книги из ГПНТБ / Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник

С п л а в н ы м или с у д о в ы м х о д о м называют полосу водной акватории, в пределах которой происходит движение бревен, спло­ точных единиц или судов.

при лесосплаве в сплоточных единицах

при транспорте плотов на прямолинейном участке (одностороннее движение)

& С > 1 , 5 В П Л ;

при транспорте плотов на прямолинейном участке (двустороннее движение)

бревен и глубину водного пути, устанавливают возможность прове­ дения молевого сплава.

При проведении по реке плотового сплава, зная глубину на лими­ тирующих участках, по зависимости (1) устанавливают допустимую осадку сплоточных единиц.

12

При плотовом сплаве радиус поворота сплавного хода должен удовлетворять условию

Я > ( 5 ч - 6 ) 1 п ,

где L n — длина судна, плота или его отдельной жесткой секции.

Скорости течения и движения лесоматериалов. Скорость течения

потока влияет на выбор вида сплава. Например, в водоемах, где скорости течения незначительны (менее 0,2 м/сек) или полностью отсутствуют (озера, водохранилища, устьевые участки рек, находя­ щиеся в зоне подпора), невозможен самосплав лесоматериалов. Здесь их транспортируют в кошелях, плотах или в судах за тягой буксирного флота. Для расчетов, связанных с перемещением лесо­ материалов, принимают: при молевом сплаве среднюю (по ширине) поверхностную скорость течения в расчетном створе сплавного хода, при плотовом сплаве среднюю скорость по живому сечению эксплуа­ тируемой части потока. Эти скорости течения называют эксплуата­ ционными va и определяют по средней скорости v в живом сечении по формуле

достаточно измерить в натуре только среднюю скорость на цент­ ральной вертикали, т. е. вертикали, расположенной в середине сече­ ния. Среднюю скорость на любой другой вертикали данного сечения можно определить:

на прямолинейном участке по формуле

мой, м;

13

Ь — ширина реки в данном створе, м; г0 — радиус кривизны оси потока, м;

h0 — глубина на центральной вертикали, м;

hy — глубина на рассматриваемой вертикали, м.

Средняя скорость в сечении определяется по эпюре средних ско­

гого, сек.

При молевом сплаве и лесосплаве в сплоточных единицах тех­ ническая скорость движения зависит в основном от скорости тече­

где К — коэффициент, учитывающий замедляющее воздействие на движение бревен различного рода препятствий, боковых и встречных ветров; численные значения этих коэффициен­ тов приведены ниже.

где v0 — скорость движения сплоточной единицы или плота относи­ тельно воды, м(сек;

К— коэффициент, учитывающий замедляющее действие на движение сплоточных единиц различного рода препятствий, принимается равным 0,75—0,9.

Относительную скорость v0 движения сплавных единиц можно определить по формуле

14

Путевую и коммерческую скорости движения используют только при расчетах, связанных с транспортировкой кошелей, плотов, дви­ жении самоходных и несамоходных судов.

Существенное влияние на транспорт лесоматериалов оказывает характер изменения скоростей течения по длине потока и по ширине реки. Например, на перекате наблюдается большая скорость течения, на плёсе — значительно меньшая. При переходе плота с переката в плёс хвостовая часть, находящаяся еще в зоне больших скоростей течения, надвигается на головную часть, находящуюся в зоне малых скоростей течения. Это осложняет буксировку плотов по рекам.

На кривых участках поперечный профиль русла в большинстве случаев несимметричен: наибольшие глубины наблюдаются у вогну­ того берега, наименьшие — у выпуклого. В связи с этим на таком участке создается поперечный уклон водной поверхности, вызываю­ щий поперечные (свальные) течения. При быстрых подъеме и спаде уровней воды свальные течения наблюдаются и на прямых участках рек, имеющих широкие затопляемые поймы. При подъеме уровня воды и быстром затоплении поймы свальные течения направлены от середины русла к берегам. При быстрой убыли воды из поймы сваль­ ное течение направлено от берегов к середине русла. Наличие сваль-

Значение коэффициента ф для плотов см. в гл. IX.

15

ных течений, направленных к берегу, осложняет буксировку плотов и молевой сплав. При молевом сплаве в период подъема горизонтов древесина разносится по берегам.

Ветро-волновой режим водоема. Ветро-волновой режим водоема оказывает существенное влияние на выбор вида сплава, типа и кон­ струкции транспортных единиц, а также на установление их разме­

хранилища). Высота волн на водохранилищах и озерах при сильных ветрах достигает 2,5—3 м, а продолжительность их действия 20—30 ч. Высота волны зависит от силы и скорости ветра, длины разгона волны и глубины водоема. Силу ветра обычно оценивают по шкале Бофорта и выражают в баллах.

Конструкция плотов, буксируемых по водоемам с суровым ветроволновым режимом, должна быть более прочной и волноустойчивой, так как действие волны на плот является основной причиной его разрушения. По таким водоемам буксируются плоты меньшего объема, чтобы за счет увеличения скорости буксировки обеспечить проплав плота по данному участку в промежутке между штормами.

Современные конструкции плотов позволяют буксировать их при действии ветров силой до 6 баллов в течение 8—10 ч. При более длительном воздействии ветра такой силы плот разрушается. Судо­ ходные трассы в водоемах с тяжелым ветро-волновым режимом прокладывают по возможности вдоль высоких берегов, которые яв­ ляются естественной защитой буксируемых плотов от действия вет­ ров, направленных от данного берега.

Для отстоя плотов при длительных штормах по всей судоходной трассе устраивают шютоубежища. Плотоубежище — это акватория для временного отстоя плотов при штормах, защищенная от волно­ вых воздействий. Расстояние между ними рассчитывают так, чтобы продолжительность буксировки плота с трассы до ближайшего шю­ тоубежища не превышала 5—7 ч. В качестве плотоубежищ исполь­ зуют естественные протоки, бухты, защищенные от ветров преобла­ дающего направления высокими берегами или лесными массивами. При отсутствии естественных плотоубежищ устраивают искусствен­ ные, которые представляют собой акватории, защищенные специаль­ ными волнозащитными сооружениями.

Продолжительность стояния сплавных горизонтов. Продолжи­

тельность навигации определяется периодом, в течение которого водоем свободен от ледяного покрова. Возможная продолжитель­ ность транспорта лесоматериалов по водным путям зависит не только от длительности навигации, но и от уровней, обеспечивающих тот или иной вид транспорта. Уровни обычно имеют значительную амплитуду колебания в течение навигации. При этом на малых реках в меженный период уровни часто понижаются до отметок, не

16

позволяющих проведение даже молевого сплава. Поэтому при изы­ сканиях сплавных путей для лесосплава требуется особенно тща­ тельно изучить характер изменения уровней воды с тем, чтобы с до­ статочной точностью установить продолжительность стояния сплав­ ных горизонтов.

На озерах и водохранилищах глубины, обеспечивающие транс­ порт лесоматериалов, наблюдаются в течение всей навигации.

§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ СПЛАВНЫХ ПУТЕЙ

Водные пути нашей страны, используемые для целей транспорта

в специальных плотах за буксирной тягой.

По внутренним водным путям способ транспорта леса устанавли­ вают в зависимости от характера водного пути. По судоходным или временно судоходным рекам лес транспортируют в судах или в пло­ тах за буксирной тягой; по несудоходным путям проводят молевой сплав и лесосплав в сплоточных единицах.

Внутренние судоходные пути находятся в ведении Министерства речного флота СССР. Внутренние несудоходные водные пути, исполь­ зуемые для лесосплава, называются сплавными; они находятся в ве­ дении организаций, осуществляющих по ним сплав леса (сплавных контор, лесосплавных рейдов и т. д.).

В настоящее время общая протяженность сплавных путей со­ ставляет около 80 тыс. км. Для целей лесотранспорта используется около 800 рек и озер.

Все сплавные реки отличаются друг от друга своими размерами

игидрологическим режимом. Особенности каждой сплавной реки создают специфические условия для проведения по ней сплава, суще­ ственно влияют на организацию работ, на производительность труда

истоимость проведения работ.

В практике лесосплава для установления вида и способа сплава, а также для определения затрат труда и стоимости проведения лесо­ сплавных работ применяют специальную классификацию рек. В ос­ нову этой классификаци положено деление сплавных рек на типы, категории и группы устроенности.

нинной местности или незначительно всхолмленной. Эти реки отли­ чаются малыми уклонами (0,0005 и менее), малыми (до 1,25 м/сек) скоростями течения воды в период проведения сплава, имеют боль­ шую извилистость. Нередко равнинные реки в своем русле имеют песчаные отмели, перекаты, осередки, несплавные рукава, старо­ речья и другие препятствия сплаву. Эти реки характеризуются также невысокими берегами,

2 Заказ № 1877

паводков поймами, отличаются высокими весенними паводками и незначительными летними паводками.

К п о л у г о р н ы м относят реки, протекающие по холмистой местности. Полугорные реки имеют значительные уклоны (0,0005— 0,0009), резко увеличивающиеся на отдельных участках. Средние скорости течения в период сплава составляют 1,25—2,0 м/сек со значительным повышением на отдельных участках. Полугорные реки характеризуются высокими весенними и незначительными лет­ ними паводками.

Г о р н ы е р е к и берут свое начало в горах и протекают по гор­ ной местности и поэтому характеризуются крутыми уклонами (более 0,001). В русле горных рек имеются пороги, водопады. Средние ско­

В зависимости от приспособленности к сплаву реки каждой кате­ гории делят на три группы (А, Б и В). Приспособленность реки

ксплаву зависит от естественного состояния и степени устроенности

еемелиоративными, гидротехническими, наплавными и другими со­ оружениями. Мелиоративно-строительные работы проводятся как

при первоначальном освоении рек, так и в процессе их эксплуатации.

ограждены лесонаправляющими сооружениями, построены сооруже­

Степень устроенности реки значительно влияет на производитель­ ность и затраты труда на первоначальном сплаве. Так, при переводе

18

реки из группы А в группу Б или В производительность на молевом сплаве соответственно возрастает в 2—2,5 раза и 3,5—5 раз.

Применительно к каждому типу, категории и группе реки разра­ ботаны единые нормы выработки, по которым определяют произво­ дительность труда рабочих (в кубокилометрах на человека в день) и устанавливают требующееся количество рабочих для выполнения планового объема работ.

§ 5. ЛЕСОПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ РЕК

Лесопропускной способностью реки называют количество лесо­

сплава, для обоснования и разработки технических мероприятий по улучшению сплавного пути.

Определение лесопропускной способности реки ведется по рас­ четным створам. С этой целью сплавную часть реки разбивают на расчетные участки, характеризующиеся однообразным характером русла и сравнительно постоянным гидрологическим режимом. Длина расчетных участков принимается равной 1—2 км на перекатах, поро­ гах и других неблагоприятных участках для сплава и 10—30 км на длинных однообразных плёсах. В пределах каждого расчетного уча­ стка устанавливают расчетные створы. Расчетный створ — это наи­ более неблагоприятный створ на расчетном участке, по которому устанавливаются все его транспортные характеристики: расчетная продолжительность лесосплавного периода, лесопропускная способ­ ность и минимальный сплавной расход.

Р- коэффициент заполнения лесом площади сплавного хода, принимаемый для равнинных рек 0,1—0,15, для горных и

полугорных — 0,05; коэффициент перехода от поверхностной скорости течения

к технической скорости движения бревен.

19