Способ создания защитных лесных насаждений для предотвращения снежных заносов путей транспорта Российский патент 2018 года по МПК A01G23/00 

Изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к способам создания защитных лесных насаждений, и может быть использовано для защиты путей транспорта от снежных заносов.

Свод правил СП 34.13330.2012 "Автомобильные дороги", утвержденный приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 июня 2012 г. N 266, и Методические рекомендации по озеленению автомобильных дорог, утверждено приказом ФДС России №421 от 5.11.98 г., Москва, предусматривают, что снегозащитная полоса должна иметь плотную (непродуваемую) конструкцию. Обязательным элементом каждой полосы должна быть густая двухрядная кустарниковая опушка. Конструкция полосы определяется типовой схемой снегозащитных насаждений, на основе которой выбирается рабочая схема полосы для каждого конкретного случая.

Недостатками рекомендованных конструкций является то, что выполнение защитных полос плотными, непродуваемыми приводит к значительному снижению снегозапаса внутри таких полос к дефициту продуктивной влаги, обеспечивающей питание насаждений, и, как следствие, к преждевременному усыханию древостоя, что особенно проявляется в регионах с засушливыми климатическими условиями. Размещение кустарников на наружной, дальней от дороги, опушке приводит к прекращению доступа снега внутрь лесополосы, что также является недостатком рекомендованных конструкций.

Известен способ создания полезащитных лесных полос ажурной конструкции (патент СССР №1519589, A01G 23/00), который заключается в подготовке почвы, маркировке участка, посадке саженцев древесных и кустарниковых пород чередующимися блоками поперек насаждения и агротехническом уходе за ними. Недостатком способа является то, что в лесной полосе за зимний период накапливается недостаточное количество снега, что приводит к снижению возможных запасов влаги в почве лесной полосы. Это приводит к снижению защитных характеристик насаждения.

Известен способ создания полезащитной лесной полосы (патент РФ №2511361 С2), включающий подготовку почвы, маркировку участка, посадку саженцев древесных и кустарниковых пород блоками и уход за ними, отличающийся тем, что посадку саженцев производят чередующимися продольными блоками древесных и кустарниковых пород, которые располагают по лесокультурной площади насаждения в шахматном порядке, причем один опушечный ряд соседних продольных блоков древесных пород сажают общим, центральным в насаждении.

Такой способ не учитывает особенностей размещения защитных насаждений путей транспорта, которые высаживаются вдоль путей транспорта с двух сторон и не обеспечивают полную защиту от снежных заносов дорожного полотна, а также он не обеспечивает накопление снега в подветренных блоках для преобладающих направлений ветра.

Технический результат предлагаемого способа заключается в предотвращении снежных заносов дорожного полотна с одновременным увеличением запасов снега на общей площади лесного насаждения.

Технический результат достигается тем, что по данным многолетних метеорологических наблюдений определяют максимальный снегопринос, направление и максимальную скорость преобладающих ветров в метелеопасное время, устанавливают азимут участка транспортного пути и, соответственно, азимут полосы отвода территории для размещения защитного лесного насаждения, определяют ширину полос отвода с каждой стороны пути транспорта по формуле: B=A+S, где А - расстояние от насаждения до бровки земляного полотна, в зависимости от величины снегоприноса G, определяемое по формуле: А=0,28G+17; S - ширина лесного насаждения, определяемая по формуле S=0,1G+3, посадку саженцев в полосы отвода производят кулисами, состоящими из рядов древесных и кустарниковых пород, и кустарниковой кулисой, ориентированными по азимуту полосы отвода, которые размещают на площади, отведенной под насаждения в форме аэродинамических диффузоров, образованных просветами в кулисах и изменением высоты древесных пород, при этом кустарниковую кулису выполняют из низкорослых кустарниковых пород без просветов и располагают со стороны дорожного полотна, а древесные кулисы выполняют с просветами, причем линейный размер этих просветов увеличивается по направлению к дорожному полотну до линейного размера, обеспечивающего необходимое уменьшение скорости ветра, при этом в древесную кулису, расположенную ближе к бровке земляного полотна, древесные породы высаживаются в порядке удаления - вначале низкорослые с низкорослым кустарником в ряду, а затем в следующий ряд, состоящий только из древесных пород, высаживают со смещением на шага посадки среднерослые породы, в дальнюю от бровки земляного полотна кулису высаживаются в порядке удаления от бровки вначале среднерослые древесные породы с низкорослым кустарником в ряду, а в следующий ряд, со смещением на шага посадки, высокорослые, в результате насаждение в целом образуется пространственный аэродинамический диффузор, при этом ось диффузора ориентируют вдоль азимута преобладающего ветра, параллельно входному просвету и напротив его, по азимуту полосы отвода и на расстоянии, определяемом по формуле: P/2+D, где Р, м - расстояние между кулисами из древесных пород; D, м - ширина междурядья кулисы из древесных пород, высаживают древесную кулису из среднерослых пород шириной, равной ширине входного просвета с низкорослым кустарником в ряду, расположенном ближе к бровке земляного полотна, ширину входного просвета (Е_вх) определяют по формуле: Е_вх=5+d_k, где d_k, м - максимальный диаметр кроны древесной породы, высаженной в кулису, в которой создают входной просвет.

Способ реализуется следующим образом. Используются данные метеорологических станций для выявления скорости, направления и повторяемости метелистых ветров (скорость ветра от 5 м/с и более) и величины снегоприноса (G) в районе участка путей транспорта (6, фигура 1), где осуществляется защита от снежных заносов. По полученным данным определяется ширина полосы отвода по формуле: B=A+S, где А - расстояние от насаждения до бровки земляного полотна (5), определяемое в зависимости от величины снегоприноса G, по формуле: А=0,28G+17; S - ширина лесного насаждения, определяемая по формуле S=0,1G+3. Посадку саженцев производят в отведенную полосу шириной S кулисами, ориентированными по азимуту полосы отвода и состоящими из древесных и кустарниковых пород (1), и кустарниковой кулисой (2). Увеличение ширины просветов в сторону пути транспорта (6) формирует расширяющийся ветровой канал - аэродинамический диффузор (3), в котором в соответствии с известным уравнением "неразрывности" происходит уменьшение скорости ветра, при этом ось диффузора ориентируют вдоль азимута преобладающего ветра. Параллельно входному просвету и напротив его, по азимуту полосы отвода и на расстоянии, определяемом по формуле: P/2+D, где Р, м - расстояние между кулисами из древесных пород, D, м - ширина междурядья кулисы из древесных пород, высаживают древесную кулису - дефлектор (4) из среднерослых пород шириной, равной ширине входного просвета с низкорослым кустарником в ряду, расположенном ближе к бровке земляного полотна, выполняющую отклонение потока от оси и его разделение, что способствует созданию зон пониженного давления за ней. Ширину входного просвета (Е_вх) определяют по формуле: Е_вх=5+d_k, где d_k, м - максимальный диаметр кроны древесной породы, высаженной в кулису, в которой создают входной просвет.

Исходя из уравнения неразрывности ширину просветов на выходе из диффузора (Е_вых) определяют по формуле: Е_вых=Е_вх⋅Н_дк⋅V_вых/V_максм⋅(Н_дк-Н_кк), где Е_вх, м - ширина просвета на входе; Н_дк - проектная высота древесной кулисы на входе; V_вых - скорость ветра на выходе, при которой отсутствует снегопринос (<5 м/с); V_мaксм - максимальная скорость ветра на входе в метелеопасный период; Н_кк- проектная высота кустарниковой кулисы.

За счет снижения скорости ветра и образования зон с пониженным давлением при помощи древесной кулисы - дефлектора перенос частиц снега при низких и средних метелях прекращается, и основной объем принесенного снега откладывается на площади лесного насаждения.

Ширину насаждения (S) определяют по формуле S=nT+C+kmD+mP, где Т, м - ширина междурядья кустарниковой кулисы, n, шт. - количество рядов кустарниковой кулисы; С, м - расстояние от кустарниковой кулисы до первой кулисы из древесных пород; k, шт. - количество древесных кулис; D, м - ширина междурядья кулисы из древесных пород; Р, м - расстояние между кулисами из древесных пород.

Для 2-рядных кустарниковых и древесных кулис ширина междурядья принимается универсальная, равная 1,5 м, обеспечивающая механизированный уход за деревьями с наружных сторон. Для кулис с количеством рядов более 2 ширина междурядья принимается универсальная, равная 3 м, обеспечивающая механизированный уход за деревьями в междурядьях.

Способ создания защитных лесных насаждений для предотвращения снежных заносов путей транспорта включает подготовку почвы, трассировку участка, посадку саженцев древесных и кустарниковых пород кулисами и уход за ними. По данным многолетних метеорологических наблюдений определяют максимальный снегопринос, направление и максимальную скорость преобладающих ветров в метелеопасное время, устанавливают азимут участка транспортного пути и, соответственно, азимут полосы отвода территории для размещения защитного лесного насаждения, определяют ширину полос отвода с каждой стороны пути транспорта по формуле: B=A+S, где А - расстояние от насаждения до бровки земляного полотна, в зависимости от величины снегоприноса G, определяемое по формуле: А=0,28G+17; S - ширина лесного насаждения, определяемая по формуле S=0,1G+3, посадку саженцев в полосы отвода производят кулисами, состоящими из рядов древесных и кустарниковых пород, и кустарниковой кулисой, ориентированными по азимуту полосы отвода, которые размещают на площади, отведенной под насаждения в форме аэродинамических диффузоров, образованных просветами в кулисах и изменением высоты древесных пород. Кустарниковую кулису выполняют из низкорослых кустарниковых пород без просветов и располагают со стороны дорожного полотна, а древесные кулисы выполняют с просветами. Линейный размер этих просветов увеличивается по направлению к пути транспорта до линейного размера, обеспечивающего необходимое уменьшение скорости ветра, при этом в древесную кулису, расположенную ближе к бровке земляного полотна, древесные породы высаживаются в порядке удаления вначале низкорослые с низкорослым кустарником в ряду, а затем в следующий ряд, состоящий только из древесных пород, высаживают со смещением на шага посадки среднерослые породы, в дальнюю от бровки земляного полотна кулису высаживаются в порядке удаления от бровки вначале среднерослые древесные породы с низкорослым кустарником в ряду, а в следующий ряд, со смещением на шага посадки, высокорослые, в результате насаждение в целом образует пространственный аэродинамический диффузор. Ось диффузора ориентируют вдоль азимута преобладающего ветра, параллельно входному просвету и напротив его, по азимуту полосы отвода и на расстоянии, определяемом по формуле: P/2+D, где Р, м - расстояние между кулисами из древесных пород; D, м - ширина междурядья кулисы из древесных пород, высаживают древесную кулису из среднерослых пород шириной, равной ширине входного просвета с низкорослым кустарником в ряду, расположенном ближе к бровке земляного полотна, ширину входного просвета (Евх) определяют по формуле: Е_вх=5+d_k, где d_k, м - максимальный диаметр кроны древесной породы, высаженной в кулису, в которой создают входной просвет. За счет снижения скорости ветра и образования зон с пониженным давлением при помощи древесной кулисы - дефлектора перенос частиц снега при низких и средних метелях прекращается, и основной объем принесенного снега откладывается на площади лесного насаждения. 1 ил.

Способ создания защитных лесных насаждений для предотвращения снежных заносов путей транспорта, включающий подготовку почвы, трассировку участка, посадку саженцев древесных и кустарниковых пород кулисами и уход за ними, отличающийся тем, что по данным многолетних метеорологических наблюдений определяют максимальный снегопринос, направление и максимальную скорость преобладающих ветров в метелеопасное время, устанавливают азимут участка транспортного пути и, соответственно, азимут полосы отвода территории для размещения защитного лесного насаждения, определяют ширину полос отвода с каждой стороны пути транспорта по формуле: B=A+S, где А - расстояние от насаждения до бровки земляного полотна, в зависимости от величины снегоприноса G, определяемое по формуле: А=0,28G+17; S - ширина лесного насаждения, определяемая по формуле S=0,1G+3, посадку саженцев в полосы отвода производят кулисами, состоящими из рядов древесных и кустарниковых пород, и кустарниковой кулисой, ориентированными по азимуту полосы отвода, которые размещают на площади, отведенной под насаждения в форме аэродинамических диффузоров, образованных просветами в кулисах и изменением высоты древесных пород, при этом кустарниковую кулису выполняют из низкорослых кустарниковых пород без просветов и располагают со стороны дорожного полотна, а древесные кулисы выполняют с просветами, причем линейный размер этих просветов увеличивается по направлению к пути транспорта до линейного размера, обеспечивающего необходимое уменьшение скорости ветра, при этом в древесную кулису, расположенную ближе к бровке земляного полотна, древесные породы высаживаются в порядке удаления - вначале низкорослые с низкорослым кустарником в ряду, а затем в следующий ряд, состоящий только из древесных пород, высаживают со смещением на шага посадки среднерослые породы, в дальнюю от бровки земляного полотна кулису высаживаются в порядке удаления от бровки вначале среднерослые древесные породы с низкорослым кустарником в ряду, а в следующий ряд, со смещением на шага посадки, высокорослые, в результате насаждение в целом образует пространственный аэродинамический диффузор, при этом ось диффузора ориентируют вдоль азимута преобладающего ветра, параллельно входному просвету и напротив его, по азимуту полосы отвода и на расстоянии, определяемом по формуле: P/2+D, где Р, м - расстояние между кулисами из древесных пород; D, м - ширина междурядья кулисы из древесных пород, высаживают древесную кулису из среднерослых пород шириной, равной ширине входного просвета с низкорослым кустарником в ряду, расположенном ближе к бровке земляного полотна, ширину входного просвета (Е_вх) определяют по формуле: Е_вх=5+d_k, где d_k, м - максимальный диаметр кроны древесной породы, высаженной в кулису, в которой создают входной просвет.