Водный транспорт лесоматериалов


            П. Ф. Войтко





ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ



Учебное пособие













Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 630*3
ББК 43.904
    В65



Рецензенты: заведующий кафедрой лесопромышленных и химических технологий доктор технических наук, профессор Поволжского государственного технологического университета Ю. А. Ширнин;
доцент кафедры лесопромышленных и химических технологий кандидат технических наук, доцент Поволжского государственного технологического университета С. Е. Анисимов


        Войтко, П. Ф.

В65 Водный транспорт лесоматериалов : учебное пособие /

       П. Ф. Войтко. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. -96 с. : ил., табл.

            ISBN 978-5-9729-1085-4


       Отражены основные задачи в области проектирования водного транспорта лесоматериалов по лесосплавным рекам: краткая гидрологическая и транспортная характеристика сплавной реки и берегового плотбища, вопросы организации лесоперевалочных работ на приречном складе, первоначальный сплав круглых лесоматериалов и буксировка речных плотов.
       Для студентов направления подготовки бакалавров 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств».


                                                          УДК 630*3
                                                          ББК 43.904






ISBN 978-5-9729-1085-4 © Войтко П. Ф., 2022

                       © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                       © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

                ПРЕДИСЛОВИЕ





   Транспорт леса - одно из звеньев лесозаготовительного производства - по-прежнему сохраняет свою ведущую роль в производственном процессе лесного комплекса России. Заготовленные в лесу лесоматериалы и недревесные лесные ресурсы могут быть использованы только после их доставки на пункты переработки или к местам потребления [8, 14].
   В условиях лесной промышленности применяются сухопутный и водный транспорт. Под сухопутным транспортом леса понимают все виды перевозок лесоматериалов по различным дорогам, а водный транспорт включает различные способы транспортировки древесины по воде.
   Применение того или иного вида транспорта обусловлено типом транспортного средства, природными и производственными условиями и технико-экономическими показателями [1, 7, 10].
   Учитывая преимущества и недостатки сухопутного и водного транспорта леса в лесозаготовительной отрасли, их стремятся сочетать таким образом, чтобы затраты, приходящиеся на единицу транспортируемых лесных грузов, оказывались наименьшими.
   Учебным планом подготовки бакалавров по направлению 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» предусмотрено выполнение курсового проекта по дисциплине «Водный транспорт леса». Проект состоит из двух разделов по водному транспорту леса. Методика его выполнения представлена в настоящем издании.
   Учебное пособие отражает основные задачи в области проектирования водного транспорта лесоматериалов по лесосплавным рекам: краткую гидрологическую и транспортную характеристику сплавной реки и берегового плотбища, вопросы организации лесоперевалочных работ на приречном складе, первоначальный сплав круглых лесоматериалов и буксировку речных плотов.
   Главной целью учебного пособия является оказание методической помощи студентам в самостоятельной разработке всех разделов и пунктов курсового проекта.

3

   Изложение материала и расчетов в пояснительной записке курсового проекта должно быть последовательным, кратким и четким, с обязательной ссылкой на литературные источники. Графическую часть проекта необходимо выполнять аккуратно с соблюдением действующих стандартов ЕСКД.

4

                ВВЕДЕНИЕ





   При написании курсового проекта по дисциплине «Водный транспорт леса» студенту необходимо использовать полученные знания по естественно-математическим, общепрофессиональным и специальным дисциплинам, а также опыт, накопленный на производственной практике.
   Самостоятельная работа над курсовым проектом должна расширить и углубить знания студента, подготовить его к выпускной квалификационной работе и предстоящей практической деятельности бакалавра. В процессе разработки курсового проекта он должен самостоятельно найти правильные решения по целому комплексу вопросов, связанных с организацией работ на водном транспорте лесоматериалов.
   В курсовом проекте должны быть представлены организационные и технические мероприятия по проектированию первоначального лесосплава по малым рекам, вывозки лесоматериалов, комплексной механизации работ нижнего приречного склада с выбором системы машин для береговой сплотки, современной организации сплава лесоматериалов.
   При выполнении курсового проекта студенту следует не ограничиваться материалом настоящего учебного пособия, а широко пользоваться специальной справочной и периодической литературой. В работе необходимо показать последние технические и технологические достижения в области водного транспорта лесоматериалов.
   Задание на курсовой проект по водному транспорту лесоматериалов приведено в приложении 1. Вариант задания на курсовой проект устанавливается следующим образом: для таблиц исходных данных с 1 по 5 номер варианта принимается по последней цифре, а для таблиц с 1 по 10 по предпоследней цифре зачетной книжке студента.
   Законченный курсовой проект представляется к защите в виде пояснительной записки со всеми необходимыми математическими и графическими пояснениями.
   Состав графической части работы устанавливается для каждого студента индивидуально.

5

                1.         ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ И ТРАНСПОРТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОСПЛАВНОЙ РЕКИ




            1.1. Нормативные показатели гидрологических расчетов


   Проектирование объектов строительства на лесосплаве производится по нормативным показателям обеспеченности расходов, уровней и скоростей течения воды, которые принимаются на основании [16] в зависимости от объекта проектирования, категории строительства и класса капитальности сооружения (прил. 2, 3). Согласно указаниям [16], при навигационном объеме лесосплава 0,9-2,0 млн м³ расчет сплавопропускной способности для естественного незарегулированного состояния реки ведется для маловодного года 85-процентной обеспеченности. Расчет уровней и габаритов сплавной трассы за период вывода плотов межнавигационной сплотки с плотбища проводится для маловодной навигации 90-процентной обеспеченности. Емкость лесохранилища запани рассчитывается для среднего по водности года 50-процентной обеспеченности. Передерживающие запани, расположенные на несудоходных реках, рассчитываются по максимальному расходу воды 10-процентной обеспеченности. Для сокращения объема расчетов в курсовой работе допускается ограничение определения гидрологических характеристик опорного и расчетного створов для среднего по водности года 50-процентной обеспеченности и маловодного года 90-процентной обеспеченности, а также максимальных скоростей течения воды весеннего половодья 10-процентной обеспеченности. При выполнении гидрологических расчетов в качестве основных источников рекомендуется пользоваться [13, 16].


            1.2. Гидрологическое описание сплавной реки


   Гидрологическое описание сплавной реки составляется на основании исходных данных задания на курсовой проект по водному транспорту лесоматериалов (прил. 1.4).


6

Рисунок 1.1. Схема сплавной реки: ВМП - опорный водомерный пост; БП - береговое плотбище; СЗ - створ запани; ЛС1 - лимитирующий створ № 1; СР - створ переформировочного рейда

Мй ГМ 1'1)1101.

Рисунок 1.2. График нарастания площади водосбора лесосплавной реки

Опорный водомерный пост

Водомерный пост на плотбище

Рисунок 1.3. Кривая связи уровней воды опорного водомерного поста и водомерного поста на береговом плотбище

9

   По данным задания (табл. П.4.1-4.7) составляют в выбранном масштабе схему лесосплавной реки, куда наносят границы сплавных участков, места впадения притоков, расположения складов, водомерного поста, лимитирующих створов, переформировочного рейда на магистральной реке (рис. 1.1). Далее последовательно приводят сведения о районе местонахождения бассейна реки, ее общей протяженности, в том числе используемой для первоначального сплава и в плотах береговой сплотки, о числе притоков, по которым проводится сплав, средней дате вскрытия реки (табл. П.4.1).
   По исходным данным п. 1.3 (см. табл. П.4.1) строят график нарастания площади водосбора реки в створе опорного водомерного поста и в расчетных створах (рис. 1.2).
   График связи уровней опорного водомерного поста Ноп и водомерного поста на плотбище Нпл (рис. 1.3) строят по данным табл. П.4.13.


            1.3.  Гидрологическая характеристика расчетных створов реки и установление продолжительности сплавных периодов


   Основным методом гидрологических расчетов для определения характеристик речного стока, которые необходимо знать для проведения лесосплавных работ, является использование и обобщение материалов гидрометрических наблюдений на данной реке за длительный период времени.
   Если гидрометрические наблюдения в створе реки, где предполагается вести лесосплавные работы, являются кратковременными, то следует использовать материалы наблюдений на смежных реках, расположенных в аналогичных физико-географических условиях. В случае полного отсутствия наблюдений в данном створе реки надежное определение гидрологических характеристик является затруднительным. Приближенные характеристики могут быть найдены путем использования данных по близко расположенным створам и рекам, с учетом площадей водосборов и физикогеографических особенностей этих рек. Используются также эмпирические формулы и карты изолиний различных характеристик стока [16].
   В нашем случае задан недостаточный срок наблюдений за гидрологическим режимом, поэтому воспользуемся теоретическим способом построения

10