Техника и технология при доставке лесоматериалов водным транспортом

Н.И. Казначеева

Техника и технология  

при доставке лесоматериалов 

водным транспортом 

Учебно-методическое пособие

Федеральное государственное бюджетное  

образовательное учреждение высшего образования  

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана  

(национальный исследовательский университет)»

ISBN 978-5-7038-5437-2

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020
© Оформление. Издательство 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020

УДК 629.122 
ББК 39.48
        К14

Издание доступно в электронном виде по адресу

https://bmstu.press/catalog/item/6870

Факультет «Лесное хозяйство, лесопромышленные технологии  

и садово-парковое строительство»

Кафедра «Технология и оборудование  
лесопромышленного производства»

Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н.Э. Баумана 

в качестве учебно-методического пособия

Казначеева, Н. И.

Техника и технология при доставке лесоматериалов водным 

транспортом : учебно-методическое пособие / Н. И. Казначеева. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2020. —  
38, [2] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-5437-2

Представлены учебные и справочные материалы для самостоятель-

ной подготовки к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техника 
и технология лесопромышленных предприятий при поставке 
древесного сырья водным транспортом». Рассмотрены технологии 
лесосплавных работ по организации проплава круглых лесоматериалов 
и буксировке плотов.

Учебно-методическое пособие предназначено для магистров на-

правления подготовки 35.04.02 «Технология лесозаготовительных  
и деревоперерабатывающих производств», направленность подготовки 
«Лесозаготовительное производство».

УДК 629.122
ББК 39.48

К14

Предисловие

Издание предназначено для бакалавров направления подготов-

ки 35.04.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих 
производств», направленности подготовки «Лесозаготовительное 
производство».

Учебно-методическое пособие разработано в помощь обучаю-

щимся при выполнении курсовой работы и для подготовки  
к практическим занятиям по учебной дисциплине «Техника и 
технология лесопромышленных предприятий при поставке древесного 
сырья водным транспортом». 

Курсовая работа является самостоятельной разработкой,  

в которой необходимо решить комплекс вопросов, относящихся 
к первоначальному сплаву леса и организации работ на береговых 
складах для доставки лесных грузов водным транспортом. 

В настоящем учебно-методическом пособии приведены реко-

мендации студентам по разработке техники и технологии работ, 
относящиеся к лесосплавным операциям на береговых складах, по 
организации проплава круглых лесоматериалов и буксировке плотов, 
составлению графика первоначального сплава, расчету запани.

1. Цель курсовой работы

В результате выполнения курсовой работы студент приобретает 

опыт проектирования по организации, технике и технологии первоначального 
лесосплава.

В работе студент должен использовать знания, полученные при 

изучении дисциплины «Водный транспорт леса», а также специальную 
литературу и производственный опыт, приобретенный  
в период учебной и производственной практик.

В курсовой работе рассмотрены операции первоначального 

лесосплава (молевого и плотового) и связанные с ними нижне-
складские работы на береговых лесных складах лесозаготовительных 
предприятий.

Все принимаемые в работе проектные решения необходимо 

обосновать соответствующими расчетами и согласовать сроки  
и объемы выполнения работы. Также следует рассмотреть вопросы 
техники безопасности и защиты водоемов от засорения древесиной.

Выполнение курсовой работы студентами планируется по гра-

фику, составленному руководителем проектирования, который 
проводит консультации по вопросам проектирования в установленные 
для этого дни и часы по расписанию.

Выполнение курсовой работы следует начинать с изучения 

исходных данных, приведенных в задании на работу. По исходным 
данным составляют вариант транспортно-технологической схемы 
сплава по реке и технологического процесса лесоскладских работ 
и первоначального лесосплава.

После завершения курсовую работу представляют к защите, 

результаты которой оценивают по шкале оценивания результатов 
контроля текущей успеваемости.

2. Содержание курсовой работы

В курсовой работе требуется разработать и обосновать расче-

тами организацию, технологию и технику первоначального лесосплава (
плотового и молевого) на лесосплавной реке.

Задание на курсовую работу каждому студенту выдают инди-

видуальное, на специальном бланке.

Курсовая работа представляется к защите в виде пояснительной 

записки объемом до 30 страниц печатного текста на бумаге формата 
210×290 мм и двух листов чертежей формата 594×841мм. На 
листах с соблюдением требований ЕСКД должны быть представлены 
график первоначального сплава и технологическая схема 
проектируемого берегового склада.

Пояснительная записка должна включать в себя следующие 

разделы, подразделы и пункты.

Введение.
1. Характеристика проектируемого объекта.
1.1. Назначение и место расположения проектируемого сплав-

ного объекта.

1.2. Расчетные объемы лесосплава и сроки выполнения работ.
1.3. Гидрологическая характеристика сплавной реки.
2. Разработка технологического процесса берегового склада.
2.1. Назначение берегового склада, объемы и сроки выполнения 

работ, проектируемая технология берегового склада.

2.2. Характеристика площадки склада и определение отметки 

поверхности земли незатопляемого участка.

2.3. Определение допустимой осадки сплоточных единиц  

и объема на водосъемном плотбище (или допустимой высоты 
штабеля на водосъемном участке склада).

2.4. Расчеты потребной площади берегового склада для раз-

мещения штабелей или сплоточных единиц береговой сплотки.

2.5. Выбор и обоснование потребного количества оборудования, 

механизмов и машин для выполнения складских работ.

2.6. Проектируемая компоновка оборудования на береговом 

складе.

2.7. Расчет потребности в рабочих для выполнения складских 

работ.

3. Разработка графика первоначального лесосплава.
3.1. Транспортно-технологическая схема первоначального лесо- 

сплава на реке.

3.2. Первоначальный плотовой лесосплав.
3.2.1. Определение габаритных размеров и объема буксируемо-

го плота береговой сплотки и выбор типа буксирного судна.

3.2.2. Определение сроков вывода и буксировки плотов от 

плотбища за створ коренной запани.

3.2.3. Расчет потребного числа судов для вывода и буксировки 

плотов.

3.3. Молевой лесосплав.
3.3.1. Определение лесопропускной способности реки в рас-

четных створах.

3.3.2. Выбор оборудования для сброски лесоматериалов на воду 

в заданные сроки со складов. Определение суточного объема сброски.

3.3.3. Расчет продолжительности проплава древесины со скла-

дов до створа коренной запани.

3.3.4. Определение сроков выпуска и проплава лесоматериалов 

из притоков до створа коренной запани.

3.3.5. Выбор способа сгона лесоматериалов при молевом спла-

ве и определение потребного числа механизмов на проплаве до 
створа коренной запани.

4. Расчет потребности в рабочих на первоначальном сплаве.
4.1. Расчет потребности в рабочих для сплава плотов береговой 

сплотки.

4.2. Расчет потребности в рабочих на сброске лесоматериалов 

на воду.

4.3. Расчет потребности в рабочих на сгоне лесоматериалов.
5. Проектируемые наплавные и мелиоративные сооружения 

для первоначального лесосплава.

5.1. Лесозадерживающие сооружения (запань).
5.1.1. Исходные данные для расчета.
5.1.2. Определение длины пыжа в запани.
5.1.3. Выбор типа запани и ее наплавной части.
5.1.4. Расчет действующих на запань сил.
5.1.5. Выбор креплений запани (лежней и опор).
5.2. Лесонаправляющие и мелиоративные сооружения.
5.2.1. Типы и конструкции применяемых лесонаправляющих  

и мелиоративных сооружений и их потребное количество.

3. Методические указания по разделам курсовой работы

3.1. Введение

Во введении кратко излагается цель разработки, предлагаемое 

решение поставленной задачи в соответствии с направленностью 
прогресса на лесосплаве и лесной промышленности.

3.2. Характеристика проектируемого объекта

В этом разделе на основании данных задания должны быть 

изложены сведения о назначении проектируемого объекта и месте 
его расположения, объемы сплава по притокам и участкам реки, 
сроки сплава исходя из продолжительности стояния сплавных 
горизонтов.

Гидрологическая характеристика сплавной реки должна со-

держать краткие сведения о бассейне реки (по справочной литературе), 
ее протяженности, ширине, скоростях течения, о местах 
размещения складов и впадения притоков и эксплуатационном 
состоянии реки (эти данные содержатся в задании).

3.3. Разработка технологического процесса берегового склада

3.3.1. Назначение берегового склада, его технологический процесс 

и характеристика площадки склада

В подразд. 2.1 пояснительной записки «Назначение берегово-

го склада» необходимо указать назначение берегового склада, 
сроки и объемы работы на нем и дать описание принятого варианта 
технологического процесса складских работ. При этом в 
технологический процесс берегового склада следует включить весь 

комплекс работ от разгрузки лесовозного транспорта до укладки 
сортиментов в штабеля или плотоединицы в межнавигационный 
период, а также пуск лесоматериалов в сплав в навигационный 
период. При этом продолжительность лесосплавных работ берегового 
склада в году, а также продолжительность стояния сплавных 
горизонтов необходимо брать из задания; сменность работы принимать 
в зависимости от объема работ.

Сменный объем работ берегового склада следует планировать 

постоянным в течение всего заданного срока (учитывая поддержание 
постоянства за счет создания соответствующих запасов).

Если в задании указан склад сезонного действия, то период его 

работы принимают зимний.

Возможные сроки вывозки сортиментов или сплоточных еди-

ниц на водосъемный участок устанавливают исходя из климатических 
условий заданного района и выбранного месторасположения 
склада.

Описание принятой технологической схемы лесоскладских 

работ на береговом складе необходимо выполнять с обоснованием 
технологии лесосплавной фазы производства и согласованием  
с другой лесозаготовительной фазой.

Описание технологического процесса выполняют по периодам 

года (зимний и навигационный).

В части подразд. 2.2 пояснительной записки, касающейся ха-

рактеристики берегового склада, необходимо учитывать следующее.

По заданию на курсовую работу склад может иметь два участ-

ка: затопляемый (водосъемный) и незатопляемый. Поэтому необходимо 
дать отдельное описание каждого участка. 

В том и другом случае необходимо выбрать и указать место 

примыкания склада (к реке, озеру, водохранилищу), размеры (длину 
и ширину) площади участков (по данным последующих расчетов), 
характеристику водоема в месте примыкания склада (ширину, 
скорости течения по заданию, глубину по расчетным данным), 
отметку поверхности участков и отметку расчетных уровней, высоту 
берега незатопляемого участка (по расчетным данным).

Для водосъемного участка необходимо выбрать и указать место 

его расположения: в рукаве поймы, в заливе, на затопляемой пойме 
и т. п. При этом следует учитывать, что укладку штабелей или 
сплоточных единиц на водосъемном участке можно выполнять  
в течение ограниченного времени, например только после промерзания 
грунта или образования достаточной толщины льда (на 
озере, реке и т. п.).

На складах для молевого сплава лесоматериалы сбрасывают  

в воду с наступлением сплавного периода. Поэтому выбирать мес- 
та под штабеля следует ближе к урезу воды.

В некоторых заданиях студентам указывается, что часть шта-

белей на складах для молевого сплава размещается на незатопляемом 
берегу. Для того чтобы обеспечить сброску лесоматериалов 
на воду из таких штабелей в заданные сроки и с минимальными 
трудозатратами, необходимо выбрать оптимальный тип штабелей 
и схему их расположения на складе («стенкой», вдоль берега, на 
склоне берега, штабели на катках и т. п.). Принятие таких решений 
следует обосновать в данном разделе с учетом характеристики 
площади склада.

3.3.2. Определение отметок берегового склада, осадки и объема 
сплоточных единиц и высоты штабелей на водосъемном участке

В подразд. 2.2 и 2.3 пояснительной записки требуется по за-

данным расчетным (максимальным) уровням воды определить 
максимально допустимую высоту штабеля (на водосъемном участке) 
или максимально допустимую осадку сплоточных единиц (на 
водосъемном плотбище).

По этим же данным необходимо определить отметку земной 

поверхности незатопляемого участка склада для размещения сооружений, 
оборудования и механизмов без демонтажа их на период 
весеннего половодья.

Для решения этих задач строится теоретическая кривая обе-

спеченности максимальных уровней.

Нормативный показатель обеспеченности уровня для расчета 

береговых складов (отдельно для затопляемого и незатопляемого 
участков) устанавливается по техническим условиям для проектирования 
лесосплавных предприятий.

Для незатопляемых складов обеспеченность расчетного уровня 

воды следует принимать по нормативам для лесных портов  
IV категории.

По построенной теоретической кривой обеспеченности мак-

симальных уровней находят значения hp.в и hp.н расчетного уровня, 
соответствующие установленному нормативу обеспеченности для 
затопляемого и незатопляемого участков склада.

По заданной абсолютной отметке Н0 («нуля» водомерного  

поста) и уровням hp.в и hp.н определяют абсолютные отметки Hp.в 
и Hp.н расчетного уровня по формулам

H
H
h

H
H
h

р.в
р.в

р.в
р.н

=
+

=
+

0

0

;

.

По заданной максимальной отметке Нпл затопляемого участка 

склада и абсолютной отметке расчетного уровня определяют глубину 
затопления участка

h
H
H
з
р.н
пл
=
−
.

Допустимая осадка t сплоточных единиц на затопляемом плот-

бище с учетом донного запаса z составит

t
h
z
=
−
з
.

Максимально возможную высоту водосъемного штабеля из 

условия его всплывания и самороспуска находят по формуле 

h
h
шт

в

др

з
= γ

γ
,

где γв , γдр — плотность воды и древесины, кг/м3 (Н/м3).

Отметку Нскл незатопляемого участка склада определяют по 

зависимости

H
H
h
скл
р.н
=≥
+ ∆ ,

где Δh — требуемое превышение бровки берега над расчетным 
уровнем.

По полученному расчетом значению осадки сплоточной еди-

ницы t определяют размеры пучка: высоту, ширину, длину (значение 
задают ) и объем (м3).

Высоту пучка Нп при подсчитанной осадке t определяют по 

зависимости

H
t

п

др

в
= γ
ε γ ,

где ε — коэффициент, учитывающий непропорциональность осадки 
пучков; зависит от плотности древесины и принимается равным 
0,935.

Объем пучка V следует определять с учетом коэффициента 

формы C, устанавливаемого в соответствии с условиями транспортировки 
плотов, по формуле