Типы технологических процессов лесосечных работ

Колодий П.В.

 

 

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

РУБОК ЛЕСА

 

 

(Конспект курса лекций для слушателей Республиканского учебного

центра и его областных филиалов по подготовке, переподготовке

и повышению квалификации кадров лесного хозяйства) 

 

 

Минск

2003

 

 

Содержание

 

		Стр.
	Введение……………………………………………………………….	3
1.	Классификация рубок леса…………………………………………...	4
2.	Типы технологических процессов лесосечных работ………………	5
3.	Механизация лесосечных работ и перспективы ее развития………	8
4.	Подготовительные и вспомогательные работы……………………..	13
5.	Организация территории……………………………………………..	14
6.	Основные природные факторы и их влияние на технологию рубок леса……………………………………………………………...	16
7.	Технология рубок ухода за лесом……………………………………	17
7.1	Рубки ухода в молодняках……………………………………………	17
7.2.	Рубки ухода в средневозрастных насаждениях……………………..	23
8.	Технология рубок обновления и переформирования насаждений различного целевого назначения…………………………………….	29
9.	Технология несплошных рубок главного пользования…………….	30
10.	Технология сплошнолесосечных рубок главного пользования……	36
11.	Перспективные экологосберегающие технологии рубок леса……..	46
12.	Машинная заготовка сортиментов…………………………………...	52
12.1.	Рубки ухода с применением многооперационных машин…………	53
12.2.	Несплошные рубки главного пользования с применением многооперационных машин………………………………………….	56
12.3.	Сплошные рубки главного пользования с применением многооперационных машин………………………………………….	58
13.	Погрузка лесоматериалов…………………………………………….	61
14.	Очистка мест рубок…………………………………………………...	62
	Список использованных источников………………………………...	63

 

ВВЕДЕНИЕ

Лес – один из важнейших природных ресурсов. Он выполняет многочисленные экономические и природоохранные функции. В республике лесные насаждения занимают около 38% территории и служат гарантом стабильной экологической ситуации. В то время, как в мире ежегодно уничтожаются огромные площади лесов, лесистость Беларуси постоянно увеличивается. Это результат правильно построенной системы ведения лесного хозяйства. Основной частью этой системы является лесопользование. Его организация и планирование регулируются Лесным кодексом и рядом нормативных актов.

В статье 35 Лесного кодекса приведены основные принципы лесопользования, которые предполагают обеспечение непрерывного, неистощительного и рационального использования лесов для удовлетворения потребностей отраслей экономики, юридических и физических лиц в лесных ресурсах; сохранение и усиление средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных функций лесов в целях охраны здоровья населения и улучшения состояния окружающей среды; обеспечение условий для воспроизводства лесов и т.д. Основным видом лесопользования является заготовка древесины.

Республика Беларусь располагает весомым потенциалом лесосырьевых ресурсов. Общая площадь государственного лесного фонда страны, по данным единовременного государственного учета лесов на 1 января 2001 г., составила 9,2 млн. га, из нее площадь, покрытая лесом – 7,8 млн. га, запас древесины на корню превышает 1,3 млрд. м³. Суммарный ежегодный прирост древе­сины оценивается в 25 млн. м³. На душу населения в республике приходится около 0,84 га лесов и 110 м³ древесного запаса. По запасам древесины на душу населения Беларусь трехкратно превосходит среднеевропейский уровень. В 2001 году в лесах республики заготовлено 11,5 млн. м³ ликвидной древесины.

Знание законов развития лесных насаждений в различных природных условиях и умелое применение системы лесохозяйственных мероприятий позволяют успешно выращивать хозяйственно-ценные насаждения и содержать их в состоянии постоянной способности полностью выполнять возложенные на них функции. Единых рекомендаций или правил рационального ведения лесного хозяйства в лесах разных групп и категорий защитности, а также различного возрастного и породного состава предложить сложно - они должны определяться особенностями конкретной территории. Поэтому, прежде, чем разрабатывать систему мероприятий, необходимо тщательно изучить природу и состояние этой территории.

Ввиду вышесказанного, технология рубок леса также не может быть универсальной. Она должна быть дифференцирована в зависимости от природных, биологических, лесоводственных характеристик древесных пород и внутрихозяйственных условий. Ее необходимо разрабатывать по видам рубок, происхождению насаждения, условиям прохождения техники и т.п.

Классификация рубок леса

 

Рубка леса – это процесс удаления отдельных деревьев или всего древостоя на участках различных размеров и конфигурации. Она проводится периодически на протяжении всего времени существования насаждения. В связи с тем, что древостои сильно дифференцируются по условиям произрастания и выполняемым народнохозяйственным функциям, приходится применять разные виды рубок леса.

Каждым видом рубок решаются специальные задачи: формирование хозяйственно-целесообразного состава, обеспечение оптимальных условий роста лучших деревьев, обновление и переформирование насаждений, улучшение санитарного состояния, обеспечение выполнения насаждениями целевых функций, заготовка древесины для нужд различных отраслей промышленности и т.д. В обобщенном виде классификация рубок представлена на рис. 1.

 

 

Рис. 1 Классификация видов рубок леса

 

Рубки главного пользования проводятся в спелых и перестойных лесах для заготовки древесной продукции (стволовой древесины, сучьев, древесной зелени), создания условий для возобновления леса, сохранения и усиления полезных экологических и социальных функций леса.

Рубки ухода за лесом начинаются в молодняках и завершаются за 10-20 лет до начала проведения рубок главного пользования. Под рубками ухода понимается периодическое выборочное удаление из насаждения нежелательных пород и плохих экземпляров главных пород. Основной задачей рубок ухода является ускорение выращивания высококачественной спелой древесины при максимальном использовании естественного плодородия почвы.

Рубки обновления – рубки спелых и перестойных древостоев в лесах, в которых запрещены рубки главного пользования и обеспечивается естественное или искусственное возобновление насаждений. Они проводятся преимущественно в разновозрастных насаждениях комплексно, т.е. с одновременным уходом за всеми поколениями древостоя, но с преобладающим удалением наиболее старой его части.

Рубки формирования (переформирования) – рубки ухода за лесом с целью создания сложных по своей структуре разновозрастных лесов и улучшения ландшафта. Переформирование одновозрастных насаждений в разновозрастные, а также чистых и простых в смешанные и сложные осуществляется периодически повторяющейся рубкой, проводимой в средневозрастных и старшего возраста насаждениях, направленной на коренное изменение возрастной структуры, состава или строения древостоев.

В связи с разными задачами рубки ухода, рубки обновления и переформирования, выборочные и постепенные рубки относят к разным системам. Однако с точ­ки зрения технологии рубок, они по основным технологическим операциям во многом схожи. Для обобщения этих видов рубок, в которых производится частичное удаление деревьев, используют термин «не­сплошные рубки».

Санитарные рубки проводят в поврежденных лесах для предупреждения распространения заболеваний и массового размножения насекомых-вредителей. Они имеют и противопожарное значение. Выборочные санитарные рубки могут сочетаться с рубками ухода или несплошными рубками главного пользования.

 

Типы технологических процессов лесосечных работ

 

Технологический процесс лесозаготовок состоит из трех фаз: лесосечные работы, транспорт леса, лесоскладские работы. Наиболее сложной и трудоемкой является первая фаза - лесосечные работы. 

Технологический процесс лесосечных работ – это совокупность способов, приемов и средств (машин и механизмов) выполнения ряда операций на лесосеке и погрузочном пункте (верхнем складе), начиная от валки деревьев и заканчивая погрузкой древесины на лесо­возный транспорт.

В качестве признака, определяющего тип технологического процесса лесосечных работ, принят вид древесины, погружаемой на лесовозный транспорт. Заготовленную на лесосеке древесину можно вывозить потребителям или на нижний склад сортиментами, хлыстами (полухлыстами), деревьями или в виде технологической щепы. Таким образом, возможны следующие четыре типа технологических процессов лесосечных работ.

Технологическим процессом 1-го типа предусматривается за­готовка на лесосеке сортиментов и погрузка их на лесовозный транспорт. В связи с усилением природоохранной значимости насаждений, разработкой и внедрением экологосберегающих технологий разработки лесосек этот тип технологического процесса в ближайшем буду­щем получит широкое применение при освоении небольших по размерам лесосек и доставке сортиментов непосредственно потребителям. Республиканской программой рационального и комплексного использования древесных ресурсов на 2002-2010 годы предусматривается увеличить в 4 раза по сравнению с 2001 годом объемы сортиментной заготовки древесины и ее вывозки.

Разновидностью этого технологического процесса может быть процесс, предусматривающий заготовку сортиментов из комлевой части деревьев и технологической щепы из вершинной части и сучьев. Такая технология лесосечных работ будет эффективна при разработке тонкомерных насаждений (объем хлыста 0,14-0,17 м³) и является ресурсосберегающей, так как в сферу производства вовлекается и неликвидная часть дерева (сучья, вершины).

По технологическому процессу 2-го типа на лесосеке заготав­ливаются хлысты, которые затем грузят на лесовозный транспорт для доставки на нижний склад. Такой технологический процесс имеет в настоящее время наибольшее применение. При вывозке хлыстов создаются условия для их рациональной и полной переработки, уменьшается трудоемкость лесосечных работ благодаря переносу из лесосеки на нижний склад таких трудоемких операций как раскряжевка, сортировка, штабелевка. Этот тип технологического процесса является менее ресурсосберегающим по сравнению с предыдущим, так как в сферу производства вовлекается только ликвидная часть стволо­вой древесины, что составляет не более 65% биомассы дерева. В перспективе объем заготовки хлыстов несколько уменьшится в связи с увеличением объема заготовки сортиментов.

Разновидностью этого технологического процесса является про­цесс, по которому из высококачественных деревьев заготавливаются хлысты, а из тонкомерных и низкокачественных деревьев, непри­годных для выпуска деловых сортиментов, и сучьев - техноло­гическая щепа. Этот вариант технологического процесса целесо­образно применять при разработке разновозрастных, двухъярусных лесонасаждений. Такая технология позволяет более полно использовать отводимый в рубку лесосечный фонд и является ресурсосберегающей.

Технологическим процессом 3-го типа предусматривается за­готовка на лесосеке деревьев и погрузка их на лесовозный тран­спорт. Он является наиболее ресурсосберегающим, так как при таком технологическом процессе лесозаготовок создаются условия для комплексной механизации и автоматизации работ и применения высокопроизводительного оборудования на лес­ных складах, рационального и полного использования всех частей де­рева: ствола, сучьев и вершин, древесной зелени. Однако широкого применения этот тип технологического процесса не получил, потому что на многих нижних складах нет возможности использовать крону деревьев, так как в непосредственной близости от них отсутствуют потребители такого древесного сырья. Кроме того, при существую­щей технологии и механизации заготовки деревьев в большинстве случаев происходит загрязнение кроны минеральными примесями и возникают определенные сложности при транспортировке деревьев по дорогам общего пользования.

По технологическому процессу 4-го типа на лесосеке заготав­ливают из целых деревьев технологическую щепу и отгружают непосредственно потребителям. Такую технологию рекомендуется применять при разработке тонкомерных (объем хлыста до 0,13 м³) и низкотоварных насаждений, непригодных для выработки деловых лесоматериалов из стволовой древесины. Она будет также эффек­тивна при освоении лесосырьевых баз в зонах действия пред­приятий по глубокой химической и химико-механической пере­работке древесного сырья. Эта технология лесозаготовок является малоотходной, так как позволяет использовать всю надземную часть биомассы дерева. Однако технология с заготовкой на лесосеке технологической щепы не получит широкого применения из-за специфических условий ее применения и составит в ближайшем будущем около 2 % общего объема лесозаготовок.

В зависимости от состава операций на лесосечных работах, последовательности и места их выполнения (на лесосеке или верх­нем складе) в каждом типе технологического процесса возможно несколько вариантов. Вариант технологического процесса лесо­сечных работ зависит, в основном, от почвенно-грунтовых условий, наличия на лесосеке жизнеспособного подроста хозяйственно-цен­ных пород и его размеров, крупности насаждений, возможности безопасных и удобных условий труда рабочих и определяется местом выполнения таких операций, как очистка деревьев от сучьев и раскряжевка хлыстов.

Несколько наиболее распространенных вариантов технологического про­цесса лесосечных работ приведено ниже.

 

Заготовка деревьев:

- валка деревьев + трелевка деревьев + погрузка деревьев.

 

Заготовка хлыстов:

- валка деревьев + трелевка деревьев + обрезка сучьев + погрузка хлыстов;

- валка деревьев + обрезка сучьев + трелевка хлыстов + погрузка хлыстов.

Заготовка сортиментов:

- валка деревьев + трелевка деревьев + обрезка сучьев + раскряжевка хлыстов + погрузка сортиментов;

- валка деревьев + обрезка сучьев + трелевка хлыстов + раскряжевка хлыстов + погрузка сортиментов;

- валка деревьев + обрезка сучьев + раскряжевка хлыстов + трелевка сортиментов + погрузка сортиментов.

 

При выполнении лесосечных работ по любому из этих вариантов воз­можно проведение дополнительных операций по сортировке и штабе­левке заготовленной древесины.

Технология, принятая для разработки лесосеки, должна обеспе­чивать высокую устойчивую производительность машин и труда рабочих с минимальными затратами труда и средств при соблю­дении требований безопасности и условий охраны окружающей среды, а также лесоводственных требований.

После приемки работ по отводу участков для прове­дения рубок составляется технологичес­кая карта, в которой указывается характеристика насаждения, вид рубки, технология работ, способы трелевки древесины и очистки мест рубок, обеспечивающие безопасные условия ра­ботающим, требования по сохранению не подлежащих рубке деревьев и лесной среды, технико-экономические и другие показатели. На схеме участка указывается размещение погрузочных пунктов, магистральных и пасечных технологических коридоров.