Прогнозная модель воздействия трелевочной системы на лесной почвогрунт в сложных сезонно-климатических условиях
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-5-131-144Ключевые слова:
мерзлый почвогрунт, оттаивающий почвогрунт, лесозаготовка, трелевочная система, уплотнение почвогрунта, деформация почвогрунтаАннотация
Традиционно в Российской Федерации лесозаготовительные работы в основном проводятся в зимний период. Это связано с преобладанием в лесном фонде площадей с заболоченными и переувлажненными почвогрунтами (III и IV категории), работа техники на которых в теплый период года затруднена, а иногда и невозможна. Работа лесозаготовительных предприятий в лесах криолитозоны, характеризующихся резко континентальным климатом, с сильными морозами в зимний период, осложнена тем, что при температуре ниже –40 °С лесные машины не рекомендуется эксплуатировать из-за высокой вероятности поломок металлоконструкций и гидравлической системы. При этом в теплый период года большая часть лесосек на мерзлотных почвогрунтах становится трудно проходимой для тяжелых лесных машин. Получается, что удобный период для проведения лесозаготовительных работ в лесах криолитозоны достаточно небольшой. Это часто приводит к необходимости работы в так называемый период межсезонья, когда температура воздуха становится положительной и начинаются процессы оттаивания верхнего слоя почвогрунтов. Это же касается и лесозаготовительных предприятий, не работающих в условиях мерзлотных почвогрунтов, например в Ленинградской, Новгородской, Псковской, Вологодской областях и др. Наблюдаемое потепление климата вызывает существенное сокращение периода устойчивой зимней заготовки. Частые переходы температуры через 0 °С в зимний, осенний и весенний периоды приводят к необходимости также работать в период межсезонья, во время оттаивания почвогрунтов лесосек. В сложных сезонно-климатических условиях, к которым в первую очередь следует отнести межсезонные периоды в целом и наличие вечной мерзлоты в частности, учесть в математических моделях особенности процессов промерзания и оттаивания грунта и их влияние на характер процесса раз рушения весьма затруднительно. В статье показано, что при разработке долгосрочных прогнозных моделей показателей циклического взаимодействия трелевочной системы с лесным почвогрунтом в сложных климатических условиях проведения межсезонных лесозаготовительных работ с целью повышения их надежности необходима оперативная корректировка расчетных параметров на базе учета фактических опытных данных на заданном шаге циклов.
Для цитирования: Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Прогнозная модель воздействия трелевочной системы на лесной почвогрунт в сложных сезонно-климатических условиях // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 131–144. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-5-131-144
Скачивания
Библиографические ссылки
Катаров В.К., Сюнёв В.С., Ратькова Е.И., Герасимов Ю.Ю. Влияние форвардеров на лесные почво-грунты // Тр. лесоинж. фак. ПетрГУ. 2012. Т. 9, № 2. С. 73–81.[Katarov V.K., Syunev V.S., Ratkova E.I., Gerasimov Y.Y. Impact of Wood Forwarding on Forest Soils. Trudy lesoinzhenernogo fakul’teta PetrGU [Resources and Technology], 2012, vol. 9, no. 2, pp. 73–81].
Ковалева Н.В., Катаров В.К., Ратькова Е.И. Исследование влияния циклов «замораживание – оттаивание» на характеристики лесных почво-грунтов, используемых при строительстве лесных дорог // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2, № 3-3(8-3). С. 176–180.[Kovaleva N.V., Katarov V.K., Ratkova E.I. “Freezing and Defrosting” Effect on Characteristics of Forest Soils Used in Forest Road Construction. Aktual’nyye napravleniya nauchnykh issledovaniy XXI veka: teoriya i praktika, 2014, vol. 2, no. 3-3(8-3), pp. 176–180]. DOI: 10.12737/4221
Прядкин В.И. Воздействие экологичной шины на почву // Вестн. Воронеж. гос. техн. ун-та. 2011. Т. 7, № 3. С. 198–200. [Pryadkin V.I. Influence of the Harmless Tire on Ground. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta [Bulletin of Voronezh State Technical University], 2011, vol. 7, no. 3, pp. 198–200].
Роман Л.Т., Царапов М.Н., Котов П.И., Волохов С.С., Мотенко Р.Г., Черкасов А.М., Штейн А.И., Костоусов А.И. Пособие по определению физикомеханических свойств промерзающих, мерзлых и оттаивающих дисперсных грунтов. М.: КДУ, 2018. 188 с. [Roman L.T., Tsarapov M.N., Kotov P.I., Volokhov S.S., Motenko R.G., Cherkasov A.M., Shteyn A.I., Kostousov A.I. A Guide for Determining the Physical and Mechanical Properties of Freezing, Frozen and Thawing Dispersed Soils. Moscow, KDU Publ., 2018. 188 p.].
Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Особенности взаимодействия трелевочной системы с оттаивающим почвогрунтом //Лесной вестник / Forestry Bulletin. 2019. Т. 23, № 1. С. 52–61. [Rudov S.E., Shapiro V.Y., Grigorev I.V., Kunitskaya O.A., Grigoreva O.I. Interaction Features of Skidding System with Thawing Soil. Lesnoy vestnik [Forestry Bulletin], 2019, vol. 23, no. 1, pp. 52–61]. DOI: 10.18698/2542-1468-2019-1-52-61
Сюнёв В.С., Катаров В.К. Воздействие процессов лесозаготовок на лесную среду Северо-Западного региона РФ // Тр. лесоинж. фак. ПетрГУ. 2008. № 7. С. 120–121. [Syunev V.S., Katarov V.K. Wood Harvesting Processes Impact on the Forest Environment on the North-West of the Russian Federation. Trudy lesoinzhenernogo fakul’teta PetrGU [Resources and Technology], 2008, no. 7, pp. 120–121].
Сюнёв В.С., Катаров В.К. Особенности формирования инфраструктуры лесосек // Тр. лесоинж. фак. ПетрГУ. 2010. № 8. С. 151–152. [Syunev V.S., Katarov V.K. Features of Forming the Infrastructure of Cutting Areas. Trudy lesoinzhenernogo fakul’teta PetrGU [Resources and Technology], 2010, no. 8, pp. 151–152].
Сюнёв В.С., Коновалов А.П., Селиверстов А.А. Сравнение эффективности технологий лесозаготовок на основе экспертного анализа // Учен. зап. Петрозав. гос. ун-та. Сер.: Естеств. и техн. науки. 2008. № 3(94). С. 89–93. [Syunev V.S., Konovalov A.P., Seliverstov A.A. Comparison the Effectiveness of of Logging Technologies Based on Expert Analysis. Uchenyye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennyye i tekhnicheskiye nauki [Proceedings of Petrozavodsk State University. Natural & Engineering Sciences], 2008, no. 3(94), pp. 89–93].
Сюнёв В.С., Ратькова Е.И. Методика прогнозирования воздействия лесозаготовительных машин на почвогрунты в межсезонные периоды // Учен. зап. Петрозав. гос. ун-та. Сер.: Естеств. и техн. науки. 2012. № 6(127). С. 70–74. [Syunev V.S., Rat’kova E.I. Methods Prognosticating Harvesters’ Impact on Soil during Transitional Seasons. Uchenyye zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennyye i tekhnicheskiye nauki [Proceedings of Petrozavodsk State University. Natural & Engineering Sciences], 2012, no. 6, pp. 70–74].
Сюнёв В.С., Соколов А.П. Применение логистического подхода к решению задач управления лесозаготовительным производством // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2016. Т. 3, № 1. С. 447–452. [Syunev V., Sokolov A. Use of a Logistical Approach to the Wood Harvesting Planning Performance. Al’ternativnyye istochniki energii v transportno-tekhnologicheskom komplekse: problemy i perspektivy ratsional’nogo ispol’zovaniya [Alternative Energy Sources in the Transport-Technological Complex: Problems and Prospects of Rational Use], 2016, vol. 3, no. 1, pp. 447–452]. DOI: 10.12737/17771
Finnegan J., Regan J.T., de Eyto E., Ryder E., Tiernan D. Healy M.G. Nutrient Dynamics in a Peatland Forest Riparian Buffer Zone and Implications for the Establishment of Planted Saplings. Ecological Engineering, 2012, vol. 47, pp. 155–164. DOI: 10.1016/j.ecoleng.2012.06.023
Gerasimov Yu., Katarov V. Effect of Bogie Track and Slash Reinforcement on Sinkage and Soil Compaction in Soft Terrains. Croatian Journal of Forest Engineering, 2010, vol. 31, no. 1, pp. 35–45.
Grigorev M., Grigoreva A., Grigorev I., Kuniсkaya O., Stepanova D., Savvinova M., Sidorov M., Tomashevskaya E., Burtseva I., Zakharova O. Experimental Findings in Forest Soil Mechanics. EurAsian Journal of BioSciences, 2018, vol. 12, iss. 2, pp. 277–287.
Ivanov V.A., Grigorev I.V., Gasparyan G.D., Manukovsky A.Y., Zhuk A.Yu., Kunitskaya O.A., Grigoreva O.I. Environment-Friendly Logging in the Context of Water Logged Soil and Knob-and-Ridge Terrain. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 2018, vol. 41, no. 2, pp. 22–27. DOI: 10.26480/jmerd.02.2018.22.27
Kleibl M., Klvač R., Lombardini C., Porhaly J., Spinelli R. Soil Compaction and Recovery after Mechanized Final Felling of Italian Coastal Pine Plantations. Croatian Journal of Forest Engineering, 2014, vol. 35, no. 1, pp. 63–71.
Manukovsky A.Y., Grigorev I.V., Ivanov V.A., Gasparyan G.D., Lapshina M.L., Makarova Yu.A., Chetverikova I.V., Yakovlev K.A., Afonichev D.N., Kunitskaya O.A. Increasing the Logging Road Efficiency by Reducing the Intensity of Rutting: Mathematical Modeling. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 2018, vol. 41, no. 2, pp. 35–41. DOI: 10.26480/jmerd.02.2018.36.42
Rudov S., Shapiro V., Grigorev I., Kunickaya O., Druzyanova V., Kokieva G., Filatov A., Sleptsova M., Bondarenko A., Radnaed D. Specific Features of Influence of Propulsion Plants of the Wheel-Tire Tractors upon the Cryomorphic Soils, Soils, and Soil Grounds. International Journal of Civil Engineering and Technology, 2019, vol. 10, iss. 1, pp. 2052–2071.
Valera D.L., Gil J., Agüera J. Design of a New Sensor for Determination of the Effects of Tractor Field Usage in Southern Spain: Soil Sinkage and Alterations in the Cone Index and Dry Bulk Density. Sensors, 2012, vol. 12, iss. 10, pp. 13480–13490. DOI: 10.3390/s121013480
Wästerlund I., Andersson E. Increased Harvesting Operation Using Adapted Ground Pressure to Soil Conditions. 17th International Conference of the International Society for Terrain Vehicle Systems. Blacksburg, VA, ISTVS, 2011, pp. 521–527.
Zhuk A.Yu., Hahina A.M., Grigorev I.V., Ivanov V.A., Gasparyan G.D., Manukovskii A.Yu., Kunickaya O.A., Danilenko O.K., Grigoreva O.I. Modelling of Indenter Pressed into Heterogeneous Soil. Journal of Engineering and Applied Sciences, 2018, vol. 13, iss. 8 SI, pp. 6419–6430. DOI: 10.36478/jeasci.2018.6419.6430
