УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПУЧКОВ ИЗ АВАРИЙНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

 

Горяев А.С. (БрГУ, г. Братск, РФ)

 

In article the basic problems arising at creation and operation of water basins of HYDROELECTRIC POWER STATION are considered, and the device for quantitative and qualitative clearing of water areas of lakes and water basins of "ownerless" emergency wood is offered.

 

Многолетний опыт подготовки, создания и эксплуатации водохранилищ ГЭС в лесах регионах Сибири выявил проблемы экологического, экономиче­ского и социального характера. Одними из наиболее ощутимых экологиче­ских проблем эксплуатации водохранилищ ГЭС является затопление лесопо­крытых территорий с запасом леса на 1 га до 300м³ и наличие на акватории плавающего древесного сырья.

Проектами обычно предусматривалось два вида работ, сопутствующих под­готовке ложа водохранилища: лесосводка, или вырубка товарной древесины, и лесоочистка, выполняемая различными способами, - с полной очисткой и корчев­кой пней, с подрезкой их на уровне земли или с оставлением пней определенной высоты. Единых положений, регламентирующих во всех деталях размеры и поря­док вырубки древостоев, характер лесоочистных работ и площадь, на которой они должны производиться, не существовало. Необходимых полноценных изысканий лесных массивов, как в зоне водохранилища, так и в прилегающих к нему рай­онах, не проводилось, и оценка запасов делалась условно, с использованием в од­них случаях данных аэротаксации, в других - наземной таксации. Это привело к большому разбросу в оценке запасов деловой древесины и к заведомо неверному определению объемов работ по ее вырубке. Чаще всего в запасы включали толь­ко хвойные породы, а лиственные, как правило, считали возможным оставить в ложе водохранилища и затопить.

Лиственные породы не намечались к вырубке даже в тех случаях, когда в районах, прилегающих к водохранилищам, имелся неограниченный спрос на дре­весину, и ее можно было направить в близко расположенные лесопромышленные комплексы или на целлюлозно-бумажные комбинаты.

Важнейший вопрос, которому до сих пор не уделяется должного внимания, это полное использование растущего леса на берегах водохранилищ. Оставлен­ные в зоне затопления деревья в течение многих лет продолжают вымываться из грунта и захламлять акваторию водоемов. Запасы древесины, подлежащие освое­нию, очень велики, а их потери измеряются миллионами кубометров. Их можно было бы избежать, если при возведении ГЭС по соседству с водохранилищами строились лесопромышленные комбинаты с технологией, предусматривающей полную утилизацию вырубаемых деревьев, включая и так называемую аварийную плавающую древесину.

По разным данным на акваториях водохранилищ ГЭС Ангаро - Енисейского региона находится более 4 млн.м³ плавающей древесной массы, затоплено более 22 млн.м³ древесины. Наличие такого большого объема древесной мас­сы оказывает негативное влияние на экосистемы водных объектов на терри­тории Сибири. Произошло ухудшение общей экологиче­ской обстановки в затопленных зонах водохранилищ. Резко ухудшилось качество воды, сократилось количество нерестовых рыб, стало невозможно использовать воду в качестве питьевой.

Ко всему прочему, возникли проблемы гидроэнергетического характера. Предполагалось, что затопленная древесина так и останется на корню до полного разложения на дне водохранилищ. Однако, подмываемая подводными течениями, она начинает всплывать и перемещаться по акватории. Другая часть за­топленной древесины непредсказуемо движется в водах водохранилища в направ­лении входных отверстий турбин ГЭС, перекрывая их. Кроме того, деревья, нахо­дящиеся на берегу водохранилищ, подмываются во время паводков, а также в ве­сенний период в результате резкого повышения уровня верхнего бьефа водохра­нилища, оказываются в воде и в конечном итоге - у тела плотины ГЭС. По результатам исследований, такие явления имеют место на большинстве ГЭС. Так как на сбор такой древесины обычно нет средств, она превращается в топляк, опускается на дно, усугубляя и без того не благоприятную экологическую обста­новку.

Наряду с этим современное состояние лесопромышленного комплекса характеризуется ростом дефицита сырья. В последние годы отмечается уменьшение площади лесопокрытых территорий вследствие разного рода причин (пожары, нашествия вредителей, неэффективная заготовка леса и т.д.), что приводит к уменьшению запасов лесных ресурсов Российской Фе­дерации. В этой ситуации необходимо эффективно использовать лесные ре­сурсы, разрабатывать технологии, позволяющие использовать всю древесную массу (ветви, крону, и т.д.), активно вовлекать в производство дополнитель­ное древесное сырье. В качестве такого сырья можно использовать плаваю­щую, полузатопленную древесину.

При проведении анализа существующих технологий и техники, используемых для подъема за­тонувшей древесины, можно сделать вывод, что недостаточно внимания уделяется комплексным устройствам, которые могли бы производить сбор, очистку, подсортировку и формировку пучков из аварийной древесины, что не позволяет проводить очистительные работы в долж­ных объемах и качестве.

Разработанное изобретение относится к области лесной индустрии и может быть использовано для количественной и качественной очистки акваторий озер и водохранилищ от «бесхозной» аварийной древесины, обработки и формировке пучков из аварийной и свежесрубленной древесины.

Известен топлякоподъемный агрегат, основанием которого служит металлический понтон. Рабочими органами агрегата являются гидромониторное устройство и поворотная платформа с краном, грейфером или манипулятором. Агрегат снабжен водометными движителями. На палубе расположены машинное отделение и силовая установка. Формирование пучка из собранной древесины осуществляется при помощи специальных сплоточных машин, предназначенных для образования пучков на плаву.  

Недостатком данного устройства является невозможность промежуточного складирования собранной древесины на палубу в связи с отсутствием на ней грузовой площадки, сортировки и обмера древесины, закладки искусственного и/или естественного подплава, формирования пучка заданной сортности, длины и объема.

Технической задачей, решаемой изобретением, является количественная и качественная очистка лож озер и водохранилищ, механизация процесса обработки и формирования пучка из аварийной и свежесрубленной древесины, уменьшение времени простоя оборудования, снижение количества машин, участвующих при обработке древесины, а также увеличение производительности и механизации работ при сборе и обработке древесины.

 

 

Рисунок 1- Устройство для формирования пучков из аварийной древесины

Схема устройства представлена на рис. 1. Устройство состоит из плавучего основания 1, на палубе которого располагаются машинное отделение 9,приемная площадка 4, сучкорезно – раскряжевочная установка манипуляторного типа 2 с сучкорезно – раскряжевочной головкой, закрепленная на поворотной платформе, погрузочным устройством манипуляторного типа 7, закрепленным на поворотной платформе, опрокидывающиеся накопители 6, накопитель для подплава 8.    

Устройство работает следующим способом.

Собранная топлякоподъемным агрегатом разноразмерная древесина 10 раскряжевывается сучкорезно – раскряжевочной установкой 2 на сортименты заданной длины 12, При раскряжевке производится обрезка сучьев. При этом происходит обмер и учет собранной древесины. Далее лесоматериалы сортируются по качеству, породному составу погрузочным устройством манипуляторного типа 7 и закладываются в опрокидывающиеся накопители 6.  При формировании пучка 11 из древесины с ограниченной плавучестью, в него закладывается подплав из накопителя 8. После формирования пучка производится его обвязка и сброска путем опрокидывания одной из стенок накопителя. 

Преимущество данной конструкции заключается в уменьшении времени простоя оборудования, снижение количества машин, участвующих при сборе и сплотке древесины, возможности сортировки и обмера древесины, закладки искусственного и/или естественного подплава, формирования пучка заданной сортности, длины и объема.