Установление длины деловой части ствола

Изучение изменчивости длины деловой древесины стволов по толщинам и высотам (пo разрядам) и установление в соответствии с изменчивостью категорий деревьев — наиболее важные вопросы при составлении сортиментных таблиц. От правильного решения их зависит точность учета деловой древесины, простота и легкость применения самих таблиц.

По исследованиям Ф.П.Моисеенко здесь выявлены следующие закономерности.

1. Колебание длины деловой части спелых древостоев сосны по разрядам характеризуется коэффициентом изменчивости до 27%. Это вызывает необходимость совместной таксации не менее 8 делянок для определения деловой древесины со средней точностью 10%.

2. Для нахождения выхода деловой древесины на одной делянке со средней точностью 10% необходима предварительная группировка деревьев на три категории по признаку длины деловой части из комлевой половины высоты дерева со следующими градациями: к первой категории, или деловым, относятся деревья, у которых длина деловой части составляет 6,5м и больше. Ко второй категории, или полуделовым, относятся деревья с наличием длины деловой древесины от 2 до 6,5 м. k третьей категории, или дровяным, относятся деревья, которые или вовсе не имеют деловой древесины, или же длина последней менее 2 м. Это деление предложил Ф.П. Моисеенко в 1937 году. В настоящее время в Беларуси это деление деревьев по качественным категориям упростили, выделяя только деловые деревья и дровяные. Деловыми стволами считаются те, у которых длина деловой древесины составляет не менее 3-х метров в комлевой части ствола.

3. Степень сопряженности между абсолютной длиной деловой части (в метрах) и толщиною стволов по разрядам высот характеризуется коэффициентом корреляции 0,55-0,75 и корреляционным отношением 0,60-0,90.

4. Длина деловой части, выраженная в процентах от высоты ствола, не зависит от разряда высот древостоев, а в пределах последнего — также от толщины стволов. Теснота связи между указанными величинами, характеризуемая коэффициентами корреляции, весьма незначительна — 0,008-0,143.

5. Средние величины процента длины деловой части стволов для Беларуси, Украины и центральных районов России определены в размере 80% по сосне и ели.

Наиболее сложной задачей при составлении сортиментных таблиц является выявление выхода отдельных сортиментов. Ее сложность объясняется тем, что деловые сортименты по своим размерам и качеству древесины частично или полностью взаимозаменяемы. Поэтому в любом стволе или древостое в целом имеется какая-то часть древесины, пригодная по своей толщине и качеству для заготовки не одного, а ряда сортиментов. Отсюда возникает вопрос, к какому виду сортиментов надлежит отнести ту или иную часть древесного запаса.

Этот вопрос может иметь два решения. Первое из них заключается в том, что древесный ствол или древостой в целом оценивают с точки зрения возможности заготовки одного определенного сортимента. Второе решение опирается на постоянные соотношения в заготовке нескольких сортиментов, имеющих в народном хозяйстве разное применение. Ниже рассматриваются оба эти решения.

При составлении сортиментных таблиц для отдельных разрядов и отдельных ступеней толщины берут высоту из соответствующих массовых (объемных) таблиц, от нее находят процент, приходящийся на деловую часть ствола, и по нему устанавливают длину деловой части ствола в метрах. Найденную длину деловой части ствола расчленяют на наиболее ходовые сортименты стандартной длины. Остатки деловой древесины протяжением меньше длины соответствующего ходового сортимента переводят в дрова или удлиняют деловую часть до размеров кратных принятой длине основных сортиментов.

Для деревьев, относящихся к одному разряду высоты, путем их обмеров вычисляют по отдельным ступеням толщины среднеарифметическую длину деловой части данной ступени толщины. Среднеарифметическая длина деловой части должна быть найдена с точностью не меньше ±3%. Точность определения ее зависит от числа наблюдений и изменчивости длины деловой части у отдельных стволов. Чем больше изменчивость в выходе деловой древесины из отдельных стволов (это обычно бывает у лиственных пород, например у осины), тем больше требуется наблюдений.

Например, длина деловой части сосновых деревьев изменяется в пределах ±20 % от ее средней длины. Если среднеарифметическую длину деловой части определять с точностью ±3 %, то для нахождения ее надо срубить следующее число деревьев одной и той же высоты, относящихся к одной ступени толщины:

n = 20² / 3² = 400 / 9 = 44.

 

При изучении закономерностей в строении насаждений было выяснено, что в однородных насаждениях больше всего встречается деревьев в средних ступенях толщины. Поэтому при сборе материала для составления сортиментных таблиц мы получим большее число наблюдений для средних размеров толщины, а для крайних ступеней толщины число их может быть недостаточным.

Известно, что длина деловой части зависит от общей длины ствола. Относительная длина деловой части, выраженная в процентах от длины ствола, в отдельных ступенях толщины оказывается почти одинаковой. Поэтому, установив с достаточной точностью относительную длину деловой части для основных ступеней толщины, можно принять ее и для остальных ступеней. Найденную длину деловой части ствола разделяют на отдельные сортименты стандартной длины.

При ведении лесозаготовок неизбежны плановые и лесоэкс-плуатационные расчеты, которые определяют выход отдельных сортиментов: пиловочника, шпального и фанерного бревен, строительных бревен, балансов и т.д. Для расчетов, позволяющих найти выход названных сортиментов, недостаточно материальной оценки лесосек, дифференцирующей общий запас на дрова и деловую древесину с разделением ее на три класса крупности. В дополнение к этим показателям необходимо иметь данные, определяющие выход отдельных сортиментов, используемых в народном хозяйстве для разных целей.

Составление такого рода таблиц связано с большими трудностями. Они заключаются в том, что ряд сортиментов имеет одни и те же размеры. Требования, предъявляемые к качеству древесины, оказываются также весьма близкими между собой. В ряде случаев в нормах допусков пороков древесины имеется некоторая разница. Однако на разрабатываемых деревьях данных пороков, имеющих разницу в допусках, может не оказаться. В связи с этим та или иная часть ствола в равной мере пригодна для заготовки нескольких сортиментов. Соответственно такому положению ствол одного и того же дерева можно раскряжевать на сортименты разного применения в народном хозяйстве в зависимости от имеющейся потребности в последних.

Если в данный момент выявилась необходимость в пиловочном сырье, то заготовленное бревно длиной 6,5 м и толщиной 16 см или другого размера принимается как пиловочник. При потребности в столбах для воздушных линий связи или в строительных бревнах эту же часть ствола можно использовать как телеграфный столб или балку для полов деревянного здания.

Наряду с совпадением технических условий на отдельные сортименты могут быть существенные различия в их размерах и качественных требованиях. Например, шпалы выпиливают из бревен толщиной 25 см и выше. Количество и размеры здоровых сучьев в шпальном сырье не ограничиваются. Что касается гнили, то она не допускается.

Для заготовки пиловочника, распиливаемого на доски и бруски разного назначения, более пригодными оказываются комлевые бревна, имеющие меньшее число сучков. Из таких бревен получают доски более высокого качества. В пиловочном сырье допустима гниль, но ограниченных размеров. В процессе распиловки таких бревен гниль окажется в отходе. На балансы пригодна древесина разной толщины. Однако предпочтительней использовать части стволов с лучшей очисткой от сучьев.

Приведенный краткий анализ требований, предъявляемых к отдельным сортиментам, позволяет заключить, что в соответствии с размерными и качественными различиями деловая древесина при рациональном ее использовании подлежит разделению на отдельные сортименты. Из отдельных частей ствола целесообразно заготовлять сортименты разного хозяйственного назначения. Однако, наличие частичного совпадения в размерах и качестве отдельных сортиментов, лишает возможности составить сортиментные таблицы, однозначно показывающих выход отдельных сортиментов,

В зависимости от потребности народного хозяйства та или иная часть древесного запаса, отнесенного в сортиментных таблицах к одному сортименту, в действительности будет использована на выработку других сортиментов. Например, выход фанерных брёвен возможно увеличить за счет пиловочника. При недостатке сырья для целлюлозно-бумажной промышленности довольно часто возникает необходимость ту или иную часть пиловочника перевести в балансы, используемые на бумажную продукцию высших сортов. Такое часто случается в лесосырьевых базах ЦБК в России, Швеции и Финляндии.

Таким образом, показатели сортиментных таблиц нельзя рассматривать как неизменные нормативы, предопределяющие единственно возможное соотношение объемов подлежащих заготовке лесопромышленных сортиментов.

Задача по разделению деловой древесины на сортименты при составлении сортиментных таблиц Н.П.Анучином и Ф.П.Моисеенко решалась следующим образом. В сортиментные таблицы включены лишь главнейшие сортименты, заготовляемые в значительном объеме. Все они в зависимости от их размера и качества при составлении сортиментных таблиц расположены в два последовательных ряда: размерный и качественный.

Для хвойных пород размерный ряд оказался следующим:

1) пиловочник, 2) шпальник, 3) строительные бревна, 4) балансы, 5) рудничная стойка.

Соответственно требованиям, предъявляемым к качеству древесины, главнейшие сортименты распределяются в следующем порядке: 1) пиловочник, 2) балансы, 3) строительные бревна, 4) шпальник, 5) рудничная стойка.

Сам процесс разделения ствола на сортименты ведется от нижнего конца (комля) в направлении к вершине. Из нижней, комлевой, части ствола прежде всего стремятся выработать более крупное пиловочное бревно, при этом возможно лучшего качества. Если нижняя часть ствола имеет те или иные пороки древесины (кривизну, гниль и др.), из нее заготовляют укороченный сортимент, например шпальник. строительные бревна или балансы. Вершинные части стволов и тонкие деревья чаще всего разрабатывают на балансы.

Главнейшим пороком, определяющим качество хвойной древесины, являются сучки. В отличие от внутренних пороков (гнилей, трещин и др.) их можно видеть на боковой поверхности растущих деревьев. При качественной оценке отдельных частей ствола толщина сучков и их характеристика (здоровые, табачные и т. д.) является основным критерием для суждения о сорте заготовляемых материалов.

Сортиментные таблицы необходимо составлять с таким расчетом, чтобы из спелых древостоев, поступающих в ежегодную рубку, были получены все нужные народному хозяйству сортименты. При этом их выход должен быть близким к требуемому народным хозяйством соотношению отдельных сортиментов. Вместе с этим части стволов, проектируемые для заготовки того или иного из названных сортиментов, по толщине и качеству древесины должны соответствовать требованиям, предъявляемым государственными стандартами к этим сортиментам.

В настоящее время для составления сортиментных таблиц и для пользования ими применяют математическое моделирование. Выход сортиментов в зависимости от породы и размера дерева выражают в виде уравнений

Пример математических моделей сортиментных таблиц, разработанных Н.Т.Воиновым, приведен на рисунке 12.2 (коэффициент выхода сортиментов (К) указан в относительных величинах).Абсолютные значения выхода сортиментов определяются умножением объемов стволов на относительные значения выхода сортиментов, полученных по математической модели сортиментных таблиц.

 

 

8 12 16 20 28 32 36 38 40 44 48 52