Оценка экологической безопасности функционирования первичного лесотранспорта
Анализ функционирования системы лесотранспорта. Математическая модель взаимодействия ходовых частей лесотранспортных машин со слабыми водонасыщенными деформируемыми почвогрунтами. Проведение анализа экологической совместимости первичного лесотранспорта.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 33,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Уральский государственный лесотехнический университет
Оценка экологической безопасности функционирования первичного лесотранспорта
Кручинин И.Н.
Сохранение ресурсно-экологического потенциала лесов возможно только при условии экологической, экономической и социальной устойчивости деятельности всех отраслей лесного комплекса. При функционировании транспортно производственной системы лесного комплекса именно первичный лесотранспорт оказывает значительное негативное воздействие на лесную экосистему. Наличие в Уральском регионе сложных природных условий требует повышенного внимания к этой проблеме. Поэтому разработка методов оценки опорной проходимости ЛТМ является важной и актуальной задачей, влияющей непосредственно на систему устойчивого лесоуправления.
С учетом проведенного анализа функционирования системы лесотранспорта предложена математическая модель взаимодействия ходовых частей лесотранспортных машин (ЛТМ) со слабыми водонасыщенными деформируемыми почвогрунтами. В качестве объекта исследования рассмотрена экспериментальная гусеничная ЛТМ совместно с прицепом повышенной проходимости на резино-металлических гусеницах (РМГ). Подобная ЛТМ рассматривается как перспективная для сортиментной вывозки в условиях УрФО [1].
В качестве модели грунтового массива используется классическая система дифференциальных уравнений Терцаги - Герсеванова, описывающая напряженное состояние грунта, возникающее от действия нормальных нагрузок при проходе транспортно-технологических машин:
(1)
где А =(1+k-me)2/m; B = (r ест-rв )/ g; C = (1+k-me)--rв / кф; D = (r ест-rв )/ (1+k-me);--P(z,t) - нормальное давление в грунте, кПа; q(z,t) -поток водовоздушной смеси, выдавливаемой из пор грунта, см/с; кф - коэффициент фильтрации, см/с; m(z) - коэффициент уплотнения грунта, м2/кН; rв - плотность воды, г/см3; k - постоянная, характеризующая циклический процесс «нагрузка - разгрузка»; rест - плотность грунта в естественном состоянии, г/см3; g - ускорение свободного падения, м/с2; e - коэффициент пористости; z, t - координаты глубины рассматриваемого слоя грунта и время.
Начальные условия для системы (1) будут определяться из условия
(2)
При этом на нижней точке для z = Нд поток водо-воздушной фазы q = 0; на дневной поверхности грунтового массива (верхняя граничная точка) воздействие от ЛТМ определяется видом эпюры нормальных давлений в контакте ходовой части с грунтом.
В процессе расчета верхняя граница будет меняться во времени в зависимости от изменения потока водо-воздушной фазы q через верхнюю граничную точку. Это изменение определяет процесс образования колеи при взаимодействии ходовой части с грунтом.
Данный процесс взаимодействия с водонасыщенными грунтами будет характеризоваться упругопластическими деформациями.
При движении на местности ЛТМ приходится преодолевать различные почвенно-грунтовые условия. Физико-механические свойства грунтовой поверхности являются определенно положительными величинами, изменяющимися случайным образом в интервале от min до max. Анализ выборочной плотности вероятностей грунтовых условий, по которым перемещаются ЛТМ, позволяет с достаточно высокой надежностью принимать в качестве теоретической, нормальную плотность вероятностей.
лесотранспорт ходовой водонасыщенный почвогрунт
(3)
где а - параметр, зависящий от несущей способности грунта;
fгр - функция сопротивления перемещению ЛТМ за счет
деформации грунта;
m , s - математическое ожидание и дисперсия параметра грунта.
Для решения системы (1) необходимо задаться распределением нормального давления по длине пятна контакта ходовой части прицепа и распространением нормальных напряжений по глубине грунтового массива. При этом учитывалось изменение свойств почво-грунта в зависимости от глубины погружения и формы пятна контакта, изменение несущей способности грунтового массива от действия приложенной нагрузки.
На рисунке 1 приведены расчетные значения изменения потоков водо-воздушной фазы при движении ЛТМ по участку с несущей способностью около 140 кПа.
Анализ модели позволяет сделать следующие выводы: нормальное напряжение оказывает решающе значение при глубину колеи при проходе ЛТМ; наиболее значительную роль оказывает максимальное значение нормального давления.
На основе представленной модели разработана методика расчета изменения физико-механических свойств лесных водонасыщенных почво-грунтов при перемещении по ним ЛТМ. На рисунке 2 представлен процесс изменения плотности почво-грунта при многократных проходах серийного трелевочного трактора ТТ-4 с нагрузкой на щите 40 кН и экспериментальной ЛТМ по минерализованному с порубочными остатками магистральному волоку, с несущей способность 140 кПа, модулем общей деформации 2,5 МПа, начальной плотностью 1,36 г/см3 и влажностью 37 %.
Рисунок 1. Изменения потоков водо-воздушной фазы в почво-грунтовом массиве при движении экспериментальной гусеничной ЛТМ.
Как видно превышение допустимой плотности почвогрунта от ЛТМ с резинометаллическими гусеницами происходит после 9-го прохода. Дальнейшее перемещение по этому участку становится экологически небезопасно. При аналогичных условиях трелевочный трактор может совершить не более 2-х проходов по одному следу.
Рисунок 2 - Изменения плотности лесного почво-грунта в зависимости от числа проходов по одному следу: 1-экспериментальная ЛТМ на резинометаллических гусеницах; 2- трелевочный трактор ТТ- 4
Таким образом, учитывая многообразие почвенно-природных условий в которых перемещаются лесные грузы, использую данную методику проводить анализ экологической совместимости первичного лесотранспорта.
Список литературы
Кручинин, И.Н. Математическая модель для расчета параметров ходовой части лесотранспортных и лесозаготовительных машин [Текст] / И.Н. Кручинин // Изв. высших учебных заведений. Лесной журнал.- 2006.- N 1.- С.52-57.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Рассмотрение целей и базовых категорий системы животноводства. Проведение анализа состояния и развития животноводства в РФ. Предложение мер совершенствования организационно-экономического механизма функционирования рынка сельскохозяйственной продукции.
контрольная работа [56,7 K], добавлен 13.04.2010Условий обитания рыб в водных объектах Вожегодского района. Состав ихтиофауны водных объектов. Особенности любительского рыболовства на реках, малых озерах. Оценка экологической (токсикологической, микробиологической, паразитологической) безопасности рыб.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 07.10.2016Постановка первичного и окончательного диагноза. Содержание животного в помещении квартиры. Анализ выявленных изменений при заболевании неинфекционной диареей. Применение при лечении сорбентов и препаратов целлюлозы. Жировая диспепсия у черепах.
курсовая работа [25,1 K], добавлен 13.10.2017Анализ ландшафтной неоднородности земельного фонда. Структура сельскохозяйственных угодий, посевных площадей. Продуктивность сельскохозяйственных культур, сенокосов и пастбищ. Оценка экологической устойчивости ландшафта и мероприятия по его защите.
курсовая работа [41,3 K], добавлен 09.04.2012Эколого-географический анализ, оценка природных условий и ландшафтных особенностей территории. Расчет коэффициента экологической стабильности ландшафта. Определение процента защищенности пашни защитными лесными насаждениями, коэффициента мозаичности.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 02.01.2015Характеристика абиотических условий и эдафические условия района. Экологическая оценка агроландшафтов и состояния агроэкосистем. Мероприятия по повышению стабилизации агроландшафтов, экологичности земледелия и экологической устойчивости почвенного блока.
курсовая работа [59,4 K], добавлен 11.11.2010Классификация, агротехнические требования зерноочистительных машин. Комплект машин, оборудование зерноочистительного агрегата ЗАВ-25 и зерноочистительно сушильных комплексов КЗС-25Ш. Техническое обслуживание зерноочистительных машин. Техника безопасности.
реферат [26,3 K], добавлен 22.12.2008Характеристика природных условий степной зоны Челябинской области. Рельеф, почвообразующие породы, природная растительность и структура посевных площадей. Оценка экологического состояния почв на основе определения почвенно-экологического индекса.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 29.08.2011Агроландшафты, организация устойчивых агроэкосистем и задачи его мониторинга. Расчет коэффициентов экологической ландшафтной стабилизации и степени устойчивости почвенного блока. Оценка качества растениеводческой продукции и методы его повышения.
отчет по практике [84,3 K], добавлен 11.11.2010Агроклиматические и почвенные ресурсы Еткульского района Челябинской области. Оценка экологической устойчивости агроландшафтов. Анализ состояния гумусо-аккумулятивного процесса почвообразования. Рекомендации по повышению устойчивости агроландшафтов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 02.04.2018Качественная характеристика сельскохозяйственных угодий. Классификация и структура земельного фонда по сельскохозяйственным угодьям. Анализ существующих мер по сохранению земельных ресурсов Казахстана, работа по реализации экологической политики.
курсовая работа [29,1 K], добавлен 14.03.2013Содержание и основные характеристики информации и информатизации. Особенности создания и функционирования географических и земельно-информационных систем. Анализ работы современного программного обеспечения по ведению государственного земельного кадастра.
учебное пособие [9,2 M], добавлен 22.12.2010Условия содержания животного, его хозяйственное назначение, Мотивы обращения за ветеринарной помощью. Результаты первичного осмотра: внешнего вида овцы, кожных покровов, внутренних органов. Способы повала, подготовки операционного поля, обезболивание.
контрольная работа [33,9 K], добавлен 18.11.2014Данные первичного осмотра собаки, диагностика заболевания - послеродовой экламсии. Подготовка к родовспоможению, оказание акушерской помощи. Лечение, заключающееся во внутривенном введении раствора кальция глюконата до достижения лечебного эффекта.
история болезни [274,0 K], добавлен 22.12.2015Исторические сведения о появлении, распространении и вредоносности милдью винограда. Предупреждение первичного и вторичного заражения растений во время вегетации. Повышение сопротивляемости виноградных растений к милдью, выведение устойчивых сортов.
курсовая работа [34,6 K], добавлен 02.12.2010Прогнозирование появления и вредоносность организма. Обоснование использования химических средств защиты. Состояние интегрированной системы защиты капусты от вредных организмов. Расчет экологической нагрузки используемых средств химической защиты капусты.
курсовая работа [57,8 K], добавлен 25.02.2012Установление критериев устойчивости функционирования агросистемы при различных системах земледелия в Калининском районе. Основные цели альтернативного земледелия с целью сохранения и повышения плодородия почвы, защиты окружающей природной среды.
курсовая работа [54,0 K], добавлен 10.07.2012Технологический комплекс машин для выращивания сеянцев в полиэтиленовых теплицах, для создания лесных культур на вырубках с постоянным избыточным увлажнением. Проведение осветлений культур и естественных молодняков, скашивания травянистой растительности.
курсовая работа [46,9 K], добавлен 20.04.2015Биологический эффект ионизирующего излучения. Теории, объясняющие процессы первичного радиационного повреждения. Довсходовоее, повсходовое и весеннее боронование многолетних трав. Применение биологически активных веществ (БАВ) в посевах полевых культур.
контрольная работа [33,2 K], добавлен 18.06.2011Характеристика машин и оборудования, применяемых на животноводческих фермах. Меры безопасности при работе со средствами механизации на ферме, при использовании косилок, волокуш, силосо- и кормоуборочных комбайнов. Силосование кормов и закладка сенажа.
курсовая работа [45,5 K], добавлен 29.11.2013
