: Лесн. пром-сть, 1977. - 192 с.
12. Анучин Н.П. Теория и практика организации лесного хозяйства. -М.: Лесн. пром-сть, 1977.-176 с.
13. Арнольд Ф. Вспомогательная книжка для лесничих и лесовладель-цев. СПб.: Изд. А.Ф. Маркса, 1890. - 122 с.
14. Атрохин В.Г., Иевинь И.К. Рубки ухода и промежуточное лесопользование. М.: Агропромиздат, 1985. - 255 с.
15. Байтин A.A. Участковый метод лесоустройства. М.: Лесн. пром-сть, 1967.-200 с.
16. Богачев A.B. Модель прогноза хода роста основных насаждений. -Лесоведение. 1991. №1 с. 3-11.
17. Бородин А.М., Автухович Е.В. Моделирование некоторых характеристик роста ели обыкновенной. // Лесные экосистемы и вопросы моделирования. М.: MC А, 1985. - с. 5-9.
18. Бугаев В.А. Основы лесоустройства: Уч. пособие. Воронеж, Изд-во Воронежского ун-та, 1993. - 230 с.
19. Буш К.К., Дыренков С.Н. Биогеоценотические основы использования лесных ресурсов./ Оптимизация использования и воспроизводства лесов СССР. М., Изд-во "Наука", 1977. С. 18-32.
20. Верхунов П.М. Закономерности строения разновозрастных сосняков. Новосибирск: Наука, 1976.-255 с.
21. Верхунов П.М. Прирост запаса разновозрастных сосняков. Новосибирск: Наука, 1979. 254 с.
22. Верхунов П.М., Дворецкий М.Л. Таксация отдельных деревьев и их разнородных совокупностей: Уч. пособие. Горький, ГГУ, 1979. -100 с.
23. Верхунов П.М., Дворецкий М.Л. Таксация прироста древесного ствола: Уч. пособие. Горький, ГГУ, 1979. - 51 с.
24. Виногоров Г.К. Лесосечные работы. М, : Лесн. пром-сть, 1972. -240 с.
25. Глазов Н.М. Статистический метод в таксации и лесоустройстве. -М.: Лесн. пром-сть, 1976. 144 с.
26. Гордеев С.М. Проектирование лесозаготовок на лесотипологиче-ской основе. Лесн. пром-сть, 1992, №2. С. 40-41.
27. Гордеев С.М. Обоснование параметров и размещение лесотранс-портных сетей на участках фонда: Дис. на соиск. уч. ст. к.т.н.: 05.21.01 Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок./ МарГТУ, Й-Ола, 1998.-235 с.
28. Горюнов А.К. Лесоэксплуатация и транспорт леса. Уч. пособие для специальности 31.12 "Лесное и садово-парковое хоз-во". МЛТИ, 1988.-47 с.
29. ГОСТ 17461-84. Технология лесозаготовительной промышленности. Термины и определения. М., 1985. -21 с.
30. ГОСТ 18486-87. Лесоводство. Термины и определения. М., 1988. -16 с.
31. Гусаков C.B., Фрадкин А.И. Моделирование на ЭВМ пространственной структуры лесных фитоценозов. М.: Наука и техника, 1990. -112 с.
32. Даугавлетис М.О. Роль исследований параметров деревьев, вырубаемых на рубках ухода.// Комплексная механизация рубок ухода. -Рига: Зинатие, 1975. с. 42-47.
33. Жуков А.В. Заготовка сортиментов на лесосеке. Технология и машины. М., 1993.-237 с.
34. Ибрагимов А.К. Циклические процессы в лесных экосистемах: природная и антропогенная динамика.// 4-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" ч.2. Ставрополь: изд-во Ставропольского ун-та, 1996. - с. 161-162.
35. Иевинь И.К., Розинь Т.Я. Доступность деревьев при машинной рубке выборочным способом.// Комплексная механизация рубок ухода.- Рига: Зинатие, 1975. с. 61-74.
36. Инструкция для устройства лесных дач и для производства периодических ревизий лесного хозяйства по удельному ведомству. -СПб, Тип. Глав.упр. Удел, 1893. -114 с.
37. Инструкция для устройства, ревизии устройства и лесоэкономиче-ского обследования общегосударственных лесов РСФСР. М., Новая деревня, 1927. - 284 с.
38. Инструкция по проведению лесоустройства в лесном фонде России. 4.1: Организация лесоустройства. Полевые работы./ Фед. Служба лесн. хоз-ва России. М.: ВНИИЦлесресурс, 1995. - 173 с.
39. Инструкция по устройству и обследованию лесов государственного значения СССР. М., 1952. - 407 с.
40. Калашников E.H., Киреев Д.М. Основы ландшафтно-статистического метода лесоинвентаризации. Новосибриск, Наука- Сиб. отд., 1978. 144 с.
41. Кивисте А.К. Функции роста: Уч.-справ. пособие/ Эст. с.-х. акад. -Тарту: ЭСХА, 1988. 108 с.
42. Козловский В.Б., Павлов В.М. Ход роста основных лесообразую-щих пород СССР (справочник). М.: Лесн. пром-сть, 1966. - 314 с.
43. Лесная таксация и лесоустройство./ В.В. Загреев, H.H. Гусев, А.Г. Мошкалев, Ш.А. Селимов. М., Экология, 1991. - 384 с.
44. Люмаиов Р. Машинная валка леса. М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 280 с.
45. Мазуркин П.М. Биотехническое проектирование (Справочно-методическое пособие). И-Ола, 1994. - 348 с.
46. Мазуркин П.М. Научные основы системного проектирования технологии и техники лесозаготовок: Дис. на соиск. уч. ст. д.т.н.:0521.01 Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок./ МарПИ, Й-Ола, 1985. 510 с.
47. Мазуркин П.М. Реальные явления идеального цикла. // 4-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" ч.2. Ставрополь: изд-во Ставропольского ун-та, 1996. - с. 107-121.
48. Мазуркин П.М. Статистическая биометрия и экология: Примеры для практ. занятий и НИРС. Й-Ола, МарГТУ, 1998. - 36 с.
49. Мазуркин П.М. Эвристический регрессионный анализ (постановка задачи)./ МарПИ, Й-Ола, 1989. 56 с. - Деп. в ВИНИПИЭИлеспром, №2437-лб89.
50. Мазуркин П.М. Эвристический регрессионный анализ природохо-зяйственных явлений и процессов./ МарПИ, Й-Ола, 1989. 316 с. -Деп. в ВИНИПИЭИлеспром, №2554-лб89.
51. Мазуркин П.М., Поляков И.Н. Способы лесозаготовки: Уч. пособие. Й-Ола: МПИК, 1994. - 144 с.
52. Малинаускас A.A., Реншас Э.А. Оценка качества лесных культур рекреационного назначения. Каунас: Рейде, 1985. - 17 с.
53. Матвеев-Мотин A.C. Универсальный способ определения запаса древостоя при перечислительной таксации. М.: Лесн. пром-сть, 1960.-76 с.
54. Мелехов И.С. Лесоводство. М.: Агропромиздат, 1989. - 312 с.
55. Методические рекомендации по планированию работы бригад на лесозаготовках. М., ЦНИИМЭ рекомендовано 5 дек. 1989, - 1990. -53 с.
56. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.-576 с.
57. Моисеев И.А. Воспроизводство лесных ресурсов. М.: Лесн. пром-сть, 1980.-264 с.
58. Моисеев H.A. Основы прогнозирования использования и воспроизводства лесных ресурсов. М.: Лесн. пром-сть, 1974. - 224 с.
59. Наставления по рубкам ухода в равнинных лесах европейской части России. М.: ВНИИЦлесресурс, 1996. - 192 с.
60. Несплошные рубки леса./ Н.Р. Гильц, В.В. Федоров, В.А. Васюков, К.К. Демин. М.: Лесн. пром-сть, 1986. -192 с.
61. Нормы выработки (времени) и расценки на подготовительные, вспомогательные и хозяйственные работы на лесозаготовках. М.: Лесн. пром-сть, 1986.-224 с.
62. Основы лесного хозяйства, таксация леса и охрана природы./ Л.Б. Калинин, B.C. Моисеев, И.В. Логвинов, А.Г. Мошкалев. М.: Агро-промиздат, 1985.-319 с.
63. Особенности таксации древостоев в связи с типами возрастной структуры.// Организация лесного хозяйства и инвентаризации лесов. Институт леса и древесины. М., 1963. С. 3-18.
64. Побединский A.B. Рубки главного пользования. 3-е изд., перераб. - М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 192 с.
65. Половко А.М. Математические методы и модели в расчетах на ЭВМ. Математические модели теории массового обслуживания. СПб.: ЛТА, 1992.-40 с.
66. Полубояринов О.Н. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976.-160 с.
67. Правила рубок главного пользования в равнинных лесах европейской части РФ: Утв. Фед. Службой лесн. хоз-ва России 31.08.93. -М.: ВНИИЦлесресурс, 1994.-31 с.
68. Расчистка лесных площадей и трасс воздушных линий электропередачи./ С.М. Гордеев, П.М. Мазуркин, В.М. Пинчук, В.И. Котиков, И.Н. Поляков. Й-Ола: МарПИ, 1992. -94 с.
69. Редькин А.К. Основы моделирования и оптимизации лесозаготовок: Уч. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 256 с.
70. Редькин А.К. Применение теории массового обслуживания на лесозаготовках. М.: Лесн. пром-сть, 1973. - 152 с.
71. Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М.: Мысль, 1990.-637 с.
72. Сеннов С.Н. Рубки главного пользования: Уч. пособие. Л.: ЛТА, 1992.-92 с.
73. Сеннов С.Н. Современные тенденции в лесной политике и правила рубок./ Лесн. хоз-во №1,1998. С. 9-11.
74. Сеннов С.Н. Уход за лесом (экологические основы). М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 128 с.
75. Симпозиум по многоцелевым лесозаготовительным машинам. Технический отчет/ Пер. А-3465; 77/52600. М.: ВЦП, 1977. - 285 с.
76. Системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 годы. Часть IV "Лесное хозяйство и защитное лесоразведение". М.: Госагропром СССР, 988. - 201 с.
77. Соколов Ю.Н. Общая теория цикла. // 4-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" ч.1. Ставрополь: изд-во Ставропольского ун-та, 1996. - с. 17-36.
78. Статистический словарь. М.: Финансы и статистика, 1989. - 623 с.
79. Строение разновозрастных кедровых древостоев, особенности их таксации. / Материалы по изучению лесов Сибири и Дальнего Востока (Труды конференций). Красноярск, 1963. - с. 71-73.
80. Сухопутный транспорт леса./ В.И. Алябьев, Б.А. Ильин, Б.И. Ку-валдин, Г.Ф. Греков. -М.: Лесн. пром-сть, 1990. -416 с.
81. Типизация природно-производственных условий лесозаготовительных районов. Химки, ЦНИИМЭ, 1986. - 23 с.
82. Фадеев А.Н. Влияние распределения площадей лесосек на типоразмеры лесозаготовительных машин и оборудования.// Тр. науч. конф. по итогам НИР МарГТУ. Йошкар-Ола, 1999. - с. 13-17. Деп. в ВИНИТИ №2712-В99.
83. Фадеев А.Н. Механизм противодействия рубкам леса и точность расчетов.// МарГТУ. Труды МарГТУ. Материалы 52-ой межвузовской студенческой науч.-техн. конф. Вып. 7/ МарГТУ, Й-Ола, 2000,-с. 182-183.
84. Фадеев А.Н. Статистическое моделирование активности лесозаготовок. Йошкар-Ола, 1998. -14с.: Деп. в ВИНИТИ №2888-В98.
85. Фадеев А.Н. Статистическое моделирование параметров лесосек.// МарГТУ. Труды науч. конф. Вып. 2, часть 2./ МарГТУ, Й-Ола, 1996. с. 112-113.
86. Фадеев А.Н. Статистическое распределение выделов леса Советского лесхоза.// Труды науч. конф. по итогам НИР МарГТУ. Й-Ола, 1998. с. 60-63.
87. Фадеев А.Н. Структура леса и её цикличность.// 6-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" ч.2 Ставрополь: изд-во Ставропольского ун-та, 1998-с. 179-180.
88. Фадеев А.Н. Теория биотехнического проектирования лесозаготовок.// 7-ая Международная конференция "Циклы природы и общества" ч.2 Ставрополь: изд-во Ставропольского ун-та, 1999 (в печати).
89. Фадеев А.Н., Мазуркин П.М. О статистической теории лесозаготовки. Лесной журнал. 1999. №5. - с. 41-46.
90. Филиппов Г.В., Пирогов H.A., Бокова Т.К. Анализ точности материально-денежной оценки лесосек по материалам лесоустройства в Ленинградской области./ Лесоустройство, таксация и аэрометоды: Сб. науч. тр.: ЛенНИИЛХ. Л., 1989. - с. 69-75.
91. Черных В.Л. Автоматизированные системы в лесном хозяйстве: Уч пособие. Й-Ола, МарГТУ, 1995.-133 с.
92. Ширнин Ю.А. Технология и машины лесосечных лесоскладских работ. Й-Ола, 1984. 97 с.
93. Baskerville G. Understanding forest management. Forest Chron., 1986, 62, N4, 339-347.
94. Greene W.D., Lanford B.L., Holl I.N. Potential product volumes from, second thinings of southeen pime plantations. Forest Products Jornal. 1987. N5. p. 8-12.
95. Greene W.D., Lanford B.L., Mykytka E.F. Stand und operating effects on feller-buncher productivity in Second trinnings of southern pine./ -Forest Products Jornal. 1987. N3. V.37. p. 27-34.
96. Greene W.D., McNeel I.F. Productivity, costs. And levels of butt damage with a bell Model T feller-buncher. Forest Products Jornal. 1987. N11-12. p. 70-74.
97. Hendricks Gregori L., Curtin Dennis T. Description of a microcomputer timber harvesting model. Winter Meet. Amer. Sos. Agr. Eng., 1985, N1610, 1-15.
98. Kurth Н/ Die Dinamik von Vorrat, Zuwachs und Nuting in Bezug zur Nachhaltickeit. Материалы конференции. - Чехословакия, 1987. С. 139-152.
99. McNeel I.F., Czerepinski F. Shear desing influences degree of butt damage. Forest Industries. 1987. N8. p. 22-23.
100. Roberts Donald G. Timber supply planning models past and present. -Can. Forest Ind. 1984., 104, N11, 63-65.
101. Rotary C. Utilisation en France d'une petite Maschine a functions multiples (Vimek) dans les conpes de premieres eclaircies resineues 88// Raport Pour/ Gabenbera (Sweden): 1987. - 11 p.
102. Rottne. Harvester/forwarder Operation on the Miramichi. Can. Forest Ind. 1987. p. 748-752.
103. Slimczak A. Analiza parametrowdreew sosnowych pozyskiwanych W trzebiezach, isttotnych z punktu widzenia mechanicznego okrzesywania. SYLWAN. 1986. N10. s. 73-80
-
Похожие работы
- Разработка технологии рубок ухода (прореживания) с учетом размещения биогрупп деревьев
- САПР режимов и технологий рубок ухода за лесом как объектов оптимального управления лесовыращиванием
- Оптимизация технологии выращивания древостоев, раскроя хлыстов и использования полученных лесоматериалов
- Оптимизация рубок ухода для увеличения выхода бессучковой древесины в березовых древостоях и оптимизация раскроя хлыстов
- Обоснование лесосечных работ на основе анализа площадей вырубок