Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Лесосечные работы

Основные климатические элементы


Основные климатические элементы

Состояние атмосферы и происходящие в ней физические процессы выражаются при помощи так называемых элементов погоды, или метеорологических элементов. Из числа их для лесосечных работ особенно важны температура воздуха, осадки и ветер. В меньшей степени на лесосечные работы влияют другие элементы — атмосферное давление, температура почвы, влажность воздуха, видимость и др.

Согласно климатической классификации акад. Л. С. Берта все лесопромышленные районы СССР, за исключением Кавказа и Карпат, находятся в зоне «климата тайги». Однако внутри этой обширной зоны климат различных районов далеко неодинаков. О средних величинах климатических элементов для административных районов, где в основном ведутся лесозаготовки, можно судить по данным табл. 24. Эти данные могут служить лишь для сравнения климата в разных областях, так как внутри каждой области имеются значительные различия в климате.

Наряду с климатом, общим для данной местности, существует также микроклимат, создающийся на небольших площадях под влиянием местных условий. Поэтому даже в пределах сырьевой базы одного и того же леспромхоза, особенно при пересеченном рельефе, могут быть некоторые различия в климате.

Годовой ход температуры в разных районах различен и зависит, кроме широты, от удаленности от моря, от высоты над Уровнем моря и др.

Кроме средних и экстремальных значений годового и суточного хода температуры, тепловой режим характеризуется также и Другими показателями. В частности, для лесосечных работ имеют значение продолжительность устойчивых морозов и число дней с очень низкими температурами.

Количество осадков измеряется слоем воды в миллиметрах, при этом количество осадков, выпавших в виде снега, определяется по запасу воды в нем.

В основных районах лесозаготовок в год выпадает 300-600 мм осадков. Количество их уменьшается по мере удаления с запада на восток, а также по мере удаления от побережий.

Характеристикой осадков является также интенсивность, т.е. количество осадков, выпадающих в 1 мин. Интенсивность ливневых осадков в умеренном поясе достигает 3,5 мм/мин.

Для лесозаготовок очень важное значение имеет распределение осадков на группы — осадки теплого периода (в основном дождь) и осадки холодного периода (снег). Соотношение между ними в разных районах и в разные годы различно. В среднем по зоне лесозаготовок можно считать, что снег составляет 12-35% общего количества осадков, т.е. в основном осадки выпадают в виде дождя.

Снежный покров характеризуется тремя показателями: продолжительностью залегания, высотой и плотностью.

Продолжительность снежного покрова определяется числом дней с устойчивым снежным покровом. Устойчивым считается такой снежный покров, который лежит непрерывно в течение всей зимы или с перерывами не более 3 дней в течение каждых 30 дней его залегания.

Средняя высота снежного покрова распределяется по районам лесозаготовок неравномерно. Наиболее глубокий снежный покров создается на западных склонах Северного Урала, на Камчатке, Сахалине, в среднем течении Енисея, в Горной Шорин. Небольшая высота снежного покрова характерна для Забайкалья, Прибалтики, среднего течения Амура.

Наибольшая высота снежного покрова в северных районах и в Сибири наблюдается в конце марта, в средней полосе — в феврале.

Высота снежного покрова в лесу обычно больше, чем на открытом месте. Снег здесь меньше уплотняется, так как ветер в лесу слабее, чем в открытом месте, влияние метелей сказывается меньше, а во время снегопада снег ложится равномерным рыхлым слоем.

Высота снежного покрова в условиях лесосеки может определяться с помощью переносной снегомерной рейки. Для определения высоты снежного покрова выбирается участок съемки не менее 1 га лесу (если нужно определить высоту покрова до рубки) или на вырубке. Участок разбивают на промерные линии, отстоящие друг от друга на 20 м, и по ним через каждые 10 м измеряют высоту. Среднее от всех замеров и будет высотой снежного покрова. Если на лесосеке есть резко выраженные неровности рельефа (овраги, холмы), то для этих мест делаются отдельные измерения.

Плотность снежного покрова определяется из отношения массы снега к его объему. Свежевыпавший рыхлый снег при слабом ветре и низкой температуре имеет плотность 0,04-0,1 г/см2. В весеннее время во время оттепелей плотность снега увеличивается и может достигать 0,6-0,7 г/см3. В среднем плотность снега составляет 0,2-0,25 г/см3.

Характеристиками ветра являются скорость и направление движения воздуха. На практике, в условиях лесосеки силу ветра определяют глазомерно, с помощью шкалы Бофорта. По шкале Бофорта, которая широко применяется на практике, в том числе и на лесозаготовках (она рекомендуется для этой цели Правилами техники безопасности), сила ветра дается в баллах, которые соответствуют определенным скоростям.

Скорость ветра по мере приближения к стенке леса ослабевает (ослабление наблюдается уже на расстоянии 80-100 м от леса), а у его границы она составляет лишь 50-70% скорости свободного ветра. В лесу ветер резко теряет свою скорость.

На узких просеках, например на заранее разрубленных волоках, зонах безопасности, образуются вихревые потоки, так как ветер, дующий над лесом, опускается вниз и нижние слои воздушного потока получают обратное направление. Если лес разрежен, ветер проходит сквозь него, но скорость его снижается. Когда ветер дует под углом к стенке леса, образуются винтообразные завихрения, осложняющие общую динамику воздушных потоков при встрече их с деревьями.

С точки зрения лесосечных работ, ветер влияет в основном на одну операцию — валку деревьев. Для лесосечных работ имеет значение также направление господствующих ветров. Под действием их деревья в насаждении имеют иногда массовый наклон в одну сторону, что приходится учитывать при составлении технологических карт.



Рис. 1. Схема погрузки леса челюстным погрузчиком:
1 — челюстной погрузчик; 2 — штабель подтрелеванного леса; 3 — лесовозный автомобиль,

Грунт состоит из частиц различной крупности. Различно и количественное соотношение их в грунте. В зависимости от содержания этих частиц определяется вид грунта (песок, супесь, суглинок, глина). Определение вида грунта в условиях лесосеки может быть сделано простейшими приемами, которые приняты для анализов грунтов в полевых условиях. Особенно наглядно состав можно определить по отношению грунтов к скатыванию их в шнур. Для этого кусок грунта увлажняют до состояния густой пасты.



Рис. 2. Показатели механического состава грунтов при методе раскатывания

Наиболее распространенным типом почв лесной зоны являются подзолистые почвы. Они имеют следующее строение.

Самым верхним горизонтом почвы в лесу является лесная подстилка- слой полуразложившихся органических остатков — горизонт А0. Лесная подстилка образуется из опадающих частей (хвои, листьев, сучьев, коры и т. д.). Опад является основным источником возврата в почву зольных элементов и органических веществ. За счет деятельности микроорганизмов, насекомых и животных опад перерабатывается в перегной, который необходим для роста деревьев. Исследованиями установлено, что в еловом лесу ежегодно на 1 га поступает в среднем 6 г. опала, в сосновом — 4,1 г/га, в лиственничном — 2,7 т/га.

Мощность лесной подстилки может колебаться от долей сантиметра до 10 см. Подстилка имеет бурую окраску. Она легко отделяется от поверхности лежащего под ней следующего почвенного горизонта, ц

Под подстилкой находится перегнойный горизонт Аь цвет которого изменяется от темно-серого до светло-серого, а толщина колеблется от 2 до 20 см. Этот слой содержит органические вещества, которые образовались из разложившейся лесной поджилкии вступили в химическое соединение с минеральными веществами. Такие соединения носят название гумуса, или перегной. Этим слоем почвы прежде всего и определяется ее плодородие.

Ниже перегнойного слоя расположен подзолистый горизонт А2, который по окраске напоминает золу и потому называется подзолистым. Он имеет светло-серый, белесоватый и даже чисто белый цвет. Подзолистый слой называют еще вымывным, так как вода, просачиваясь вниз, уносит из него в нижние горизонты кислые продукты разложения лесной подстилки — происходит выщелачивание почвы.



Рис. 3. Разрезы лесных подзолистых почв (различные стадии оподзоливания почвы):

Явление выщелачивания характерно для лесных почв. Условия для этого создаются в умеренном климате пр«наличии лесной растительности. Здесь, под защитой крон деревьев, испарение с поверхности почвы значительно уменьшается, и верхние горизонты почвы поэтому сильно увлажняются. При этом чем больше атмосферных осадков, тем интенсивнее протекает процесс выщелачивания и тем больше толщина оподзоленного слоя. Толщина этого слоя может быть от нескольких сантиметров до 20-30 см.

Под подзолистым слоем находится горизонт вмывания В, состоящий из минеральных веществ и веществ, которые вмываются в него из горизонтов А0 и А\. Вместе с другими веществами сюда попадают соединения окиси железа, которые окрашивают его в красноватые тона. Иногда в этом слое образуется сплошная твердая масса гумусо-железного слоя, которая называется орт-штейном.

Наконец, горизонт С — материнская горная-порода. Ее выделяют с той глубины, где процесс почвообразования уже не заметен.

Болотные почвы развиваются на площадях с затрудненным поверхностным стоком воды и маловодопроницаемыми подстилающими грунтами. К заболачиванию может привести также высокий уровень грунтовых вод.

На таких увлажненных участках появляется влаголюбивая растительность, отпад которой накапливает в поверхностном горизонте почвы органические остатки. Вода затрудняет доступ воздуха, и разложение остатков замедляется. Полуразложившиеся органические остатки накапливаются на поверхности почвы в виде торфа. Болота образуются также вследствие заторфования водоемов. Этот процесс начинается с заселения водоемов взвешенными в воде растительными и животными организмами, остатки которых, попадая на дно, смешиваются с илом.

В лесу часто наблюдаются также промежуточные формы между почвами подзолистого и болотного типов.

Почвенно-грунтовыми условиями определяется возможность и эффективность использования тех или иных машин на лесосеке. Под проходимостью лесосечных машин понимается способность преодолевать препятствия и двигаться по лесной целине, вне дорог, в любое время года. Проходимость машин зависит от типа движителя, мощности двигателя, удельного давления и других элементов, определяемых конструкцией машины.

Возможность прохода машин по лесной целине зависит от двух факторов: от сопротивления движению машины и от сцепления гусениц или ведущих колес с грунтом.

Проходимость машин в лесу имеет две разновидности, одинаково важные для лесосечных работ.

Первая — это способность машины (трелевочный трактор, ВТМ, подборщик сучьев) делать единичные проходы по всей территории лесосеки. В этом случае машина идет по растительному грунту, который после одного-двух проходов машины обычно не разрушается, а лишь уплотняется. Проходимость машины в широком смысле здесь связана не только с ограничениями по грунтовым условиям, но и с преодолением различного рода препятствий- пней, валунов, валежника.

Вторая — это способность машины передвигаться по волоку. После многократных проходов по одному и тому же месту трактор полностью разрушает растительный слой и передвигается по минеральному грунту. В условиях избыточного увлажнения трактор пробивает колею, деформирует грунт волочащимися концами хлыстов, в результате чего волок приобретает вид траншей, заполненной пластической смесью из минеральной основы, гумуса, а иногда и торфа.

Грунт на волоке воспринимает вес машины, вес и силы трения волочащихся по земле хлыстов, а также силы сцепления гусениц или ведущих колес с основанием волока. Именно эти силы и разрушают грунт, особенно в условиях переувлажнения.

Погружаясь в слабый грунт при последовательных проходах, машина испытывает все возрастающее сопротивление движению вследствие увеличения глубины колеи. При значительном погружении клиренс полностью выбирается, и машина начинает прессовать грунт задним мостом, при этом уменьшается сцепление гусениц или ведущих колес с грунтом. Если мощность двигателя мала для того, чтобы преодолеть возросшее сопротивление, или если сила сцепления окажется недостаточной, машина не может преодолеть данный участок волока.

Для определения глубины заболоченных участков проводят зондировку, т.е. промер путем прокалывания болотистого грунта зондами, а при их отсутствии — тростью или шестом с сантиметровыми делениями. Зондировку делают по прямым линиям, пересекающим болото в нескольких местах.

По дорожно-строительной классификации (СН-61-59) болота разделяют на три типа: I тип — болота, до дна заполненные торфом устойчивой консистенции; II тип — болота, до дна заполненные неустойчивой консистенцией; III тип — болота с плавающим на воде слоем торфа или без торфа. Указанная классификация применима и для лесосечных работ: по болотам I типа возможны многократные проходы тракторов, по болотам II типа — единичные проходы, а болота III типа непроходимы или опасны для прохода тракторов и рабочих.



Похожие статьи:
Основные принципы выбора расчетных деревьев

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Лесосечные работы

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум