4638

11

Полученные точки соединяются прямыми линиями. Кору и вершину ствола, последний неполный 1- или 2-метровый отрезок, закрашивают. Середины отрезков на чертеже показывают штриховой линией, концы отрезков – сплошной, а сечения на 1,3 м, ¼, ½ и ¾ высоты ствола – пунктирной линией (форма 1).

После построения продольного сечения древесного ствола и записи диаметров в коре (числитель) и без коры (знаменатель) на срединах отрезков приступают к вычислению диаметров в коре и без коры на концах отрезков и на ¼, ½ и ¾ высоты ствола. Диаметры на концах отрезков вычисляют как среднеарифметические от ближайших диаметров на срединах отрезков. Диаметры на ¼, ½ и ¾ высоты ствола определяют или по графику продольного сечения древесного ствола на соответствующих высотах с учетом масштаба, или методом интерполирования, используя для этой цели известные диаметры ближайших сечений. Диаметры у основания ствола и у основания вершины выписывают из табл. 1.

Для каждого из диаметров по таблице площадей рекомендуемого справочника определяются площади поперечного сечения в см2.

Форма 1

Изучение формы продольного сечения древесного ствола

12

Масштабы: для диаметров - 1:2; для высоты – 1:100

Абсолютный сбег ствола – это разность между диаметрами двух сечений ствола, стоящих одно от другого на расстоянии 1 м.

Выводы по сбегу ствола: наибольший сбег приходится на нижнюю часть древесного ствола.

Уравнение образующей древесного ствола и вычисление по этому уравнению диаметров на срединах отрезков получают с помощью компьютера по специальному алгоритму. Отклонение вычисленных по уравнению диаметров от диаметров фактических показывают и в абсолютном выражении, и в процен-

13

тах. Вычисленные по уравнению диаметры наносятся на график продольного сечения древесного ствола.

Библиографический список

Минаев В.Н. Таксация леса [Электронный ресурс] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для вузов / В. Н. Минаев, Л. Л. Леонтьев, В. Ф. Ковязин; под ред. В. Ф. Ковязина.- СПб; М.; Краснодар: Лань, 2010.- 240 с.- ЭБС "Лань".

Тема 6 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ДРЕВЕСНОГО СТВОЛА ДЕРЕВА

ПО СТЕРЕОМЕТРИЧЕСКИМ ФОРМУЛАМ (2 часа)

Объем древесного ствола вычисляется с использованием трех сложных стереометрических формул, а также восьми приближенных эмпирических формул, предложенных различными исследователями. Весь необходимый исходный материал для проведения расчетов имеется в форме 2.

Выполнение задания следует начинать с зарисовки схем обмера ствола с указанием расположения мест измерения диаметров, а затем производить необходимые вычисления.

Все значения объемов рассчитываются с точностью 0,0001 м3 и заносятся в форму 3. Объемы ствола, вычисленные по разным формулам, в большинстве своем не совпадают, поэтому полученные значения следует сопоставить с наиболее точным из них. Сопоставление производится как в абсолютных, так и в

По концевым сечениям

14

По срединным сечениям

За условно-истинный обычно принимается объем, полученный по сложной формуле срединного сечения, так как, по данным исследований, данная формула дает ошибку по отношению к фактическому (ксилометрическому) не более чем 2 %.

Но в нашем случае за условно-истинный принят объем, вычисленный по сложной формуле концевых и срединных сечений, так как ее точность находится в пределах 1,5…2 %. Установив погрешности определения объема ствола каждым способом, следует сделать вывод о том, какой из них дает наибольшие и наименьшие отклонения (табл. 2).

15

Выводы: Наиболее близкие результаты к условно-истинному объему дает сложная формула срединного сечения. Максимальное завышение дает простая формула концевых сечений (+17,9 %).

На практике часто возникают ситуации, когда необходимо оперативно решить задачу определения объема ствола на основе минимального числа доступных измерений, не слишком снижая точность, с использованием эмпирических формул (табл. 3).

За условно - истинный принят объем, вычисленный по сложной формуле концевых и срединных сечений.

Таблица 3 Определение объема древесного ствола по эмпирическим формулам.

16

(Анучин)

*Наиболее точные результаты формула дает для деревьев высо-

той 25…30 м;

**Коэффициент 0,42 применяется для твердолиственных и темнохвойных пород. Для светлохвойных и мягколиственных пород коэффициент равен 0,40;

***Для светлохвойных и мягколиственных пород при расчетах используется формула:V d12,3 0,31 L 1,0 ;

Условные обозначения:

d1,3; d1/2; d1/4 – диаметры ствола на высоте 1,3 м, ½ и ¼ высоты ствола, см;

g1,3; g1/4; g1/2; g3/4 – площади сечений на высоте 1,3 м, ¼, ½ и ¾ высоты ствола, м2;

L – высота ствола, м.

Вывод: Наиболее близкий к условно-истинному результат дает формула Дементьева (отклонение 1…2 %) наименее точный – формула Денцина, завышая значение объема ствола в коре – на 58,1 %, а без коры – на 54,1 %.

Библиографический список

Минаев В.Н. Таксация леса [Электронный ресурс] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для вузов / В. Н. Минаев, Л. Л. Леонтьев, В. Ф. Ковязин; под ред. В. Ф. Ковязина.- СПб; М.; Краснодар: Лань, 2010.- 240 с.- ЭБС "Лань".

17

Тема 7 ВЫЧИСЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФОРМЫ

И ВИДОВЫХ ЧИСЕЛ СТВОЛА ДЕРЕВА (2 часа)

Для характеристики формы древесных стволов рассчитывают так называемые коэффициенты формы, которые представляют собой отношение диаметра на любой высоте к диаметру на высоте груди. Студенты в процессе выполнения задания вычисляют 4 коэффициента формы: q0, q1,q2 и q3. Формулы для их вычисления и условные обозначения показаны в табл. 4. Необходимые для вычисления коэффициентов формы диаметры берутся из табл. 1.

Наиболее часто используемым в практике является коэффициент формы -

q2.

Поэтому полученные значения q2 для исследуемого ствола сравниваются со средним для данной породы коэффициентом формы, значение которого для отдельных древесных пород составляет: для сосны – 0,65, дуба – 0,68, березы – 0,66, ели и осины – 0,70.

Наиболее полное представление о полнодревесности ствола дает видовое число, которое вычисляется как отношение объема ствола к объему равновели-

цилиндр, высота которого равна высоте ствола, а площадь поперечного сечения равна площади сечения дерева на высоте груди (1,3 м).

Для вычисления истинного значения видового числа в задании используется объем ствола, вычисленный по сложной формуле концевых и срединных сечений (из формы 3). Помимо истинного видового числа, определяются видовые числа по формулам Кунце, Вейзе, Шиффеля, по таблице всеобщих видовых чисел Ткаченко и по номограмме В. Джурджу.

Ход вычисления видовых чисел, применяемые при этом формулы и условные обозначения показаны в табл. 6.

При расчете видового числа по формуле Кунце принимаются следующие значения коэффициента «С»: для дуба и ясеня – 0,20; для сосны и ольхи черной

– 0,21; для ели и осины – 0,22 (по Анучину Н. П.).

18

В заключение вычисляется процент отклонения вычисленного q2 от среднего для породы значения и видовых чисел, найденных разными способами, от условно-истинного, принятого за 100 %, делается вывод о точности разных методов.

Выводы: Ствол имеет значение q2 выше среднего для данной породы. Наиболее близкое к истинному значение видового числа получено по формуле Шиффеля.

Библиографический список

Минаев В.Н. Таксация леса [Электронный ресурс] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для вузов / В. Н. Минаев, Л. Л. Леонтьев, В. Ф. Ковязин; под ред. В. Ф. Ковязина.- СПб; М.; Краснодар: Лань, 2010.- 240 с.- ЭБС "Лань".

19

Тема 8 СОРТИМЕНТАЦИЯ ДРЕВЕСНОГО СТВОЛА

(2 часа)

При определении выхода отдельных сортиментов из древесных стволов в производственных условиях руководствуются действующими стандартами на лесоматериалы круглые хвойных и лиственных пород и планом заготовки сортиментов определенных наименований. Студенты при выполнении задания ориентируются на заготовку пиловочника и лесоматериалов для использования

вкруглом виде.

Сучетом длины деловой части ствола, которая была установлена при его рубке, определяется количество, длина и наименование деловых сортиментов, которые записываются в табл. 5. Оставшуюся часть ствола подразделяют на дрова и хворост. Дрова по длине должны быть кратными целому числу метров, а диаметр в верхнем отрубе в коре должен быть не менее 3 см. Схема разделки ствола на сортименты приводится в нижней части бланка задания (рис. 1).

Для всех деловых сортиментов определяют диаметр без коры в нижнем отрезе, на середине сортимента и в верхнем отрезе.

Если нужного диаметра в указанной ведомости нет, то он определяется методом интерполирования.

Средний сбег сортиментов вычисляется по следующей формуле:

Сс = d н d в ,

Lсорт

где: Сс – средний сбег, см /м;

dн – диаметр сортимента без коры в нижнем отрезе, см; dв – диаметр сортимента без коры в верхнем отрезе, см; Lсорт – длина сортимента, м

Объем деловых сортиментов в м3 находится тремя способами:

-по ГОСТ 2708-88;

-по простой формуле срединного сечения;

-по сложной формуле срединных сечений.

При определении объема деловых сортиментов по ГОСТ 2708-88 учитывается диаметр сортимента в верхнем отрезе без коры и его длина.

При вычислении объема сортимента по простой формуле срединного сечения вначале определяется площадь срединного сечения сортимента, которая затем умножается на длину сортимента. Результат перемножения, переведенный в м3 с точностью четыре знака после запятой, заносят в соответствующую графу ведомости.

Объем сортиментов по сложной формуле срединных сечений определяют как сумму объемов отдельных 1- или 2-метровых отрезков. Если длина сортимента не кратна 1 или 2 м (напр. 2,5; 5,5 или 6,5 м.), то к объему целого числа прибавляется соответствующая часть объема следующего отрезка.

20

Например, при длине сортимента 4,5 м. сложная формула для определения его объема будет выглядеть следующим образом:

при 1-метровых отрезках:

4,5 0,5 1,5 2,5 3,5 1/ 2 4,5 l1 ;

при 2-метровых отрезках:

4,5 1 3 1/ 4 5 l2 ,

где – объем сортимента длиной 4,5 м;

0,5 , 1,5 , 2,5 , 3,5 , 4,5 – площадь сечения ствола на высотах 0,5; 1,5; 2,5; 3,5; и 4,5 м, м2;

l1 – длина отрезка, равная 1 м;

1, 3 , 5 – площадь поперечного сечения ствола на высотах 1,3 и 5 м; l2 – длина отрезка, равная 2 м.