Как уже отмечалось https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-sezonnom-haraktere-lesozagotovok-6075352dc2e03035ade411d1, большой проблемой в нашей стране является сезонный характер лесозаготовок. Напомню, в СССР в течение нескольких десятилетий 71 % годового объема древесины заготавливалось за пять зимних месяцев – с ноября по март включительно. Затем, вследствие глобального потепления, зима стала нестабильной, с многочисленными оттепелями. В результате зимний период, наиболее благоприятный для выполнения лесозаготовительных работ, сократился с 5 до 4 месяцев, то есть на 20 %, а объём заготовки древесины за зимние месяцы сократился с 71 % до 48 %, то есть на 32 %. Что будет ещё через 5 – 10 - 15 лет?
Сезонный характер лесозаготовок вытекает из уникальных природных условий нашей страны. Грунты III категории (глинистые почвы, супеси с глинистыми прослойками) и IV категории (торфянисто-болотистые, перегнойно-глеевые почвы), которые переувлажнены большую часть года, составляют 57 % общей площади лесных грунтов. Прогрессирующее глобальное потепление может в ближайшие годы в значительной степени парализовать работу лесозаготовительной промышленности.
В мире нет технических средств, позволяющих эффективно заготавливать древесину на лесосеках с переувлажнёнными грунтами с низкой несущей способностью. Объясняется это тем, что в США, Канаде, Швеции и Финляндии ситуация с лесными грунтами существенно более благоприятна для лесоэксплуатации. В Финляндии и в Швеции преобладают скальные грунты, в Канаде, наиболее близкой нам по природно-климатическим условиям, слабые лесные грунты составляют 18...20 %. Поэтому проблему придётся решать нам самим.
Причина сезонного характера лесозаготовок имеет две составляющие:
- проблемы с первичным транспортом древесины в пределах лесосеки, то есть с трелёвкой древесины;
- проблемы с вывозкой древесины с лесосек из-за недостатка лесовозных дорог круглогодового действия.
Проблема освоения лесосек с переувлажнёнными грунтами (трелёвка древесины) технически является более сложной.
Учитывая сложность проблемы и отсутствие в России науки ЛПК, разделим проблему на два этапа её решения. На первом этапе будут предложены меры, позволяющие несколько ослабить сезонность лесосечных работ за счёт изменения Правил заготовки древесины, разработанных и утверждённых Рослесхозом без согласований с лесозаготовителями. На втором этапе будут предложены технические аспекты решения проблемы, которые возможны лишь при наличии науки ЛПК. Настоящая статья посвящена первому этапу.
Технологии лесосечных работ в России находятся в тесной зависимости от ведомственного документа Рослесхоза «Правила заготовки древесины» («Правила рубок в равнинных лесах»). Правила заготовки древесины в 1994 г. претерпели значительные изменения в сторону ужесточения. В соответствии с Правилами 1994 года резко сократился размер лесосек и увеличились сроки их примыкания. В результате потребность в лесовозных дорогах увеличилась в 2,6 раза. Одновременно новыми Правилами были введены ограничения по размерам площадей, занимаемых дорогами, трелёвочными волоками, межсезонными запасами древесины и погрузочными пунктами, производственными и бытовыми площадками.
В период после действия Правил 1994 г. они менялись ещё трижды. Однако суть новых Правил относительно максимальных размеров лесосек и сроков примыкания, а также ограничения по размерам площадей, занимаемых дорогами, трелёвочными волоками, межсезонными запасами древесины и погрузочными пунктами, производственными и бытовыми площадками по сравнению с Правилами 1994 г. радикально не изменилась.
В соответствии с п. 55 Правил 2011 года «Общая площадь под погрузочными пунктами, производственными и бытовыми объектами должна быть минимальной и составлять от общей площади лесосеки:
на лесосеках площадью более 10 га – не более 5 % при сплошных рубках…;
на лесосеках сплошных рубок площадью более 10 га для создания межсезонных запасов древесины, общая площадь погрузочных пунктов, производственных и бытовых площадок – не более 15 процентов от площади лесосеки, с повреждением почвы – не более 3 процентов».
В соответствии с п. 56 Правил года «Общая площадь трасс волоков и дорог при сплошных рубках должна составлять не более 20 процентов общей площади лесосеки… На лесосеках сплошных рубок, проводимых с применением многооперационной техники, допускается увеличение площади волоков до 30 % общей площади лесосеки». В соответствии с п. 58 Правил «В лесах с влажными почвами любого механического состава, а также свежими суглинистыми почвами трелёвка древесины в весенний, летний, осенний периоды допускается только по волокам, укреплённых порубочными остатками».
И лишь «В равнинных лесах при сплошных рубках без сохранения подроста в условиях типов леса, где минерализация поверхности почвы имеет положительное значение для лесовосстановления, площадь волоков не ограничивается» (п. 56 Правил).
Последнее требование говорит о том, что все выше перечисленные ограничения имеют главной целью сохранение подроста на максимальной площади лесосеки.
Требование трелёвки древесины только по трелёвочным волокам и освоения лесосек с сохранением подроста, ограничения по площади волоков и погрузочных пунктов, в том числе для создания межсезонных запасов древесины, поставили технологов лесозаготовок и машиностроителей в жёсткие рамки, оказывают большое влияние на технологию лесосечных работ и на характеристики применяемых машин, которые сказываются на их стоимости, производительности и надёжности.
Для соблюдения этих требований потребовалось увеличить вылет гидроманипуляторов машин с 5,0…5,5, с которыми машины создавались первоначально, до 8… 9,4 м. Это негативно сказалось на производительности машин, поскольку у них снизилась полезная нагрузка из-за увеличившейся массы гидроманипуляторов, повысилась стоимость машин из-за увеличения металлоёмкости.
Но самое главное, увеличившийся объём древесины, заготавливаемой с уширенной пасеки, привёл к увеличению числа проходов трелёвочных машин по волоку. Многократное хождение по трелевочному волоку при освоении лесосек с переувлажненными грунтами, особенно в периоды распутицы, приводит к катастрофическому разрушению грунта волоков, к существенному снижению рейсовых нагрузок и производительности машин, к их преждевременному износу и снижению моторесурса. Напомню, слабые переувлажнённые лесные грунты в России составляют 57 % общей площади лесов. Ссылка на зарубежный опыт в данном случае не проходит. Такого обилия слабых грунтов нет ни в одной из лесоиндустриально развитых стран.
В Советский период лесозаготовителей спасала зима. В настоящее время, в связи с глобальным потеплением, проблема существенно обострилась. Трудоёмкая работа по укреплению волоков порубочными остатками не даёт необходимых положительных результатов.
Как уже отмечалось, практика показывает, что использование самых совершенных трелёвочных машин не позволяет лесозаготовителям без проблем осуществлять заготовку древесины на переувлажнённых грунтах. При отсутствии этой регламентации не было бы столь существенных потерь производительности трелёвочных машин, а лесосека не имела бы таких повреждений почвогрунтов. Не слишком ли велика плата за сохранение подроста? При таких Правилах, парализующих работу лесозаготовителей и снижающих эффективность работы всего лесопромышленного комплекса, мы никогда не сможем перейти к интенсивному ведению лесного хозяйства.
Отмеченные выше требования Правил закрыли путь для создания в России целого класса машин, работающих по принципу подъезда к каждому дереву. В частности, печальна судьба одной из машин для выполнения лесосечных машин – валочно-трелёвочной машины ВТМ – 4, которая заслуживает того, чтобы о ней рассказать особо, поскольку об этом, вероятно, мало кто знает. Между тем, исправить положение не поздно и сейчас.
На заре периода машинизации лесосечных работ в России перед учёными стояла дилемма: создавать машины, которые могут производить валку деревьев посредством захватно-срезающих устройств, расположенных на гидроманипуляторе, или машины, производящие валку деревьев путём подъезда к каждому растущему дереву. В качестве аксиомы, не требующей доказательства, учёными было принято первое направление. Все валочно-пакетирующие, валочно-трелёвочные и трелёвочные машины оснащались гидроманипуляторами. Технико-экономические обоснования, выполняемые учёными в обязательном порядке уже на стадии обоснования НИОКР, говорили о том, что машинный способ заготовки древесины является более затратным по сравнению с механизированным с использованием бензиномоторного инструмента и тракторов с тросочокерным оборудованием. Более высокая производительность машин, осуществляющих валку деревьев, не могла компенсировать их несравнимо более высокую стоимость по сравнению с бензиномоторными пилами. Таким образом, создатели машин вполне осознано шли на повышение затратности лесозаготовительных работ с целью повышения безопасности их выполнения и сохранения здоровья людей.
Однако одна разработка того времени являлась исключением из общего правила. Была создана валочно-трелёвочная машина ВТМ-4, работавшая с подъездом к каждому растущему дереву.
В процессе набора воза при заготовке древесины ВТМ-4 перемещается вдоль стенки леса, срезая деревья, расположенные с края лесосеки.
Машина не имеет гидроманипулятора и работает по узкопасечной технологии. Это резко сокращает количество проходов машины по одному месту, снижает разрушение грунта, следовательно, повышает проходимость машины и её производительность. Уже на стадии технико-экономического обоснования было установлено, что это единственный в нашей стране пример, когда машинизированная заготовка древесины экономически конкурентоспособна с механизированной. Как видим, аксиома о более высокой эффективности манипуляторных машин оказалась если не ошибочной, то очень спорной, требующей дальнейших исследований и проверки практикой.
Этот вывод подтверждает и зарубежный опыт. Ряд машиностроительных фирм США выпускают значительно больше типов машин, работающих с подъездом к каждому дереву, чем машин, оснащённых гидроманипуляторами. Так фирма Блоунт Прентис (Blount Prentice, Inc.) из 13 моделей валочно-пакетирующих машин выпускает 11 моделей ВПМ, работающих с подъездом к каждому дереву. Фирмы Франклин (Franklin) и Морбарк (Morbark Industries, Inc.) выпускают по 3 модели машин с подъездом к каждому дереву. Производительность этих машин удалось резко повысить оснащением их захватно-срезающими устройствами с накопителями деревьев, работающих по принципу «напроход», то есть способных срезать деревья дисковыми фрезами без остановки машины в процессе срезания. Это обеспечивает их высокую производительность, в том числе при освоении древостоев с наличием большого количества тонкомерных деревьев. Практика показывает, что направить движущуюся машину на растущее дерево значительно проще, чем навести на него ЗСУ гидроманипулятора.
Из-за не соответствия требованиям Правил заготовки древесины ВТМ – 4 так и не нашла широкого применения. Модернизация этой машины, оснащение ВТМ-4 захватно-срезающим устройством с накопителем деревьев на базе дисковой фрезы вместо устройства с пильной шиной, поставит эту машину вне конкуренции по сравнению со всеми известными системами машин. Машина будет значительно меньше разрушать грунт лесосеки, поскольку в процессе набора воза она осуществляет одноразовый проход по лесосеке, а в процессе трелёвки значительно меньшее количество проходов по одному месту по сравнению с трелёвочными машинами, оснащенными гидроманипуляторами. При работе такой машины происходит равномерная минерализация почвы, что создаёт оптимальные условия для лесовозобновления. Однако её широкое использование возможно только после изменения Правил.
Действующие Правила стали непреодолимым препятствием для применения на заготовке древесины экологически безопасных лебёдочных трелёвочных установок, которые, как показал наш анализ, являются наиболее действенным способом освоения лесосек с мягкими переувлажнёнными грунтами.
Подводя итог можно сказать, что ряд положений действующих Правил заготовки древесины усугубляют зависимость работы лесосечных машин от природных условий. В результате потребность в лесозаготовительной технике и лесовозных машинах увеличивается почти в 2 раза по сравнению с ритмичной работой в течение всего года. В Правилах отсутствуют какие-либо стимулы, мотивирующие к интенсивному ведению лесного хозяйства – посадкам леса на вырубках.
Серьезный анализ при совершенствовании действующих Правил необходим относительно требований к очистке лесосек. Очистка лесосек весьма затратна, особенно при сжигании порубочных остатков, вызывает недовольство лесозаготовителей и не имеет подтверждения в мировой практике. Так в США во многих штатах запрещено сжигание лесосечных отходов в целях исключения загрязнения воздушной среды. Это требование вошло в прямое противоречие с Киотским протоколом к Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК), а также Парижскому соглашению по климату. Помимо высокой трудоемкости сжигание порубочных остатков приводит к значительному расходу жидкого топлива на их сжигание в весенний и осенне-зимний периоды и повышает пожарную опасность в летний период. Основной упор при решении этой проблемы следует сделать на разработку малоотходных технологий лесозаготовок, уменьшающих загрязнение лесосек. Решению этой проблемы способствует переход на технологию заготовки и вывозки древесины деревьями (с кроной).
Заключение
1. Прогрессирующее глобальное потепление увеличивает зависимость лесозаготовок от природных условий и может в ближайшей перспективе в значительной степени парализовать работу лесозаготовительной промышленности, что отрицательно скажется на работе всего лесопромышленного комплекса.
2. Для снижения зависимости лесосечных работ от природных условий и сохранения лесных почвогрунтов от разрушения следует перейти на узкопасечную технологию лесосечных работ, отказавшись от сохранения подроста и сделать ставку на интенсивное ведение лесного хозяйства путём посадки и ухода за лесом, которые должны осуществлять специалисты лесного хозяйства.
3. Лучшим способом перехода на интенсивное ведение лесного хозяйства, как показала практика, является переход на неистощительное лесопользование путём создания комплексных лесозаготовительных предприятий, за которыми на постоянной основе закрепляются лесосырьевые базы (смотри здесь https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-sovershenstvovanii-sistemy-lesnyh-otnoshenii-i-struktury-lesozagotovitelnoi-promyshlennosti-604b12a847ab354532ba6627).
4. Необходимо отменить действующие Правила заготовки древесины и право Рослесхоза на разработку Правил заготовки древесины, как не соответствующее их специализации. Работникам лесного хозяйства следует заняться их непосредственной работой по специальности – организацией лесных питомников, посадкой леса, уходом за лесными культурами и другими лесохозяйственными работами в комплексных леспромхозах. В Швеции, например, по свидетельству сотрудников Шведского университета сельскохозяйственных наук (г. Уппсала), как и в ряде других лесоиндустриальных стран, правила заготовки древесины, как таковые, вообще отсутствуют. Там во главу угла при заготовке древесины ставится здравый смысл.
Уважаемые коллеги! Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить очередную статью. Проблемы лесной промышленности не решатся сами собой. Их решение во многом зависит от вашего мнения. За десятилетия между работниками лесного хозяйства и лесозаготовителями, которые, казалось бы, должны выполнять две составляющие общего дела, сложилась абсолютно нездоровая обстановка, как будто они стоят по разные стороны баррикады. Не хватит ли заниматься перетягиванием каната? Вероятно, решение этих проблем возможно лишь при создании единого органа управления лесным комплексом.
Хотелось бы услышать мнение специалистов по затронутым вопросам.
Читайте ранее опубликованные статьи:
Лесному комплексу нужен современный Орловhttps://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/lesnomu-kompleksu-nujen-sovremennyi-orlov-6016f970d3c91450c6eaaf14
О стратегии развития лесопромышленного комплекса https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-strategii-razvitiia-lesopromyshlennogo-kompleksa-60292750331cb763523e8faf
Энергетика на древесном топливе – мощный фактор развития лесопромышленного комплекса
https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/energetika-na-drevesnom-toplive--moscnyi-faktor-razvitiia-lesopromyshlennogo-kompleksa-60324446bd729c71d17cf691
О науке лесопромышленного комплекса
https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-nauke-lesopromyshlennogo-kompleksa-603dd9a66bbac837cd3d7b72
О совершенствовании системы лесных отношений и структуры лесозаготовительной промышленности https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-sovershenstvovanii-sistemy-lesnyh-otnoshenii-i-struktury-lesozagotovitelnoi-promyshlennosti-604b12a847ab354532ba6627
Возродить Крестецкий леспромхоз https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/vozrodit-kresteckii-lespromhoz-60575fd6038eb86b10603ddd
Обустроить одноэтажную Россию https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/obustroit-odnoetajnuiu-rossiiu-deviz-razvitiia-lesopromyshlennogo-kompleksa-na-blijaishuiu-perspektivu-605ee78896354e3b8af410fb
Сортиментная технология эффективнее хлыстовой? https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/sortimentnaia-tehnologiia-effektivnee-hlystovoi-606a81caa773600090bb81ea
О сезонном характере лесозаготовок https://zen.yandex.ru/media/id/6012aea54b0cec447d80281b/o-sezonnom-haraktere-lesozagotovok-6075352dc2e03035ade411d1