ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНО-РАЗМЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ХЛЫСТА В РАСТУЩЕМ ДЕРЕВЕ *
Исаев С.П. (ХГТУ, г. Хабаровск, РФ)
The method and algorithm of its realization are offered which on the data of forest fund, allow carry out forecasting an estimation of volumetric-sizing of the characteristics of primary timber raw.
Ранее проведенные исследования позволили установить, что типоразмер круглого лесоматериала можно охарактеризовать следующими показателями выкраиваемого из хлыста сортимента: длина; вершинный диаметр; коэффициент формы; коэффициент качества /1,2/. От этих показателей в значительной мере будет зависеть объемно-качественный выход конечной продукции.
Допустим, что некоторое комплексное деревообрабатывающее предприятие решило получить в свое пользование лесной фонд, для заготовки и последующей переработки древесины.
Требуется сделать прогнозную оценку объемов первичного сырья, получаемого при заготовке древесины из всего объема выделенной ресурсной базы. При этом желательно знать количество групп хлыстов (в соответствии со ступенями толщины) и их объемно-размерные характеристики.
Результатом
сортирования хлыстов по толщине должна
стать «Таблица объемно-размерных характеристик исходного сырья» (табл.1.)
Таблица 1 – Таблица объемно-размерных характеристик исходного сырья
|
Ступень толщины, см |
Доля в ступени |
Длина ствола, м |
Объем ствола м3 |
Границы |
Характеристики |
||||
|
комлевое сечение |
вершинное сечение |
длина, м |
диаметр вершины, см |
диаметр комля, см |
объем, м3 |
||||
|
d1p |
wx1p |
L1p |
V1p |
K1p |
B1p |
Lх1p |
6 |
dк1p |
Vх1p |
|
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
|
dsp |
wxsp |
Lsp |
Vsp |
Ksp |
Bsp |
Lхsp |
6 |
dкsp |
Vхsp |
Для этого, на основе информации о таксационных характеристиках лесосечного фонда определим долю деревьев для каждой s-ой ступени толщины в ликвидном запасе сырья, предназначенного для заготовки.
В качестве исходных данных потребуется формула породного состава насаждения, объем ликвидного запаса древесины (Vtx); средний объем ствола каждой р-ой породы в насаждении (Vp).
Заполнение первого, второго и третьего столбца таблицы осуществим на основе использования расчетных формул, полученных в работе /3/, из них, предварительно сделав некоторые преобразования, получим следующие выражения:
,
………….…………… (1)
;
. (2)
Длину ствола p-ой породы для каждой s-ой ступени толщины (третий столбец таблицы) определим, используя следующее выражение:
. (3)
Объем ствола в соответствующей ступени толщины определим по нижеследующей формуле /1/:
. (4)
Если под длиной хлыста будем понимать такую протяженность по длине ствола, при которой комлевой торец хлыста расположен на расстоянии 0,3 м от шейки корня (комлевого торца ствола), а вершинный торец имеет в своем сечении диаметр, равный 6 см (минимальный диаметр балансовых бревен). Тогда границу комлевого сечения хлыста определим, как: Ksp=0,3/Lsp, а для определения границы вершинного сечения хлыста используем формулу:
. (5)
Решив данное
уравнение, получим границу вершинного сечения хлыста – Bsp. Длину хлыста
определяем на основе следующего выражения: 
.
Для вычисления объема хлыста, получаемого из ствола s-ой ступени толщины, применим формулу (4), изменив в ней границы интегрирования:
. (6)
Таким образом, определив Vхsp , имеем окончательный набор данных, необходимых для заполнения «Таблицы объемно-размерных характеристик исходного сырья».
Блок-схема алгоритма определения объемов первичного сырья изображена на рис.
Рисунок- Блок-схема алгоритма
Например, требуется выполнить прогнозную оценку объемов первичного сырья в лиственничном насаждении, в котором по данным лесоустройства средний объем ствола составляет 0,57 м3. Реализация предлагаемой методики и алгоритма на ПЭВМ с использованием стандартного пакета прикладных программ, дала возможность определить расчетные значения объемно-размерных характеристик хлыстов (табл.2).
Таблица 2 – Таблица объемно-размерных характеристик хлыстов в лиственничном насаждении
|
Ступень толщины, см |
Доля в ступени, % |
Длина ствола, м |
Объем ствола м3 |
Границы |
Характеристики |
||||
|
комлевое сечение |
вершинное сечение |
длина, м |
диаметр вершины, см |
диаметр комля, см |
объем, м3 |
||||
|
14 |
0,1 |
16,94 |
0,0955 |
0,02 |
0,73 |
12,07 |
6 |
16 |
0,0737 |
|
16 |
0,6 |
17,62 |
0,1300 |
0,02 |
0,77 |
13,27 |
6 |
18 |
0,1055 |
|
18 |
2,2 |
18,27 |
0,1709 |
0,02 |
0,79 |
14,13 |
6 |
20 |
0,1410 |
|
20 |
4,6 |
18,89 |
0,2184 |
0,02 |
0,81 |
15,00 |
6 |
22 |
0,1835 |
|
22 |
7,3 |
19,48 |
0,2727 |
0,02 |
0,83 |
15,87 |
6 |
24 |
0,2336 |
|
24 |
9,9 |
20,03 |
0,3341 |
0,01 |
0,84 |
16,53 |
6 |
26 |
0,2967 |
|
26 |
11,9 |
20,56 |
0,4026 |
0,01 |
0,86 |
17,38 |
6 |
29 |
0,3647 |
|
28 |
12,8 |
21,05 |
0,4784 |
0,01 |
0,87 |
18,01 |
6 |
31 |
0,4362 |
|
30 |
12,2 |
21,51 |
0,5615 |
0,01 |
0,87 |
18,41 |
6 |
33 |
0,5092 |
|
32 |
9,9 |
21,94 |
0,6519 |
0,01 |
0,88 |
19,01 |
6 |
35 |
0,5959 |
|
34 |
8,0 |
22,34 |
0,7496 |
0,01 |
0,89 |
19,58 |
6 |
37 |
0,6909 |
|
36 |
6,4 |
22,71 |
0,8545 |
0,01 |
0,90 |
20,14 |
6 |
39 |
0,7942 |
|
38 |
4,9 |
23,05 |
0,9665 |
0,01 |
0,90 |
20,45 |
6 |
41 |
0,8954 |
|
40 |
3,6 |
23,35 |
1,0854 |
0,01 |
0,91 |
20,95 |
6 |
43 |
1,0142 |
|
42 |
2,5 |
23,2 |
1,2109 |
0,01 |
0,91 |
21,19 |
6 |
46 |
1,1283 |
|
44 |
1,6 |
23,89 |
1,3429 |
0,01 |
0,92 |
21,68 |
6 |
48 |
1,2642 |
|
46 |
0,9 |
24,08 |
1,4810 |
0,01 |
0,92 |
21,85 |
6 |
50 |
1,3898 |
|
48 |
0,4 |
24,26 |
1,6249 |
0,01 |
0,92 |
22,02 |
6 |
52 |
1,5216 |
|
50 |
0,1 |
24,4 |
1,7741 |
0,01 |
0,93 |
22,39 |
6 |
54 |
1,6765 |
|
52 |
0,1 |
24,52 |
1,9282 |
0,01 |
0,93 |
22,50 |
6 |
56 |
1,8192 |
Таким образом, предлагаемая методика и алгоритм ее осуществления позволяют на основе основных таксационных данных о лесном фонде, осуществлять прогнозную оценку объемно-размерных характеристик первичного сырья.
Литература
1. Исаев С.П. Коэффициент формы сортиметов – один из критериев рационального раскроя хлыстов // Лесной комплекс: состояние и перспективы развития: Сб. науч. тр. Брянск. гос. инженерно-технолог. академ. – Брянск, 2002, Вып. 4, С. 44 – 47.
2. Исаев С.П. Прогнозирование качества сортиментов при раскраивании хлыста // Актуальные проблемы лесного комплекса: Сб. науч. тр. Брянск. гос. инженерно-технолог. академ. – Брянск, 2002, Вып. 4, С. 110 – 113.
3. Исаев С.П. Определение типоразмерной структуры древостоя, предназначенного для переработки // Химико-лесной комплекс – проблемы и решения. Сб. статей по материалам Всероссийской научно-прктич. Коференции. Том 1, – Красноярск: СибГТУ, 2002, С. 25 – 29.
 |
*Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования Российской Федерации в форме гранта: шифр гранта Т02 – 11.4 – 2115