ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СНЕГОЗАЩИТНОГО ЛЕСОНАСАЖДЕНИЯ
BASIC PARAMETERS OF SNOW PROTECTION AFFORESTATION
Уразова А.Ф.
(Уральский государственный лесотехнический университет,
г. Екатеринбург, РФ)
Urazova A.F. (Ural State Forest Engineering University, Ekaterinburg, Russia)
В работе рассматриваются основные параметры снегозащитных лесонасаждений - ширина и их конструкция, которые необходимы при проектировании и содержании вдоль транспортных путей.
The paper discusses the basic parameters of snow protection forest plantations - width and their design, which are necessary in the design and maintenance along transportation routes.
Ключевые слова: снегозащитное насаждение, снегопринос, конструкция, транспортные пути, скорость ветра, заносимость
Key words: snow protection plantation, snow drift, design, transportation routes, wind speed, driftability
Из всех видов железнодорожных лесонасаждений наиболее сложными являются снегозащитные. Основываясь на теории лесокультур и используя законы снежных отложений, необходимо подобрать правильные параметры снегозащитных насаждений.
Основными параметрами снегозащитного лесонасаждения являются ширина насаждения и его конструкция.
Чтобы определить общую ширину снегозащитного лесонасаждения нужно знать расчётную снегозаносимость участка, то есть количество приносимого снега [1].
Существует несколько способов определения расчётного количества приносимого к пути снега: аналитический метод и на основании, основании систематических натурных замеров снегоотложения у защит на ближайших участках пути. Оба эти метода по возможности должны быть использованы, а за окончательный объем снегоприноса, как правило, следует принимать большую из полученных величин, если на окружающей снегосборной площади нет препятствий для снеговетрового потока или имеются временные препятствия (высокостебельные растения, щиты и другие кратковременные устройства по снегозадержанию), и меньшую, если препятствия постоянные (естественный лес, балки, крупные овраги, постоянные сооружения и т. п.)
Аналитический метод, базируется на данных о количестве случаев, продолжительности и направлении метелевых ветров разной скорости, температуры воздуха и состоянии снежного покрова, полученных на ближайших к объекту метеостанциях. Информация о метелевом режиме выбирается из журналов наблюдений за срок не менее 10 лет. Причем данные выписываются за те дни, когда среднесуточная температура воздуха была ниже нуля, почва покрыта снегом и скорость ветра на высоте флюгера превышала 5 м/сек [2].
При натурных измерениях количество приносимого к пути снега нужно брать замеры, характеризующие максимальный объём снега, отложившегося с какой-либо стороны пути. Этот объём выражается в куб. м на 1 погонный метр фронта защиты. Он равен объёму снега, отложившегося у защиты,
Ширина В земельного отвода для создания снегозадерживающих и ветроослабляющих лесонасаждений в районах с выраженной метелевой деятельностью ветров должна определяться исходя из расчетного годового объема приносимого на 1 пог. м пути метелевого снега и установленной применительно к почвенно-климатическим зонам расчетной высоты отложения снега внутри насаждения [2]:
,
где Qp — площадь поперечного сечения размера снегоприноса, численно равная расчетному годовому объему приносимого к пути снега принятой вероятности превышения, м2;
hp — расчетная высота отложения снега внутри насаждения, м.
Для основных видов почв расчетная высота снегоотложения внутри насаждения принимается:
- на подзолистых и серых лесных почвах, черноземах (кроме солонцеватых) - 3 м;
- солонцеватых черноземах и темно-каштановых почвах - 2,5 м;
- каштановых, светло-каштановых, бурых почвах, а также почвах солонцового комплекса - 2 м.
Метеорологическая эффективность лесных полос состоит в степени ослабления скорости ветра. Все остальные защитные функции - от переноса снега, пыли, песка, до изменения микроклимата - являются следствием изменения режима ветра.
Любая лесная полоса представляет собой препятствие для набегающего на неё воздушного потока. Часть потока проходит через полосу в имеющиеся в ней просветы, другая часть потока переваливает через полосу. Общий эффект зависит от просачивания и от переваливания.
Различают три основные конструкции лесных полос: непродуваемая, ажурная и продуваемая.
Лесная полоса непродуваемой конструкции в обезлиственном состоянии плотная сверху донизу. В вертикальном профиле у такой полосы нет сквозных просветов или их количество не превышает 5%.
Лесная полоса ажурной конструкции в облиственном состоянии имеет сквозные просветы, более или менее равномерно расположенные по всей её высоте.
Лесная полоса продуваемой конструкции в лиственном состоянии - это плотное или слабоажурное в верхней и средней частей насаждения со сквозными просветами внизу.
Снижение скорости ветра у полос с разной конструкцией неодинаково.
Через полосу плотной конструкции, как через непроницаемое препятствие, поток вынужден переваливать почти целиком. Через полосы ажурной конструкции одна часть воздушного потока переваливает, другая просачивается сквозь просветы. Лесные полосы продуваемой конструкции разделяют воздушный поток на две части: верхняя (большая) часть переваливает, а нижняя (меньшая) часть проходит между стволами деревьев.
У полосы плотной конструкции наибольшее снижение скорости ветра наблюдается в самой полосе и на её заветренной опушке, где отмечается полный штиль.
У полосы ажурной конструкции наибольшие снижение скорости ветра наблюдается с заветренной стороны на расстоянии 5 высот от неё.
У полосы продуваемой конструкции наблюдается два минимума скорости ветра: один вверху за плотной частью крон, а второй – внизу, на заветренной стороне, на расстоянии 7-10 высот от неё. Непосредственно над полосами всех конструкций наблюдается увеличение скорости ветра. Между этими тремя основными конструкциями имеются промежуточные конструкции.
Во время метели ветроснеговой поток, встречаясь с лесной полосой, теряет скорость, что приводит к выпадению снега. В зависимости от конструкции характер отложения снега различный.
Непродуваемая конструкция гасит скорость ветер резко, и поэтому снег выпадает в полевой части полосы высоким сугробом. В ажурной полосе сугроб образуется по всей полосе и частично проходит через неё. В продуваемой конструкции снег проходит через полосу и отлагается за ней. Такой характер отложения снега, в зависимости от конструкции полос, нужно учитывать при выборе схем снегозащитных лесонасаждений
Для равномерного отложения метелевого снега по всей ширине насаждения деревья с более густым ветвлением следует размещать в путевой части, а с менее или с густым, но гибкими ветвями – в полевой. Для проектирования снегозадерживающих насаждений необходимо использовать долговечные и устойчивые древесные породы [3].
Таким образом, при разработке проектов озеленения транспортных путей необходимо решать ряд важнейших вопросов технического характера.
Список использованных источников
1. Уразова А.Ф., Нагимов З.Я., Герц Э.Ф., Уразов П.Н. Оценка количества атмосферных осадков в целях анализа возможностей штатного функционирования снегозащитных лесных полос // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. № 239. С. 117-130.
2. Указания по изысканию и проектированию защитных лесонасаждений вдоль линий железных дорог СССР (Главное управление пути МПС). М.: «Транспорт» 1974. 112 с.
3. Уразова А.Ф. Ассортимент деревьев и кустарников в защитных лесных полосах // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2022. № 62. С. 227-228.