Способ определения количества затонувшей древесины в реке

 

Использование: на лесосплаве. Сущность изобретения: выборку затонувшей древесины производят по створам, при этом учитывают бревна, пересекшие створ. Количество затонувшей древесины на единицу длины реки определяется соотношением , где - количество затонувшей древесины на единицу длины реки, шт/м; - среднее количество затонувшей древесины на один створ, шт/створ; P - вероятность пересечения линии створа затонувшим бревном; L - расстояние между створами, м.

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано на лесосплаве.

Известен способ определения количества затонувшей древесины в реке, заключающийся в том, что производят выборку затонувшей древесины вдоль русла реки и определяют математическим путем количество затонувшей древесины на единицу длины реки.

Недостаток этого способа заключается в том, что для оценки объема залегания топляков затонувшие бревна необходимо поднять из воды топлякоподъемным агрегатом, сгрузить на палубу и инвентаризовать поштучно по длине, диаметру, объему. Использование этого способа возможно только на крупных судоходных водоемах. Что касается малых несудоходных и временно судоходных рек, по которым, в основном, и проводится молевой лесосплав, то из-за малых глубин, особенно в меженный период после окончания лесосплава (когда только и возможен подъем топляков), использование известного способа ограничено из-за невозможности использования топлякоподъемных агрегатов.

Цель изобретения - повышение эффективности и расширение технологических возможностей способа.

Поставленная цель достигается тем, что выборку затонувшей древесины производят по створам, при этом учитывают бревна, пересекшие створ. Количество затонувшей древесины на единицу длины реки определяется соотношением = где - количество затонувшей древесины на единицу длины реки, шт/м; - среднее количество затонувшей древесины на 1 створ, шт/створ; Р - вероятность пересечения линии створа затонувшим бревном; L - расстояние между створами, м.

Суть способа заключается в том, что на участке реки, где определяется количество затонувшей древесины (топляков), разбивается несколько створов и учитывают только топляки, пересекающие линию створа.

Количество створов зависит от количества топляков и не зависит от протяженности участка реки. Число створов в первом приближении устанавливают в зависимости от предварительной оценки количества топляков на единицу длины участка реки и требуемого показателя точности оценки Р, % при доверительной вероятности 95% по формуле n = (1) где U - коэффициент вариации, %; Р - показатель точности, %; t - показатель достоверности, для 95% вероятности результата равный 1,896; n - число створов, шт.

Коэффициент вариации определяется по формуле U = (2) где σ - среднее квадратическое отклонение;
М - среднее число топляков, пересекших линию одного створа;
U - коэффициент вариации, %.

Среднее число топляков М на створ определяют по зависимости
М = p ˙ N ˙ L, (3) где N - предварительная оценка числа топляков на единицу длины участка, шт;
p - вероятность пересечения линии створа топляком, зависящая от длины топляков l, угла их ориентации относительно оси потока и ориентации створа относительно оси потока;
L - расстояние между створами, м.

Для сплавных участков молевых рек вероятность для створов нормальных к оси потока может быть подсчитана по формуле
P = l / L, (4) где l - средняя длина сплавных бревен, м.

Для участков рейдов приплава и акваторий
p = (5)
σ = (6) Все n створов, рассчитанные по формуле (1) должны быть разбиты на реке. Створ при расчете p по формулам (4) и (5) должен быть ориентирован так, чтобы поперечное сечение потока по линии створа было расположено нормально к среднему направлению течения. Этому условию удовлетворяет створ, разбитый на глаз перпендикулярно общему направлению реки.

Створы на участке реки можно располагать в любом месте, но с условием, чтобы расстояние между двумя соседними превосходило максимальную длину топляка. Рекомендуется разбивать створы систематически по всей длине участка реки.

Учет топляков проводят в каждом створе. Учитывают топляки, пересекающие линию створа. Учет топляков в реке производят с лодки по тросу. На реках шириной до 50 м на створе можно натягивать капроновую или пеньковую бечеву диаметром 10 мм. При ширине реки более 50 м рекомендуется использовать стальной трос диаметром 3-5 мм. Промерная лодка перемещается вдоль троса. Учетчик считает все топляки, пересекающие створ. Определение топляков при малых глубинах можно проводить визуально, при отсутствии видимости - щупом, например багром. При прощупывании острием багра дна реки по линии створа, сплавщик может по характерной твердости древесины определить топляк.

Оценка правильности выбора числа створов производится по данным учета. Для этого рассчитывается среднее число топляков на 1 створ:
= M_i/n (7) где M_i - суммарное количество топляков по всем n створам.

Среднее квадратическое отклонение
= (8)
По формуле 1 уточняют необходимое число створов.

Количество топляков на единицу длины определяют по формуле
= шт/м (9)
П р и м е р. Пусть предварительно число топляков на 1 м реки оценивается в количестве = 3 шт/м. Средняя длина топляков l = 5 м. Расстояние между створами L = 100 м.

Тогда
M = · 3·100 = 15 шт/1 створ
σ = · 1 3·100 = 3,77
U = = 25,13
n = = 6 шт
В результате промеров по 6 створам получены следующие данные:
N створа Число топляков
1 9
2 12
3 10
4 16
5 14
6 20 _______________________________
= 13,5
= 4,08
Пересчитаем необходимое число створов:
U = = 30.27
n = = 9
Таким образом, необходимо провести дополнительно измерения в 3 створах. Пусть результаты будут следующие:
N створов Число топляков
7 15
8 12
9 20 __________________________________
= 14,2
= 3,96
Уточняем необходимое число створов:
U = = 27,9
n = = 7
На этом уточнении числа створов заканчиваем.

Оценка числа топляков на единицу длины участка определяем по формуле (9)
= = 2,84 шт/м
Если обследуемый участок был, например, длиной в 10 км, то можно заключить с показателем точности Р = 20% и при доверительной вероятности 95%, что на этом участке реки лежит топляк в количестве N = 2,84 ˙10000 = 28400 шт.

Изобретение позволит повысить эффективность оценки количества затонувшей древесины за счет исключения подъема затонувшей древесины и сокращения продолжительности оценки, а также обеспечить расширение технологических возможностей путем использования его для оценки затонувшей древесины на малых несудоходных реках.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЗАТОНУВШЕЙ ДРЕВЕСИНЫ В РЕКЕ, заключающийся в том, что производят выборку затонувшей древесины вдоль русла реки и определяют математическим путем количество затонувшей древесины на единицу длины реки, отличающийся тем, что выборку затонувшей древесины производят по створам, при этом учитывают бревна, пересекшие створ, а количество затонувшей древесины на едицину длины реки определяется соотношением =/P·L,
где - количество затонувшей древесины на единицу длины реки, шт/м;
- среднее количество затонувшей древесины на один створ, шт/створ;
P - вероятность пересечения линии створа затонувшим бревном;
L - расстояние между створами, м.