Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 9
1.1. Проблемы освоения лесного фонда РФ 9
1.2. Анализ методов проектирования сети лесных дорог 11
1.3. Анализ методов оценки экономической доступности лесных ресурсов 20
1.4. Цель и задачи исследований 25
2. Аналитические исследования 27
2.1. Математическая модель эффективного освоения лесного участка 27
2.2. Усовершенствование графо-аналитической модели транспортной схемы сети лесовозных дорог 30
2.3. Исследование зависимости транспортных затрат от объемов вывозки 45
2.4. Оценка качества математической модели 50
3. Обоснование выбора алгоритма поиска кратчайшего пути для построения транспортной схемы лесных дорог 53
3.1. Анализ алгоритмов поиска кратчайшего пути 53
3.2. Применение алгоритма Дейкстры для трассирования лесовозных дорог 58
3.3. Алгоритм построения транспортной схемы лесных дорог 59
3.4. Программная реализация алгоритма 64
4. Рекомендации по принятию решений при планировании освоения лесов 71
4.1. Сбор необходимых исходных данных 71
4.2. Предпрограммная обработка данных и ввод их в программу 72
4.3. Обработка информации с помощью программы «СЛД» 74
4.4. Анализ полученных данных 75
5. Испытания разработанных рекомендаций 77
5.1. Енисейское лесничество 78
5.2. Лесосырьевая база Богучанского ЦБК 84
5.3. Рудиковское участковое лесничество 88
5.4. Лесной участок ООО «Кодинский ЛЗК» 94
Основные выводы и рекомендации 99
Библиографический список 101
Приложение A 113
- Анализ методов оценки экономической доступности лесных ресурсов
- Алгоритм построения транспортной схемы лесных дорог
- Енисейское лесничество
- Лесной участок ООО «Кодинский ЛЗК»
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Основной фактор, сдерживающий рост объемов лесозаготовок в РФ - слаборазвитая дорожная инфраструктура, вследствие чего интенсивные лесозаготовки осуществляются только 4-6 месяцев в году, так как из имеющихся лесовозных дорог 80% не являются круглогодичными.
Одним из важнейших условий, способствующих высокой
эффективности использования лесных ресурсов, следует назвать наличие на территории предприятий лесного комплекса благоустроенной дорожной сети достаточной плотности. На данный момент на одну тысячу гектаров леса в РФ приходится всего лишь 1,2 километра лесовозных дорог, причем в Красноярском крае всего 0,4-0,7 км на 1000 га. Это в 10-15 раз меньше, чем в Германии, Швеции или Канаде.
С целью исправления данной ситуации в краевой администрации была разработана программа развития лесного комплекса на ближайшие 10 лет, принятая в 2007 году. В 2008 году утверждена «Стратегия развития лесного комплекса России» на период до 2020 года. Одним из основных разделов обеих программ является развитие транспортной инфраструктуры лесного комплекса. В соответствии с Лесным кодексом РФ арендаторы лесных участков обязаны разрабатывать проекты освоения лесов. В этом документе, кроме всего прочего, должно быть четко указано, сколько и когда будет построено дорог и приложена их схема.
Важным параметром оптимизации транспортной сети является минимизация суммарных транспортных затрат при проектировании схемы дорог.
Степень разработанности темы. Многие авторы предлагали различные способы построения сети лесных дорог и определения экономической доступности лесных ресурсов.
Вопросы автоматизированного проектирования транспортной сети рассмотрены в работах: Р. И. Абдряшитова (1976), В. И. Алябьева (1977), В. Б. Богорада (1989), Б. А. Ильина, Э. О. Салминена (1990), В. Т. Сурикова (1990), J. M. Tan (1992), Е. Г. Гладкова (1994), Р. Н. Ковалева, С. В. Гурова (1997), О. В. Болотова, Ю. М. Ельдештейна (1997), А. П. Мохирева (2007), Е. И. Бавбель (2009), Н. А. Тюрина (2009, 2011), Г. А. Борисова (2001, 2003, 2009), Е. В. Кондрашева (2011) и др.
Проблемами обоснования эффективного освоения лесов занимались и продолжают заниматься многие исследователи: П. В. Васильев (1963), В. М. Иванюта, Н. И. Кожухов, Н. А. Моисеев (1983), Т. И. Яковлева (1987), А. П. Петров (1989), В. А. Соколов (1997), А. П. Чижов (2002), И. В. Пфаненштиль (2002), В. В. Грачев, Е. С. Трунов (2002), Н. П. Чупров, С. В. Торхов (2002), Л. П. Андреева, Е. Е. Моисеева (2007) и др.
В соответствие с нормами и правилами проектирования
лесозаготовительных предприятий и, в частности, лесных дорог необходимо выполнять вариантные проработки и на основе их анализа принимать оптимальные проектные решения. Важнейшие параметры схемы сети дорог должны приниматься в предпроектной документации и уточняться на стадии проектирования.
Существующие в настоящее время методики проектирования схем
транспортного освоения участка леса обладают рядом недостатков. Они не
учитывают в полной мере природно-географические особенности местности,
рельеф, возрастную динамику лесных ресурсов, не определяют
экономическую доступность участков лесного фонда.
Эти недостатки не позволяют эффективно решать указанную задачу с учетом вышеперечисленных особенностей, требований нового лесного законодательства, а также оценивать экономическую эффективность освоения лесных ресурсов.
Цель исследований - Повышение эффективности освоения лесов за счет проектирования рациональных схем сетей лесных дорог с учетом природно-географических особенностей местности и возрастной динамики лесных ресурсов.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:
– провести критический анализ существующих методов проектирования схем сети лесных дорог и способов определения экономической доступности ресурсов древесины;
– разработать математическую модель транспортного освоения
лесосырьевых баз с учетом возрастной динамики лесных ресурсов, учитывающую природно-географические особенности местности, рельеф и специфику лесных дорог.
– разработать алгоритм и программное обеспечение для построения схемы сети лесных дорог и определения экономической доступности ресурсов участка лесного фонда;
– разработать рекомендации для проектирования на многовариантной основе рациональных схем сети лесных дорог и определения экономической доступности ресурсов древесины при планировании экономически эффективного лесопользования;
– провести апробацию предлагаемых разработок для различных по технико-экономическим и природно-географическим условиям объектов Нижнего Приангарья.
Научная новизна состоит в разработке математической модели
проектирования схемы сети лесных дорог и определения экономической
доступности ресурсов древесины. Предложен инструментарий
дополнительных точек, который позволяет учесть природно-географические особенности местности и решить ряд задач при проектировании
рациональных схем сети лесных дорог Получена формула оптимального угла примыкания двух дорог и зависимость затрат на строительство лесовозных дорог от объемов вывозки. Предложен способ трассирования лесовозных дорог с помощью алгоритма Дейкстры, позволяющий учесть рельеф лесного участка.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая
значимость исследования состоит в разработке рекомендаций для
проектирования и оптимизации схемы сети лесных дорог участка лесного фонда и оценки экономической эффективности освоения ресурсов древесины, которые могут применяться на этапе разработки технического задания (ТЗ) и технико-экономического обоснования (ТЭО), а также проекта освоения лесов.
Практическая значимость исследования заключается в разработке
программ, позволяющих автоматизировать расчеты, связанные с
проектированием сети лесных дорог и определением экономической эффективности лесопользования. Они позволяют оперативно получать информацию об экономической доступности отдельных выделов по дискретным периодам времени, очередности их освоения, с учетом динамики лесного фонда, возможных изменений рыночной конъюнктуры и других факторов.
Методология и методы исследования. Теоретические исследования были проведены на базе теории графов и разработки математической модели эффективного освоения участка леса с применением алгоритма поиска кратчайшего пути Дейкстры. Численное исследование математических моделей схем лесных дорог проводилось при помощи ЭВМ.
Объектом исследования является схема сети лесных дорог.
Предметом исследования являются особенности проектирования схем дорог лесного участка и методы повышения экономической эффективности освоения лесосырьевых баз.
Апробация работы. Свидетельство о государственной регистрации программ
для ЭВМ №2008614147, №2009610561. Результаты работы представлены на
научно-практических и научно-технических конференциях: «Лесной и
химический комплексы – проблемы и решения» (Красноярск, 2007);
«Промышленное развитие России: проблемы, перспективы» (Новгород, 2008); на
межкафедральном семинаре «Концепции и методологии создания
информационных систем» СибГТУ, 2009. Работа прошла апробацию в Восточно-сибирском филиале ФГУП государственной инвентаризации лесов РОСЛЕСИНФОРГ (ВОСТСИБЛЕСПРОЕКТ), Агентстве лесной отрасли Красноярского края.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 15 статьях, 4 из них - по списку ВАК; получено 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ: №2008614147 и №2009610561.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 113 страницах, включает 46 рисунков, 9 таблиц; библиографический список содержит 110 наименований.
Анализ методов оценки экономической доступности лесных ресурсов
Различные методы определения экономической доступности лесных ресурсов рассмотрены в работах многих авторов: П.В. Васильева [28], В.М. Иванюты, Н.И. Кожухова, Н.А. Моисеева [29, 30], Т.И. Яковлевой [31], Ю.Ю. Тупиця [79, 80], А.П. Петрова [34, 35], В.А. Соколова [37, 38], О.В. Болотова, Ю.М. Ельдештейна [18, 81], А.П. Чижова [41], И.В. Пфаненштиль [42], В.В Грачева, Е.С. Трунова [43], Н.П. Чупрова, С.В Торхова [44, 45], Л.П. Андреевой, Е.Е. Моисеевой [46, 47, 48] и др.
Существующие методы определения экономической доступности лесных ресурсов основаны на их экономической оценке. Выделяют три подхода экономической оценки ресурсов леса: метод валовой продуктивности, который оценивает потенциально возможный объем их использования и средние цены на товарную продукцию; метод восстановительной стоимости, при котором определяются капитализированные затраты на искусственное воспроизводство лесных ресурсов; рентный способ, который основан на вычислении ренты как дополнительного дохода, который формируется за счет превышения рыночной цены продукции над ценой производства и покрывает затраты производства и обеспечивает нормальную прибыль.
Методы экономической оценки, основанные на рентном подходе, получили более широкое распространение, так как они учитывают реальный экономический эффект от использования ресурсов леса.
Способ определения экономической доступности предлагают в своих работах Петров, Тупыця [32] по формуле
П = Ц-Зз-Зт-Зс, (1.4)
где П - прибыль от реализации продукции, руб.; Ц - оптовая цена одного кубометра древесины, руб.;
Зз - затраты на лесозаготовку 1 м3 древесины, руб.;
Зт - затраты на транспортировку древесины, руб.;
Зс - затраты на строительство временных лесовозных дорог, руб. По этому способу степень экономической доступности может быть принята по уровню получаемой прибыли. Ресурсы древесины, прибыль от освоения которых выше нуля, считаются доступными, а недоступными - ресурсы, экономическая прибыль от освоения которых меньше или равна нулю.
В работе А.П. Чижова [41] автор определяет экономическую доступность лесных ресурсов на стадии деревообработки и предлагает учитывать затраты на лесопиление, формула (1.4) будет иметь вид
П = Ц-Зз-Зт-Зс-Зл, (1.5)
где П - прибыль от реализации продукции, после стадии деревообработки, руб.;
Ц - оптовая цена кубометра пиломатериала, руб.; Зл - затраты на лесопиление, руб.
В работе оценена экономическая доступность лесного фонда Нижнего Приангарья (26 сырьевых баз бывших леспромхозов (ЛПХ). Результаты представлены в виде карты-схемы, на которой указаны зоны четырех классов экономической доступности. Исследования проведены по данным ЛПХ за 80-е годы. Причем экономическая доступность оценена по фазе лесозаготовок.
В исследованиях И.В. Пфаненштиль [42] рассмотрена оценка экономической доступности лесных ресурсов Красноярского края.
По предлагаемой методике оценка экономической доступности ресурсов должна выполняться в процессе лесоустройства следующим образом:
1) выполнить анализ таксационных показателей и пространственное размещение эксплуатационных запасов;
2) определить по товарным таблицам выход сортиментов, рассчитать товарную продукцию, получаемую с данного участка;
3) рассчитать затраты на лесосечные и нижнескладские работы;
4) определить расстояние между нижним складом и центрами каждого квартала (по прямой линии) и вычислить затраты на перевозку древесины между лесосекой и нижним складом;
5) определить затраты на строительство лесовозных дорог, учитывая сезон их эксплуатации, от существующих дорог до центра кварталов, в которых проектируется рубка леса.
Все затраты на освоение суммируются и сопоставляются с доходом, который может быть получен от реализации товарной продукции лесозаготовок. Разница между доходом и затратами представляет собой прибыль. Из соотношения прибыли и себестоимости определить рентабельность лесозаготовки. На основе этой величины исследуемый арендный участок относят к определенной категории доступности, как это предлагалось в работе В.А. Соколова [38].
Методы определения экономической доступности лесных ресурсов, рассмотренные в работах А.П. Чижова и И.В. Пфаненштиль, имеют ряд недостатков. В обоих случаях не учитывается динамика лесного фонда, а транспортные затраты и затраты на строительство дорог определяются приближенно. Авторы используют либо среднее расстояние вывозки, либо расстояние от нижнего склада до центра квартала. Это не позволяет точно определить транспортную составляющую и, следовательно, себестоимость лесозаготовки.
Еще один способ решения этой задачи, используемый за рубежом А.П. Петров [34], основан на применении противозатратного механизма при расчете попенной платы за лесные ресурсы. Если попенная плата положительная, то лесные ресурсы экономически доступны. Следовательно, размер попенной платы можно использовать для оценки экономической доступности лесных ресурсов. На основе этого способа была создана методика определения доступных лесных ресурсов, разработанная Ансси Нисканен, Г.Н. Филюшкиной и А.П. Петровым [82]. Авторами предлагается определять доступность лесных ресурсов на основе лесной ренты, г, по формуле
г = P0 R1 C1 _т-К2Ы) -С2Ы) (1 6)
где Р0 - стоимость продукции, руб.;
Ri - нормативная прибыль конечной продукции, руб.;
Сі - нормативная стоимость производства, руб.;
Т - транспортные затраты на перевозку круглого леса, произведенные по реальным тарифам, руб.;
(хі) - рентообразующий фактор;
R2(xi) - нормативная прибыль лесозаготовки, руб.;
Сг(хі) - нормативные затраты на заготовку древесины, руб.;
m - затраты древесины в единицах конечной продукции.
Экономическая доступность определяется по формуле
r-S 0, (1.7)
где S - стоимость лесовосстановления, руб.
При величине лесной ренты большей или равной нормативной стоимости лесовосстановления лесные ресурсы считаются экономически доступными.
В работе В.В. Грачева, Е.С. Трунова [43] предлагается определять ресурсно-экономический потенциал лесов. Затем следует определить параметры экономически доступной расчетной лесосеки, с ее помощью рассчитать возможные объемы лесопользования. Далее определяется объем средств, необходимый для лесного комплекса. Необходимо учесть ассортимент продукции, спрос на внешнем и внутреннем рынке, мощности по отгрузке и переработке продукции. Затраты рассчитываются с учетом норм рентабельности лесного комплекса района. Потом проводится прогноз объемов товарной продукции и платежей в бюджет от предприятий рассматриваемого лесного комплекса.
В данной работе не учитываются динамика лесного фонда, пространственное расположение участков леса, качество и количество древесины. Не планируются годовые капитальные затраты на строительство лесовозных дорог.
Н.П. Чупров, С.В. Торхов [44,45] предлагают проводить оценку древесных ресурсов и экономической доступности на стадии конечной переработки древесины. Общая рентная оценка древесных ресурсов в этой работе определяется по формуле
Алгоритм построения транспортной схемы лесных дорог
Как уже отмечалось ранее, для решения исследуемой задачи в работах О.В. Болотова [18], А.П. Мохирева [21] был разработан алгоритм на основе алгоритма Флойда - Уоршелла, его блок-схема представлена на рисунке 3.3. Недостатки этого алгоритма были рассмотрены выше, с целью их исправления нами был разработан алгоритм [94, 95], представленный на рисунке 3.4.
Описание элементов блок-схемы алгоритма, представленного на рисунке 3.3:
1. Присвоение всем элементам рабочей матрицы суммы соответствующих элементов матрицы стоимости прокладки и ремонта дорог.
2. Поиск маршрутов, составляющих минимальное покрывающее дерево, полученное на основе базового графа;
3. Определение стоимости строительства дороги для этих маршрутов с учетом затрат на ремонтные работы;
4. Сравнение текущей стоимости и стоимости прошлой итерации. В случае равенства выполняем шаг 9, иначе переходим к шагу 5;
5. Анализ текущей итерации с целью выявления повторяющихся участков, и определение первого и последнего года использования ребер;
6. Создание новой матрицы весов;
7. Поиск кратчайших маршрутов по алгоритму Флойда - Уоршелла.
8. Возвращение к шагу 3;
9. Анализ текущей итерации для определения лесосек, лесозаготовка на которых экономически неэффективна. В случае отсутствия таких лесосек -завершение алгоритма (решение найдено), иначе - переходим к шагу 10;
10. Вершины, которые оказались нерентабельными, получают статус "вспомогательные";
11. Возвращение к шагу 1.
Этот алгоритм имеет ряд преимуществ по сравнению с предыдущим. Во-первых, для поиска кратчайших путей в данном случае используется алгоритм Дейкстры, который позволяет уменьшить общее время проектирования схемы дорог. Во-вторых, сразу учитываются рельеф и другие природно-географические особенности местности конкретного лесного участка; эти данные заполняются вместе с исходными и используются в программе для поиска кратчайших путей. В-третьих, в алгоритме используется система дополнительных точек, которые позволяют прокладывать пути не только через вершины графа, соответствующие центрам выделов. Эти точки располагаются на подтвержденных ребрах графа, то есть на тех дорогах, которые уже добавлены в схему сети. Это позволяет точнее определять длину пути между нижним складом и выделом, а также проектировать дороги в обход природно-географических особенностей местности. В-четвертых, в алгоритме реализовано трассирование дорог, что позволяет приблизить проектируемую схему к реальным условиям. В-пятых, алгоритм позволяет оценить экономическую эффективность освоения каждого выдела (прибыль или убыток и рентабельность).
На основе проведенных исследований может быть разработана программа для проектирования транспортных схем лесных дорог и определения экономической доступности лесных ресурсов.
1. Ввод матрицы стоимости строительства и ремонта дорог;
2. Ввод данных об укрупненных выделах (координаты, таксационные характеристики и т.д.);
3. Ввод данных об уже построенных дорогах, рельефе, природно-географических особенностях местности;
4. Создание исходной матрицы весов ребер;
5. Формирование перечня неосвоенных выделов для текущего этапа освоения;
6. Построение схемы сети лесовозных дорог для текущего этапа;
7. Для каждого ребра графа вычисляются дополнительные точки, затем производится поиск кратчайших путей до неосвоенных выделов и определяется их рентабельность;
8. В схему сети добавляется выдел с минимальными транспортными затратами и положительной рентабельностью (соответствующую вершину исключаем из перечня неосвоенных выделов текущего этапа). Если подходящие вершины отсутствуют, то переходим к 11 пункту;
9. Участок дороги до текущего выдела отмечается, как построенный и вносятся корректировки в исходную матрицу;
10. Если есть еще неосвоенные выделы, то выполняется переход к 6 пункту;
11. Трассирование дорог текущего этапа;
12. Выбор типа дорожного покрытия для лесовозных дорог;
13. Для текущего этапа вычисляются рентабельность, затраты на строительство дороги, затраты на вывозку и другие технико-экономических показателей укрупненных выделов;
14. Обновление перечня неосвоенных выделов (в него добавляются неосвоенные на предыдущем этапе);
15. Проектирование лесохозяйственных дорог до всех выделов в соответствии с планом освоения лесов;
16. Если есть нерассмотренные этапы, то переход к следующему временному этапу;
17. Cохранение результатов вычислений.
Енисейское лесничество
Первым объектом для исследования выбрано Енисейское лесничество, которое включает десять участковых лесничеств: Назимовское, Усть-Питское, Лосиноборское, Енисейское, Епишенское, Рудиковское, Маклаковское, Каргинское, Чалбышевское и Озерновское. Для этого объекта проектирование схемы сети дорог и определение экономической эффективности его освоения будем производить в соответствие с рекомендациями, рассмотренными в пятом разделе.
На первом этапе необходимо собрать исходные данные для расчета.
Карта лесного участка, окрашенная по породам, на которой указан пункт доставки заготовленной древесины и существующие дороги, представлена на рисунке 5.1.
Таксационная характеристика лесного фонда этого участка не приводится в работе, так как занимает слишком большой объем, ознакомиться с ней можно по материалам последнего лесоустройства.
Цена товарной продукции на предприятиях, работающих в Енисейском лесничестве, варьируется по породам, по качеству и размерам. Например, по сосне и лиственнице интервал цен составляет от 500 рублей до 1100 рублей за 1 м3; по ели и пихте - от 400 рублей до 800 рублей за 1 м3; по осине и берзе - от 300 рублей до 800 рублей за 1 м3. Условно примем средневзвешенную цену обезличенной лесопродукции (таблица 5.2).
Себестоимость лесозаготовки 1 м3 древесины без транспортных затрат, затраты на вывозку 1 м3 древесины на 1 км, затраты на строительство 1 км автодороги в зависимости от типа дорожного покрытия и категории трудности строительства для лесовозных и лесохозяйственных дорог и стоимость содержания и ремонта 1 км дороги взяты в соответствии с лесным планом Красноярского края [103].
На втором этапе, в соответствии с методикой, необходимо выполнить предпрограммную обработку данных и ввести собранные данные в программу «СЛД». Лесной участок разделяем на укрупненные выделы по группам классов возраста и породам древостоя. В данном случае участок был разделен на 62 укрупненных выдела. Выделяем участки лесного фонда недоступные к освоению по экологическим и природоохранным требованиям в соответствии с планом освоения лесов и исключаем их из расчета. Определяем затраты на лесозаготовку 1 м3 для каждого укрупненного выдела. Себестоимость лесозаготовительных работ для одного кубического метра древесины, принимаем по усредненным показателям лесозаготовительных предприятий расположенных на территории лесничества. Это значение принимаем равным 400 руб./м3.
Енисейское лесничество было разделено на 62 участка, которые по площади получились очень большими. Вследствие чего нужно производить предварительную вывозку, стоимость которой в среднем составит 30 рублей на 1 м3. Общая себестоимость лесозаготовки с учетом предварительной вывозки 1 м3 принята 430 рублей. Определяем запас древостоя отдельно для каждого укрупненного выдела. Для древостоев, не достигших возраста рубки, запас определяется по таблицам хода роста на время достижения нужного возраста.
По группе классов возраста древостоя определяем период освоения каждого укрупненного выдела, в данном случае рассматриваем освоение всего участка за один период.
Вводим систему координат. Начало отсчета будем производить от левого нижнего угла карты (рисунок 5.2).
Указываем координаты пункта доставки и для каждого укрупненного выдела определяем его геометрический центр и координаты. Расположение центров укрупненных выделов приведено на рисунке 5.2. Устанавливаем нижнюю границу рентабельности для каждого выдела, например, 0 %. В данном примере выдел с рентабельностью больше нуля будем считать доступным, меньше нуля -недоступным.
Исходные данные по выделам вводим в программу «СЛД» в соответствующие таблицы. Окна программы с уже введенными исходными данными изображены на рисунках 5.3 и 5.4.
Вводим информацию о затратах на строительство 1 км дороги, его содержание и ремонта, а также вывозку 1 м3 древесины в зависимости от типа дорожного покрытия и категории трудности строительства. Вводим информацию о природно-географических особенностях местности, рельефе и существующих транспортных путях. Обозначаем на карте все особенности местности (реки, болота и т.п.) и укажем возможные удорожания затрат на строительство дорог по этим участкам.
На третьем этапе обрабатываем данные с помощью программы «СЛД» и получаем схему сети лесных дорог и технико-экономических показатели исследуемого лесного участка. Схема лесовозных дорог представлена на рисунке 5.5.
- спроектированные дороги;
- дороги до участков с рентабельностью меньше нуля;
- условные зоны экономической доступности, рентабельности 30, 20 и 10 % соответственно.
Для каждого укрупненного выдела получаем: расстояние до пункта доставки, суммарную стоимость строительства и содержания дорог, затраты на вывозку древесины, прибыль и рентабельность; для каждого участка дороги определяем оптимальный тип дорожного покрытия; для всего исследуемого лесного участка -суммарную протяженность лесовозных путей, плотность транспортной сети, среднее расстояние вывозки. По величине прибыли и ее соотношения с нормативным уровнем рентабельности, определяем степень экономической доступности каждого выдела. На схеме (рисунок 5.5) обозначены условные зоны экономической доступности, при рентабельности, соответственно, - 30, 20 и 10 %.
В результате проведенных расчетов получили, что большинство выделов оказалось экономически недоступно для освоения из-за низких цен на древесину и большого расстояния вывозки. Большие запасы древесины, сконцентрированные в одной точке, привели к тому, что проектируемая схема дорог оказалась «веерной», дороги представляют собой прямые линии и игнорируют существующую дорожную сеть. Густота дорожной сети (магистралей и веток), полученная в результате проектирования, оказалось очень мала (около 0,1 км/1000 га). Из всего вышесказанного следует вывод, что для такого крупного объекта нельзя спроектировать схему дорог и достаточно объективно оценить экономическую доступность лесных ресурсов. Его следует разбить на более мелкие участки и для них по отдельности проектировать схемы дорог.
Проведенное испытание методики в целом согласуется с результатами работ О.В. Болотова, А.П. Мохирев и подтверждает, что при исследовании крупных объектов лесного фонда, коэффициент КS (соотношение Зв/Зс) для которых превышает 28, возможно определение только радиусов экономической доступности ресурсов.
Лесной участок ООО «Кодинский ЛЗК»
Исходные данные для исследования: проект освоения лесного участка, который передан в аренду ООО «Кодинский ЛЗК»; карта-схема размещения лесотаксационных выделов, в которых разрешена заготовка древесины; карта-схема лесной и лесоперерабатывающей инфраструктуры.
В соответствии с методикой лесной участок был разделен на 40 укрупненных выделов. Пункт доставки древесины – д. Пашина. Цена обезличенного 1 м3 древесины принята 800 руб; расходы на лесозаготовку – 500 руб/м3; стоимость вывозки – 2 руб/м3км; расходы на строительство 1 км дороги – 2000 тыс. руб.
Для этого объекта была получена схема сети дорог с учетом природно-географических особенностей местности и определена экономическая доступность ресурсов древесины (представлена на рисунке 5.14). Сеть дорог была спроектирована в соответствие с проектом освоения данного лесного участка. Дороги круглогодичного действия в первую очередь проектировались в кварталы, в которых запланированы мероприятия по лесовосстановлению и уходу за лесами. Рисунок 5.14 удостоверяет, что все рассмотренные укрупненные выделы оказались экономически доступны. Средняя рентабельность по лесному участку составила 37,9 %. В ходе расчета были определены основные показатели дорожно-транспортной сети и зоны экономической доступности с различными уровнями рентабельности.
Средние значения показателей для всех участков дорог между укрупненными выделами и нижним складом за весь период освоения составили: объем перевозки Q = 1216 тыс. м3, грузооборот R = 20 млн. м3км, средневзвешенное расстояние вывозки lср = 22,5 км, эксплуатационная протяженность путей (без учета усов) Lэксп = 88,3 км, коэффициент пробега = 0,26, коэффициент разветвленности = 3,9, коэффициент удлинения дорожной трассы (сравнение схем на рисуноках 5.14 и 5.15) 1 + m = 1,06 (m = 0,06), грузонапряженность дорог W = 226 тыс. м3, удельный объем вывозки d = 13,8 тыс. м3/км, удельная протяженность путей (без учета усов) l = 2,63 км/1000 га. На основе этих показателей можно выбрать производительность и количество транспортных средств, тип дорожного покрытия, конструкцию дороги и т.д.
Зоны экономической доступности рассчитаны для значений рентабельности 30, 40 и 45 % их радиусы составили 31,5, 13,9 и 6 км соответственно.
На рисунке 5.15 представлена схема сети лесовозных дорог, полученная в результате трассирования на основе алгоритма рассмотренного в пункте 3.2. Предложенный вариант трассы соединяет центры укрупненных выделов аналогично схеме сети дорог рисунка 5.14. На исследуемом лесном участке присутствуют значительные перепады высот, которые не позволили корректно выполнить трассирование дорог, например, между центрами выделов 28-29. Увеличение протяженности дорог по сравнению с «воздушками» в среднем составило 6%. Полученные в ходе расчетного эксперимента технико-экономические показатели представлены в таблице 5.7.