sisteme tehnologice forestiere
DESCRIPTION
managementul activitatilor din domeniul forestierTRANSCRIPT
-
Sergiu Andrei Horodnic
SSIISSTTEEMMEETTEEHHNNOOLLOOGGIICCEEFFOORREESSTTIIEERREECCUUIIMMPPAACCTTEECCOOLLOOGGIICCRREEDDUUSS
-
n decursul istoriei, pdurea a fost o referin a nivelului dedezvoltareasocietiiumane,ungarantcredibilalsiguraneiibunstrii,alevoluieiculturalartistice.Percepiaasupramoduluincaresadezvoltatrelaia ompdure samodificat n permanen, simultan cumai amplainteraciuneomnatur.
Dincencemaimultseaccentueazimportanafunciilorpecareleasigurpdurea,iarcelereferitoarelaproteciaecologicprimeaz.Esteunechilibru,de celemaimulteori foarte fragil, ntre restriciile ecologice icerinele economice, echilibru ce trebuie pstrat printrun procesdecizionalobiectiv,frabordriextremisteceeliminvariantedeaciunefroanalizprealabilaraportuluicorectdintreavantajeidezavantaje,dintrenevoiiresurse,dintrebeneficinesuportabil.
nacestcontext,atttimpctomenireavaaveanevoiedeceamaiimportant resurs forestier lemnul , sistemele tehnologice aplicatetrebuieselectateprinprismareducerii impactuluiecologic.Scopulacesteilucrri este tocmai cel de a prezenta avantajele i riscurile utilizriisistemelor tehnologice forestiere actuale, cu credina c o viziunecumptat asupra ntregului proces de producie devine posibil numaidupcunoatereaianalizacorectaalternativelordelucrudisponibile.
Autorul
PPrreeaammbbuull
-
Capitolul 1: Noiuni introductive 1 1.1 Istoric. Termeni, concepte i principii 1
Evoluiaexploatriilemnului 1
Terminologie.Conceptespecifice 4
Principiileactivitiideexploatarealemnului 6 1.2 Tendine de ecotehnologizare a exploatrii lemnului 7 1.3 Situaia exploatrii lemnului n ara noastr i perspective de utilizare a sistemelor ecotehnologice 12
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului 15
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului 15
Tipuridesistemeconvenionaledeexploatare 15Utilajeforestieredeexploatarecudeplasarepesol 19
Colectarealemnuluicuatelajele 28
Colectareacuinstalaiicucablu 29
Colectarealemnuluicuaerodine 30 2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare 31
Mobilitateavehiculelor 32
Capitolul 3: Impactul activitii de exploatare asupra ecosistemelor forestiere 41
3.1 Consideraii generale privind efectele ecologice ale
activitii de exploatare a lemnului 41 3.2 Efecte perturbatoare asupra solului n procesul de
colectare a lemnului 45 Clasificareaprejudiciilorasuprasolului 45
Formareaogaelor 46Compactareasolului 46
Interaciuneautilajsol 48
CCuupprriinnss
-
vi
3.3 Prejudicii de exploatare produse asupra arborilor n picioare i a seminiului 51 3.4 Poluarea n procesul de exploatare a lemnului 53
Poluareasoluluiiaapei 53Poluareaaerului 54
Alteefectepoluante 55
3.5 Msuri de limitare a efectelor ecologice negative prin activitatea de exploatare a lemnului 55
Capitolul 4: Instalaiile cu cablu - sisteme ecotehnologice de colectare a lemnului 63
4.1 Elemente specifice colectrii cu instalaiile cu cablu 63 4.2 Instalaii de colectare cu cablu actuale modele
constructive 75
Capitolul 5: Echipamente pentru colectarea lemnului la scar redus 81
5.1 Elemente caracteristice mijloacelor de exploatare
la scar redus 81 5.2 Sisteme de exploatare la scar redus i modul de
utilizare a acestora 82 Tractoarelecugabaritredus 82
Instalaiilecucablu 90Colectareacuatelajele 91
Alteutilajeiechipamentedemicidimensiuni 95
Capitolul 6: Criterii de selectare a utilajelor i dispozi-tivelor pentru exploatarea lemnului 107
6.1 Principalii factori de influen ce condiioneaz selectarea unui sistem tehnologic de exploatare 107 Parametriidecizionalispecificiexploatriilemnului 107Factoricheieinivelulderiscpentruprincipalelevariante
tehnologicefolositelacolectarealemnului 114
6.2 Selectarea utilajelor n funcie de condiiile de teren 118 6.3 Analiz multicriterial pentru selectarea mijloacelor de
colectare cu impact ecologic redus 123
-
vii
Capitolul 7: Estimarea costurilor de exploatare i a eficienei sistemelor tehnologice 135
7.1 Structura costurilor de exploatare a lemnului 135 7.2 Estimarea costurilor de exploatare a lemnului 142 7.3 Productivitatea mijloacelor de exploatare 150 7.4 Structura timpului de munc i organizarea activitii de
exploatare a lemnului 159
Bibliografie 169
-
Introducereanproblematicaabordatcuprindeinformaiiprivind:
etapelededezvoltareadomeniuluiexploatrilorforestiere terminologiaspecific elementeleconceptualeiprincipiileaplicate stadiulactualiperspectiveledeextindereasistemelordeexploatarecu
impactecologicredus
1.1Istoric.Termeni,concepteiprincipii
Evoluiaexploatriilemnului
Accepiuneamodernprincareculturapduriloriexploatarealemnuluireprezint un sistem unitar n care cele dou activiti se intercondiioneaz,induceinseparabilitateaacestoraiinterpretarearecoltriilemnuluicaometodsilviculturalderegenerarecarecondiioneazinstalareaunuinouarboret.
Privitcaoactivitatepurextractiv,ncazulpdurilornaturale,saucaoetap final a procesului silvicultural suprapus temporal etapei de creare acondiiilorderealizareauneinoipduri,ncelelaltesituaii,exploatarealemnuluipoate s determine, atunci cnd nu este efectuat corespunztor, modificrisubstaniale n ecosistemele forestiere, modificri care pot deregla echilibrulecologic local. Din acest motiv, sistemele tehnologice de exploatare trebuieadaptatestructuriipdurii,integrnduseastfelnsistemulgospodririidurabileaacesteia. Pdurea trebuie s ndeplineasc n celemai bune condiii funciile deprotecie a mediului nconjurtor i, n acelai timp, s asigure permanentbiomaslemnoasialteprodusespecificenecesareeconomiei.
Din pcate, n sistemul economiei de pia se exercit presiuni asuprastructurilorceadministreazsuprafeeleocupatedepduri nsensulconvertiriirapideavaloriiarborilornvenituri imediate, ndetrimentul investiiilorpentrucretereaidezvoltareaarboretelorpetermenlung.
Existanumitedificultidenelegereisurprindereaprioritiloriamodului de dezvoltare a domeniului exploatrilor forestiere datorate attmodificrilorntimp,ctiavariaiilornspaiucerezultdintendinelediferitededezvoltarezonal.
Heinimann (2007) propune pentru domeniul exploatrii lemnului unmodelprincipalevolutivcucincifazededezvoltareavndcareferindescrierea
CCaappiittoolluull11::NNooiiuunniiiinnttrroodduuccttiivvee
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
2
realizatdeanteriordeIvarSamsetasuprafenomenuluievoluieidiscontinueaexploatrilorforestiere.
n figura 1.1 este redat schema modelelor de structurare i deorganizare privind nivelurile evolutive ale ingineriei i managementuluiexploatrilorforestierecadisciplintiinific.
nceputul unei prime faze de dezvoltare poate fi marcat de lucrareaForestutilisationwithadescriptionoftheartofforestpracticesrealizatn1764deDuhamelduMonceau,etapautilizriimotivatdecretereacereriidelemnpentruutilizri nobiectivede interes lanivelde stat (cu referire laFrana). Secaracterizeazprinempirismnorganizareiconsecinenegativeasuprazonelorexploatate.
Cea dea doua etap este poziionat la nceputul secolului 20 i secaracterizeaz prin studiul sistematic al proceselor de munc prin analizastructuriitimpuluidelucruimsurareaperformanelornvedereastabiliriiunorreglementridecelemaibunepractici.
LucrrileluiFrederickTaylorreferitoarelastudiultimpuluidelucruilaorganizareatiinificamunciiauavutunefectdecisivasupraconcepieiprivindinstruireamuncitorilor.Modelul de organizare amuncii este cel al unui sistemmecanic,precis,carepoatefiproiectaticontrolatdeterminist.
Este formulat un prim principiu care, suplimentar abilitilor icompetenelor muncitorilor, face referire la productivitatea muncii: principiul
Figura1.1
Evoluia ingineriei i managementului exploatrilor forestiere (dup Heinimann, 2007)
-
1.1 Istoric. Termeni, concepte i principii
3
relaiei piesvolum prin care consumul de timp pe unitate de volum scadeodatcucretereavolumuluipeunitateadeprodus.
Perioadaestedominatdemuncamanualifolosireaatelajelorpentrucolectareitransport,daraparieforturidedezvoltareamecanizrii(ntreruptedeceldealdoilearzboimondial).
Etapa a treia, a mecanizrii intensive, ncepe dup 1950 i secaracterizeazprinpreocuprilecercettorilorndomeniulforestierdeanlocuifactoruldeproduciemuncprinfactoruldeproduciecapital.
Eforturileaufostconcretizateprinrealizareaiintroducereanpracticaexploatrilor forestiere a trei tipuri de noi utilaje care au generat un gen derevoluienrecoltarealemnului:ferstrulmecanic,tractorulforestier,autotrenulforestier.
Sauextinscercetriledinetapaanterioarndomeniulfactoruluiumani al performanelor atinse n diverse condiii de munc prin apariia unei noidiscipline tiinifice: ergonomia. Metodele analizei statistice sau extins i ndomeniul forestier mbuntind att modul de organizare a experimentelornecesarefundamentriideciziilor,cticeldeprelucrareadatelor.
Dezvoltarea unei game diverse de utilaje a condus, n cea deapatraetap, la creterea exponenial a complexitii muncii datorat creteriinumrului de opiuni pentru realizarea unei operaii. Caracteristica etapei esteabordareasistemicaprocesuluideproducieaexploatriilemnuluicareconst,nesen,nidentificareasaurecomandareauneidireciideaciunesauaunuisetdeaciunicaresepotrivesccelmaibineunuianumitsetdeobiective.
Analizadesistemsedesfoarntrosuccesiunespecific:
managementuloperaiilor(organizareaproceselortehnologice)astfelnctsseobinocretereaeficieneisistemuluiommainntrunanumitcontextdat;
aldoileanivelalanalizeiconst nalegereaaceleidireciideaciune(dintrun set de alternative posibile) care optimizeaz raportuleficiencost;
proiectarea i controlul unor noi sisteme pentru perfecionareametodelor de lucru aplicate sau pentru implementarea unoraneutilizateanterior;
analiza strategic pentru investigarea gamei de activiti posibile nviitoriidentificareamodalitilordeincluderensistem.
Studiulactivitiideexploatareaidentificat6funciideproces,neleseca funcii ce implic transformri ale obiectului muncii (doborre, curire decrci, secionare, cojire, despicare, tocare) ce pot fi localizate ntruna dintre 4poziii de lucru: n arboret la locul de doborre, lng cile de colectare, lngdrumurileforestierei/saundepozite.Acestefunciipotfigrupatencontinuarepe tipuri de utilaje care corespund celor trei sisteme de exploatare frecventaplicate(eng.cuttolength,treelength,fulltree).
Etapa5, n desfurare acum, este cea care aplic unmodel tip reea,model care se caracterizeaz prin alocarea dinamic a funciilor unor unitifuncionale i analiza legturilor ce se formeaz ntre acestea. Se deschid astfelnoimodaliti de cooperare i interaciune ntre operatorii umani i complexulsubsistemelorartificiale.
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
4
Sa observat c evoluia tehnologiei este mult mai rapid dectmodificarea corespunztoare a structurilor manageriale i este necesar oabordare nou (eng. business process reengineering) prin reproiectareapermanenticontrolulsistemelortehniceiadministrative.
Managementul exploatrii lemnului necesit mecanisme de controlorientate pe probleme concrete punctuale. Prin aplicarea acestora sunt impusecondiiilerealizriiunorproiecte,planurisauprogramedelucrucaretrebuiesfie:
realizabilebiofizic(inseamadelegilefizice,deprincipiileingineretiiderelaiilecumediulecosistemelorforestiere);
eficiente economic (iau n considerare raportul costbeneficiu cuconsecinepetermenscurtilung);
compatibilelaniveldeindivid(sprevinefectelenegativeasuprastriide sntate i asupra comportamentului psihosocial, s prevadevoluia personalitii i a atitudinii i s promoveze responsabilitateasocial);
apropiatedemediu(impactredusasupramediului),precumieficienten utilizarea resurselor, regenerabile sau neregenerabile, a apei i aenergiei;
acceptabileinstituional(sinseamadelegiiregulamente,precumide reguli informale care reglementeaz procesul de exploatare alemnului, de interesul proprietarilor i administratorilor terenurilorforestiere,precumidevalorilesociale).
Terminologie.Conceptespecifice
Exploatarea lemnului trebuie neleas n sensul de operaiuniforestiere sau operaii tehnologice forestiere (eng. forest operations), iarstudiulacesteiaindividualizeazdisciplinatiinificcaresereferlaproiectarea,implementarea,controluliperfecionareacontinuasistemelordeexploatarealemnului.
ConformopinieiexprimatedePulkki (2013),esteoportunsse facodifereniere n terminologia de specialitate ntremetodde exploatare i sistem(tehnologic)deexploatarealemnului.
Definiie
Exploatarea lemnului reprezint ansamblul de activiti cu caractersilvicultural, tehnic i economic care urmresc introducerea n circuituleconomicaproduselorrezultatedinvalorificareabiomaseilemnoase.
Definiii
Metodadeexploataresereferlaformancaresegsetelemnulrecoltatpeparcursulprocesuluidecolectare.Sistemul de exploatare se refer la uneltele, echipamentele i utilajelespecifice folosite pentru exploatarea lemnului de pe o anumit suprafa cucaracteristici distincte. Componentele individuale ale unui sistem pot fischimbatefraimplicaimodificareametodeideexploatare.
-
1.1 Istoric. Termeni, concepte i principii
5
Procesul deproducie forestier se caracterizeazprin efectuareaunoroperaii specializate grupate n urmtoarele procese tehnologice de bazcaracterizateprintroconcentrareaprogresivapieselordinlemnrezultate:
procesul tehnologic de recoltare a lemnului, care cuprinde ca operaieprincipaldoborreaarborilor;acestprocesreprezintansambluldelucrriprincareserealizeaztransformareaarboreluidinelementbioproductivnmaterieprim;
procesultehnologicdecolectarealemnuluicuoperaiiledeadunat,scos,apropiat prin care se realizeaz concentrarea progresiv a lemnuluiutilizndcidecolectarecucaractertemporar;
procesul tehnologic din platformele primare, care are loc la interseciacilor de colectare cu calea de transport permanent, i care poate includeoperaiidefasonareiprelucrareprincareserealizeazmodificareaformeiidimensiunilormaterialuluilemnosrezultatnurmarecoltrii;
procesultehnologicdetransportforestiercesedesfoarntreplatformaprimar i depozitul final sau centrul de sortare i preindustrializare alemnului(C.S.P.L.);
procesul tehnologic de preindustrializare prin care se d o formdefinitiv produsului exploatrii prin lucrri de sortare i prelucrare ncondiiiindustriale;precedeprocesuldeindustrializarealemnului.
Seobservcprocesuldeproduciealexploatrii lemnuluicuprinde nstructurasaurmtoarelecategoriideoperaiitehnologice:
operaii de transformare i de prelucrare primar specifice: doborrea,curireadecrci,secionarea,despicarea,cojirea,tocarea;
operaii de deplasare sau transport tehnologic: colectarea, ncrcarea,transportul propriuzis (auto, pe ci ferate, pe ap sau pe calea aerului),descrcarea,deplasareapedistanescurte(transportulintern);
operaiidedepozitare,controlilivrare:stivuireasaupachetizarea,sortarea,msurarea.
n funcie de etapa n care se afl lemnul n cadrul procesului deproducie, locaiile n care se desfoar aceste operaii difer: n antierul deexploatare,peciledecolectaresaundepozite(intermediaresaucentrale).
antierul de exploatare a lemnului cuprinde unul sau mai multeparchete cu cile de colectare, platformele primare, punctele de ncrcare imijloacele demunc active aferente, precum i toate instalaiile, construciile iamenajrilenecesareexecutrii lucrrilordeexploatarea lemnului.Sunt incluseaiciibazatehnicomaterialaactivitilorauxiliare,dedeservireiconexe.Toateacesteasuntorganizate,conduseigestionatenmodunitar.
Definiie
Parchetul reprezint suprafaa delimitat n interiorul unui arboret pe careesteamplasatbiomasalemnoasdestinatexploatriisauundesedesfoar,deja,oactivitatedeexploatarealemnului.
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
6
Ciledecolectare sunt formatedintraseeledeaccespentrumijloacelefolositepentrucolectarealemnului(tractoare,atelaje,instalaiicucabluetc.).
Platformele primare reprezint suprafee de teren amplasate lainterseciauneiasauamaimultorcidecolectarecucaleadetransport;acesteainclud, n acelai timp, i punctele de ncrcare a materialului lemnos nmijloaceledetransport.
Depozitulcentralesteosuprafadeterenspecialamenajat,dotatcuconstrucii,instalaiiialtemijloacedemuncceseutilizeazpentrudescrcarea,stocarea i ncrcareamaterialului lemnos. Dac depozitul central este situat laintersecia dintre dou ci de transport forestier executat cu mijloace diferite,dupooperaiedetransbordare,acestasenumetedepozitintermediar.
Atuncicndmijloaceledelucruclasicesuntnlocuiteculiniitehnologicesemiautomatede sortare i fasonare n flux continuu, depozitele centrale pot ficonsideratecentredesortareipreindustrializarealemnului(C.S.P.L.).
Principiileactivitiideexploatarealemnului
Organizarea i conducerea activitii din domeniul exploatrilorforestiere necesit nelegerea principiilor fundamentale care condiioneazfuncionarea sistemelor de exploatare a lemnului i dezvoltarea conceptelor, ametodelor i instrumentelor care faciliteaz proiectarea, implementarea ifuncionareacontinuuperfecionataacestorsisteme.
Activitatea de exploatare a lemnului trebuie s se desfoare prinrespectareaurmtoarelorprincipii:
principiul protejriimediului, care atest faptul c valorificarea lemnuluitrebuiesserealizezencondiiileasigurriiacestuiprincipalrolalpdurii,cel de protecie amediului; serviciile oferite de pdure trebuie s primezeatunci cnd se analizeaz valoarea unui teren forestier i, n acest context,trebuie s se evite exploatarea intensiv sau cea realizat fr asigurareaunor msuri de protecie corespunztoare; trebuie luate n considerare,atunci cnd este cazul, posibilele efecte ecologice negative ale folosiriianumitor mijloace de colectare i s se respecte msurile preventivenecesare;
principiulcorelriiexploatrii lemnuluicucerineleregenerriipdurii(sau principiul interaciunii dintre silvicultur i exploatare), care impunealegerea i aplicarea acelormetode imijloacede lucru care sminimizezeeventualele prejudicii aduse prin distrugerea seminiului sau vtmareaarboretului; trebuie s se coreleze, de asemenea, volumul de exploatat cuposibilitateapdurii,nvedereamenineriiunuiechilibruecologic;activitateade exploatare a lemnului trebuie s se adapteze, din punct de vedere alutilajelor i al tehnicii de lucru, la specificul interveniilor silvotehniceprevzute;
principiuleficieneieconomicepresupuneorganizareatiinificaactivitiideexploatarealemnuluipentruasigurareacontinuitii,aritmicitiilivrriisortimentelordelemnctreconsumatori(constanaofertei)iarentabilitiieconomice.Oriceactivitatedeexploatriforestieretrebuiessedesfoarenbaza unui proiect tehnologic care stabilete soluiile de organizare rezultateprin analiza mai multor variante posibile i care include un antecalcul alcheltuielilorialrentabilitiiscontate;
-
1.2 Tendine de ecotehnologizare a exploatrii lemnului
7
principiul economisirii i valorificrii superioare a lemnului estedeterminat de creterea cerinelor cantitative i de valoarea sa economicridicat, n condiiile unor resurse limitate i cu posibiliti relativ mici decretere n timp; seurmretecaprinsporireavolumuluide lucru,printrosortaremai judicioas, s se asigure fiecrui sortiment lemnos o destinaieprecisirentabil,cuovaloarectmaimaredentrebuinare.
Optimizarea intereselor silvicultural i economic se realizeaz prinproiectareaiorganizareacorespunztoarealucrrilordeexploatarenvedereaasigurriicondiiiloroptimededezvoltareiregenerareaarboreteloriapuneriinvaloare,ncondiiieconomicerentabile,amaseilemnoaserezultate.
Al doilea principiu enunat, cel al corelrii exploatrii lemnului cucerinele regenerrii pdurii, evideniaz o particularitate a activitii deexploatareapdurilor, i anume faptul cmijloacele tehniceutilizate trebuiesfie n concordan cu condiiile naturale specifice, astfel nct s nu influenezenegativdezvoltareapdurii.
1.2Tendinedeecotehnologizareaexploatriilemnului
Obiectivele procesului de exploatare pot fi sintetizate n preocupareapentru maximizarea valorii materialului lemnos exploatat concomitent cuminimizarea costurilor i cu ncadrarea necondiionat n restriciile de ordinecologic.
Condiiile n care se desfoar procesul de exploatare a lemnului nprezentsuntdiverse.Pedeoparte,existtendinadereducereasuprafeelorcese parcurg cu tieri, ceea ce determin un volum mic de lemn exploatat peunitatea de suprafa, iar pe de alt parte, agenii economici de exploatareurmresc permanenta reducere a cheltuielilor pe care le implic aceastactivitate.Indiferentdesituaie,ns,nutrebuiessefacrabatdelarespectarearestriciilordeordinsilviculturalpeparcursul ntreguluiprocesdeexploatarealemnului.
Exploatarea lemnului cu impact ecologic redus (eng. Reduced ImpactForest Harvesting) reprezint un sistem de lucru bazat pe implementareacontrolataoperaiilorspecificerecoltriiicolectriilemnuluicuunnivelsczutalprejudiciilorasuprasolului,apeloridezvoltriiulterioareaarborilor,sistemcareasigurperpetuareafunciilorpduriiiviabilitateaeconomicaacesteiaidupexploatare(F.A.O.,2003).
Unproces tehnologic specificacestuidezideratnueste, nmodabsolutnecesar,difereniatcastructurcomparativcuunulconvenional;trebuienssse aleag acele modaliti de exploatare care reduc consecinele aciunilor dinprezent asupra valorii viitoare a pdurii. n acest context, orice prejudiciureprezint un cost suplimentar pentru administratorul suprafeei exploatate,echivalentul cuantumului scderii valorii economice i ecologice a arboretuluiviitor.
Unadintreprovocrile lacaretrebuiesrspundingineriaexploatriilemnului este ceadediseminare i aplicare a tehnologiilorcu impactecologicredus (eng. ecologically sound). Se poate discuta despre un nou domeniu deinteres, cel al ecologieioperaiunilor forestiere care aplic principiile ecologieiindustriale n exploatrile forestiere pentru minimizarea impactului asuprastructuriiifunciilorbiosferei,litosferei,hidrosfereiiatmosferei.
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
8
n acest context, este foarte important s se evalueze performanelesistemelor forestiere de exploatare referitoare la protecia mediului i s sestabileasc standarde de calitate care s fie apoi impuse i monitorizate npractic.Caracteristicilesistemelordecolectareactualesuntredatentabelul1.1.
Dezvoltarea tehnologic permite desfurarea activitii n domeniulforestiercumaipuinepierderidemaslemnoas,cuunnivelredusdepoluare,cuunimpactmaimicasupramediuluiicuconsumurimaimicidemateriiprime;trebuie doar aplicate cele mai adecvate sisteme tehnologice de exploatare alemnului. Principalele obiective ale proiectrii i planificrii lucrrilor deexploatare a lemnului sunt: optimizarea operaiilor din cadrul proceselortehnologiceiminimizareaimpactuluiasupramediului.
Metodeledeexploatareaplicatepescarlargnprezentsedifereniazdinpunctdevederealinflueneiasupramediuluiforestier(tabelul1.2).
Metodansortimentedefinitiveimultiplidesortimente(CTL)estemaifavorabil(tabelul1.3)atuncicnd:
suprafeeledeexploatatsuntredusei/saudispersate; seefectueaztieriparialesaurrituri; selucreaznzonesensibilecarenecesitungraddeprotecieridicat; reeauadedrumurinuestedens,iarspaiuldedepozitarerelativredus; esteurmritocalitatesuperioarasortimentelor.
Sistemeletehnologicedeexploatarealemnuluifolositepescarlargnprezent sedovedesc inadecvatepentruexploatarea lemnului cu impactecologicredusidinaceastcauzseobservpeplanmondialoorientarespreaplicareaunor variantelor de organizare care s asigure protecia terenurilor n pant, asolului,aseminiului,aarborilorrmaipepicioriaapelor.
Tabelul1.1
Avantaje i dezavantaje ale sistemelor tehnologice actuale de colectare
Sistemdecolectare Avantaje Dezavantaje
Manual
9 froamenajaredeosebitacilordecolectare9 echipamentsimplu9 investiiireduse
muncgreailent distanefoartemicidecolectare
Tractor9 costurirelativmici9 perioadredusdeinstruire9 tehnologiesimpl
tendinedeaproduceprejudiciiasupramediului
densitatemareacilordecolectare limitarenfunciedepanticaracteristicilesolului
Atelaje
9 prejudiciireduseasuprasoluluiiarboretului9 cidecolectarenguste9 investiiireduseicosturidentreineremici
distanedecolectaremici limitareladimensiuniredusealearborilorrecoltaiilatiericuvolummicpeunitateadesuprafa
Instalaiicucablu
9 densitatemicatraseelor9 impactredusasuprasolului9 impactsczutasupramediului,dacsuntutilizatecorect
investiiidenivelridicat montaredemontareuneoridificilpentruinstalaiicomplexe
Elicopter
9 productivitatemare9 densitatemicadrumurilorforestiere9 impactfoarteredusasupramediului
foartecostisitor necesitoorganizarefoarteprecis pregtirelaunnivelnaltaoperatorilor
-
1.2 Tendine de ecotehnologizare a exploatrii lemnului
9
Tabelul1.2
Avantaje i dezavantaje ale
metodelor de exploatare
(dup Pulkki, 2013)
Sortimentedefinitive/multiplidesortimente(Shortwoodsystem)
Avantaje impactnegativmairedusasupraarboretuluipiesele din lemn au form regulat i prin aceasta sunt mai puinsupuserisculuideclasriiprinruperesauachierelacolectareresturiledeexploatarermn,ntroproporiemare,lacioatcrcile,vrfurileialtepiesenevalorificabilerezultatepotrmnepetraseeledecolectare,protejndastfelsoluli rdcinileaparentealearborilornecesitnmsurmaimicechipamentededeserviresauauxiliaresuprafaadedepozitareestemaipuinextinslungimeamicapieselorpermiteutilizareaunortraseecugradmaredesinuozitateicurazederacordaremici
Dezavantaje investiiiiniialerelativmarii,uneori,costurideexploatareridicateproductivitatemaimiccaracterintensivdinpunctdevederealorganizriimunciiutilizarea sub capacitate a mijloacelor de colectare, mai ales atuncicndpantaterenuluiestemare
Trunchiuriicatarge(Treelengthsystem)
Avantaje crcilermnlacioatresturile de exploatare pot fi utilizate pentru protejarea solului petraseeledecolectaretraseeledecolectarenutrebuiesfiefoartelargi
Dezavantaje suprafaa pieselor este afectat de modul de deplasare (nnoroiat,zdrelit)prejudiciereasoluluiprincolectarepoateajungelaunnivelridicatsepotproduceprejudicii ale seminiuluiiarborilor npicioare (serecomand,pectposibil, folosireaunorarboritamponpemargineatraseelorsauprotejareacelorcevorrmnenarboret)
Arboricucoroan(Fulltreesystem)
Avantaje maximizeaz proporia de lemn utilizat pe unitatea de suprafaexploatatgradridicatdemecanizareicuoproductivitatemarenivelmaimicdemuncncorporatpeunitatedevolumconcentrarea operaiilor de fasonare, fapt avantajosmai ales pentruarboriidemicidimensiuniatunci cnd este vorba de tieri rase, suprafaa exploatat rmnedegajat de resturi de exploatare i nu sunt necesare lucrrisuplimentarenvedereapregtiriipentruplantare
Dezavantaje costuriiniialemari(cuinvestiiile)icosturideexploataremarinecesit echipamente i utilaje cu gabarit mrit care au nevoie despaiumaredemanevrdeplasareautilajelorestecostisitoareutilajele sunt grele i pot provoca prejudicii asupra rdcinilorarborilor,compactareasoluluiiformareaogaelorpot fi necesare pneuri de joas presiune ceea ce crete costurile ilimeaminimatraseuluidecolectarecrcile mresc gabaritul sarcinii (provoac rnirea arborilor de petraseu)sepotnregistradeclasrialematerialuluilemnosresturile de exploatare nu rmn n arboret (srcire n materieorganic)
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
10
Modeleleecotehnologicedeexploatareforestiersecaracterizeazprin:
raionalizareautilizriitractoarelor;
extindereainstalaiilorcucablucautilajedebaz;
dezvoltareaunorreeleoptimedetransportpentruasereducedistaneledecolectare;
folosireaatelajelorntandemcuutilajeperformantecarerealizeazcolectarealemnuluinarboreteletinere;
aplicarea metodei de exploatare n sortimente cu lungimi reduse (eng.ShortwoodHarvestingSystem)iatehnologieiForwarding.
Aplicareasistemelordeexploatarealemnuluicuimpactecologicredus(eng. Reduced Impact Logging RIL) a ctigat n importan n zona deinterferen dintre provocrile impuse de modificrile condiiilor de mediu ipreocuprile pentru obinerea unor beneficii economice i sociale (Heinrich iArzberger,2004).
Colectarea cu impact ecologic redus (RIL) poate fi definit ca omodalitate de organizare a activitii bazat pe planificare atent i verificarestrictaimplementriiaceloroperaiideexploatarealemnuluicareminimizeazimpactul asupra arboretului i solului, aplicate n cazul interveniilor cuintensitatemic(proporieredusaarborilorextrai).
Seevitastfelefectelenegativecesepotmanifesta ncazul sistemelorconvenionale de exploatare, care au ca obiectiv unic obinerea unor beneficiirapideimariindiferentdeconsecineleecologicesaudeblocajulasupramoduluincarearboretulexploatatimaindeplinetefunciile.
PrincipalelecaracteristicialeRILsunt:
stabilireaunuiritmoptimalinterveniilornarboretnscopulasigurriiuneiperioade suficient de lungi pentru regenerare i a unei rate a creterii nvolumicalitateaarborilorrmai(interveniiledesecrescrisculproduceriiprejudiciilor);
minimizareaprejudiciilorasupraarboretuluirmassauasupramediuluisudedezvoltare;
minimizarealimiicilordecolectareiasuprafeeipecaresedesfoar;
Tabelul1.3
Aplicabilitatea metodelor de exploatare n funcie de tipul interveniei
Metodadeexploatare
Tipdeintervenie Sortimentedefinitiveimultiplidesortimente
Trunchiuriicatarge
Arboriipridearbori
Tierirase bun bun bun
Progresiveisuccesive bun moderat nerecomandat
Grdinrite(extragereaarborilorselectividispersat)
bun nerecomandat nerecomandat
Seleciegrupatnarboretepluriene bun moderat nerecomandat
Rrituri bun moderat nerecomandat
-
1.2 Tendine de ecotehnologizare a exploatrii lemnului
11
desfurarea activitii n condiii favorabile de munc prin adaptareatehnologic la starea terenului i a vremii; proiectarea lucrrilor trebuie sinclud variante alternative pentru condiii diferite de lucru pe aceeaisuprafaexploatat;
reducerea presiunii asupra solului prin folosirea unor sisteme de rulare cupneuridejoaspresiunei/sausuprafamaredecontact;
instruireacorespunztoareamuncitoriloriacoordonatoriloractivitilordeexploatare; n multe situaii muncitorii forestieri sunt slab pregtii iinsuficient pltii, ceea ce duce la un impact negativ asupra mediului i lapierderi economice; sunt necesareprogramede instruire a personalului detoategradelepentrumbuntireacondiiilordemunc,programencaresseimpliceicomunitilelocaledincareprovineforademunc.
asigurarea echipamentului de protecie i a mecanismelor i utilajelor cucaracteristiciergonomice mbuntite;cheltuielile indirectesuplimentare ncazulunoraccidentedemuncpotfidepnla6orimaimaridectcosturiledirectedeexploatareiacesteaserepercuteazasupramoduluiderealizarea unor operaii de remediere a prejudiciilor sau asupra posibilitilor deinvestiieninstruireindotaretehnicmodern;
realizarea i ntreinerea corespunztoare a drumurilor forestiere prin:asigurareaunuiprofil adaptat zonei, ntreinereapermanenta stratuluideuzuriasistemuluidescurgereaapelordinprecipitaii,evitareacolectriiprintrresausemitrrepedrumurileautoforestiere;
doborreadirecionataarborilor,inndusecontidemodulderealizareacolectrii; n situaia adunatului cu cablul de sarcin prin trre (troliiindependentesaumontatepeasiul tractorului forestier)estepreferabilodirecionareacderiioblicnraportcucaleadeapropiat;
amplasarea corect a suprafeelor de depozitare (platforme primare); estepreferabilsseutilizezemargineadrumuluipeolungimemaimaredectssecreezeosingursuprafaextinsninteriorularboretului;
evaluareapostexploatare este deosebit de important att pentru firmadeexploatarectipentruadministratorulsuprafeeidepdurepentrucpotfistabilitemsuride mbuntireaactivitiideexploatare;aceastevaluareinclude i cuantificarea daunelor asupra arboretului i solului n costuri deremediere, precum i analiza productivitii realizate n condiiile aplicriiRIL;
este obligatorie reabilitarea terenului degradat prin colectarea lemnului iremediereaprejudiciilorasupraarboretului afectatprin impactulnegativalunoroperaiideexploatare;
anumite costuri suntmaimari (cu aproximativ 20%) n cazul aplicriiRILdatorit activitii de proiectare i organizare care implic timp i efort nplusfadesistemulconvenional.
n vederea ndeplinirii acestor condiii organizatorice, un proiecttehnologic de exploatare a lemnului trebuie s conin: o descriere succint aoperaiilor planificate i un plan detaliat al zonei de desfurare a lucrrilor;informaiidesprearboriiceurmeazafiexploatai,altedatedesprearboret,soli condiiilede teren,precumidespreprezenacursurilordeap;detalierialeaspectelorprivindechipamentuldelucruiforademuncimplicat.
-
Capitolul 1: Noiuni introductive
12
1.3Situaiaexploatriilemnuluinaranoastriperspectivedeutilizareasistemelorecotehnologice
n prezent, la noi n ar sunt utilizate exclusiv tractoarele tip skidder,specializatepentruapropiatullemnuluiprinsemitrre.Sistemeletehnologicedeexploatarecuimpactecologicredusncazulfolosiriitractoarelorpentrucolectarese orienteaz ns, pe plan mondial, spre utilaje de tip forwarder care suntspecializate pentru apropiatul lemnului scurt (sub 6m lungime) prin purtare(OpreaiSbera,1999).Cavariantintermediar,deosebitdeeficientpetraseelede versant, este folosit tandemul format din tractorul skidder pentru adunat cucablul de sarcin i tractorul forwarder pentru apropiat, cu reale posibiliti deaplicareilanoi.
Se observ i faptul c utilizarea funicularelor pentru exploatarealemnuluidinpdurileriinoastreparcurgeoperioaddedeclinexplicatparialprin nivelul ridicat al costului echipamentelor i al cheltuielilor de montare idemontareaacestora.
Destul de frecvent, se constat c sunt proprietari depdureprivai iageni economici care exploateaz biomasa lemnoas prin mijloace modeste,depitetehnic,sauchiarfolosindimprovizaii(OlteanuiPrjol,1999).Aproapeoricefirmcuuntractorndotarepoateprimipermisiuneadeaexploatabiomaslemnoas.Evident,nacestesituaiinusemaiinsistperealizareaunorproiectedeexploatarencaressealeag,aacumesterecomandat,ovariantdelucruoptim din mai multe analizate de cadre cu pregtire corespunztoare ndomeniu.
Exist o tendin de neglijare a tehnicilor de exploatare cu impactecologic minim considernduse c simpla autorizare a metodei de lucru(frecvent,doarceantrunchiuriicatarge)estesuficient.
Creterea gradului de mecanizare n procesul tehnologic de colectarepoateficompatibilcurespectarearegulilorsilvicedeexploatare,dacsevaineseamadeurmtoarelerecomandri:
dotarea antierelor de exploatare cu tractoare cu gabarit redus; reducereadimensiunilordegabaritiagreutiiutilajelordecolectareesteunadintresoluiileaplicatepescartotmailargncazularboretelorcudensitatemare,cu un numr redus al arborilor extrai de pe unitatea de suprafa i cuvariaiimarialecondiiilordeteren(UpdegraffiBlinn,2000);
dezvoltareainstalaiilorcucablucudimensiunireduse(instalaiicucablucunumr redus de deschideri, tractoarefunicular etc.) prin adaptarea lor lacolectareaunorcantitirelativmicidemateriallemnos;
utilizareapescarmailargatroliilormecaniceindependente;
stabilireaunorsoluiipentrucolectarecaretrebuies fie nconcordancurealitatea din teren i nu doar cu dotarea tehnic a agentului economic deexploatare;
cretereaexigeneiorganelordecontrolfadetoiageniideexploatare.
Administratorul unei suprafee de pdure trebuie s se asigure cprocedeele de exploatare cu impact ecologic redus vor fi ntradevr aplicate iacest lucru poate s se realizeze prin nscrierea cu anticipaie n contractulncheiatcuagentuldeexploatareaacestorprocedeeiprincoordonareatuturoroperaiilortehnologicedepersonaldespecialitate.
-
1.3 Situaia exploatrii lemnului n ara noastr i perspective ecotehnologice
13
Este dificil pentru un agent economic s exploateze biomasa lemnoasprin metode ecoprotective rmnnd, n acelai timp, competitiv pe piaalemnului pentru c aceasta presupune un consum de timp i cheltuielisuplimentare. ns, sistemele ecotehnologice de exploatare a lemnului pot fiaplicatedoardeceicareacceptpentrumomentctiguriredusetiindcvorfiobinute beneficii majore n perioadele urmtoare sau abia de generaiileurmtoare.
Situaiaactualestedoartemporarispermcva fidepit ntruntimp ct mai scurt, nainte ca efectele negative ale aplicrii unor procedeeanacronicedeexploatarealemnuluisseamplificeiremediabil.
-
Capitolul 1: Introducere n problematica lucrrii
14
-
Prezentareasistemelortehnologicedeexploatarealemnuluisereferla:
clasificareatipurilorconvenionaledesistemederecoltareicolectare factoriiceinflueneazfuncionareaoptimamijloacelordeexploatare limitriletehnologiceiperformaneleutilajelornfunciedecondiiilede
utilizare configurareaoptimatraseelordecolectarealemnuluipentrulimitarea
impactuluiecologic
2.1Caracteristicialesistemelordeexploatarealemnului
Tipuridesistemeconvenionaledeexploatare
npdurileeuropene (dupo statisticaF.A.O., citatde Ionacuet al,1999), ponderea de utilizare a mijloacelor de colectare a lemnului esteurmtoarea:60%tractoaredediferitetipuri;20%instalaiicucablu;5%atelaje;15%altemijloace.
Exploatarea ecoeficient a lemnului trebuie s integreze recoltarea,colectarea i transportul prin adaptarea necesitilor funcionale ale utilajelorforestiere lacerinelemediuluii lacele socioeconomiceastfel nctactivitateas se desfoare ritmic i cu un cost redus. Sintagma environmentally soundharvestingoperations(Penteketal.,2008)sereferlautilizareaacelormetodeiutilaje care asigur un nivel redus al prejudiciilor asupra solului i arboretului(sublimitaacceptabil).
Tehnologia de recoltare a lemnului trebuie s fie n concordan cuspecificul terenului(existclasificriale terenurilorrealizate nscopuluneimaibunealegeriautilajelordebazpentrucolectarealemnului;acesteclasificriiaun considerare condiiile de sol, gradul de accidentare i panta terenului).Mecanizarea operaiilor din cadrul procesului de exploatare a lemnului esterestricionatpe terenurile cupantmaredatoritmanevrabilitii limitate sauimposibile(figurile2.1i2,2).
Chiar dac se pune tot mai accentuat problema ecotehnologiilor derecoltare i colectare a lemnului, aceasta nu nseamn renunarea lamijloaceleperformante,cuproductivitatemare,cesedeplaseazpesol.Paralelcucretereaproporiei de utilizare a mijloacelor de colectare cu cablu, exist preocupri i
CCaappiittoolluull22::SSiisstteemmeeaaccttuuaalleeddeerreeccoollttaarreeiiccoolleeccttaarreeaalleemmnnuulluuii
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
16
tendinedemodernizareautilajelordetipultractoarelorforestiereastfelnctsse poat ptrunde i n zone ce nu constituiau domeniul lor de utilizare (zonaalpincupantemari).
n1971,ComitetulECE/FAO/ILOapropusanumitelimitedefezabilitatepentrucolectarea lemnuluicumijloacemecanizatecesedeplaseazpesol(eng.groundbasedextractiontechnology)peterenurinpant:50%pentrutractoarecusistemderularecupneurii60%pentrutractoarecuenile, lacursa nplinspre aval. Practica a artat c limitele anterioare trebuie reduse pentru a nudepiunnivelcriticaleroziunii(frecventseconsider30%pantalimitpentrudeplasareautilajelorfolositeladoborresaulacolectare).
Sistemeleconvenionaledeexploatarea lemnuluicuponderemaimaredeaplicarepeplanmondialpotfigrupate,nfunciedemoduldedoborreidecolectare,astfel:
Sistemulmanual,metodansortimentescurte(ManualShortwood)cuoperaiilededoborremanualcu ferstrulmecanic,curiredecrci,detaareavrfului,secionare(la2,5m),ncrcareicolectarecuforwardersaucuinstalaiicucablu;
Sistemulmanual,metoda n trunchiuri i catarge (Manual TreeLength) cu operaiile de doborre cu ferstrulmecanic, curire decrci idetaareavrfurilor, colectare nstarede lungcu tractorulsau cu instalaii cu cablu, secionare la 2,54,0 m cu procesor nplatformaprimar.
0
200
400
600
800
1000
1200
0 10 20 30 40 50 60 70
pantaterenului[%]
distana
decolectare[m]
forwarder
skidder
instalaii cu cablu
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60 70
pantaterenului[%]
diametruldebaz
[cm
]
harvester steep terrain
harvester
ferstru mecanic
Figura2.1
Domeniile de utilizare a mijloacelor de recoltare a lemnului n funcie de panta terenului i grosimea arborilor (dup Pentek et al., 2008)
Figura2.2
Domeniile de utilizare a mijloacelor de
colectare a lemnului n funcie de panta
terenului i distana de apropiat (dup Pentek et al., 2008)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
17
Sistemulintegralmecanizat(MechanicalHarvesting)cuoperaiilededoborre cu feller buncher sau cu harvester i secionare cu unprocesor,dupcurireadecrci,colectareacuforwardercu4,6sau8roicupneurisausemienile(dela8tpnla12tcapacitate).
Alegerea modalitii de deplasare a lemnului n cadrul procesului decolectare (eng. offroad transport) este aspectul celmai critic al sistemului deexploatarepropus(figura2.3);suntdisponibileurmtoarelemodaliti:
vehiculecesedeplaseazpeterenulnaturalframenajrispeciale; vehiculecesedeplaseazpecidecolectaresumaramenajate; instalaiicucablu; aparatedezboradaptatecolectriilemnului(baloane,elicoptere).
Cercetrile efectuate (Heinimann, 1999) privind diferenierea printroanalizacosturilor (peperioadaunui cicludevia) ntresistemele terestredecolectareicelecucablunusuntfoarteconcludenteinusepoatenclinabalanaspre o anumit modalitate de colectare dect dac se cunoate strategia deexploatare nzonade interesinivelul investiiilorpreconizate(ex.costuriledentreineresauextindereareeleidedrumuri).
n ceea ce privete vehiculele ce se deplaseaz pe sol, sistemul dedeplasare (locomoie) poate fi ncadrat n urmtoarele categorii de tipuriconstructive: cu roi, cu enile, cudispozitive tip picioare,hibride (combinaii,ex.roipicioare).Principalelemecanismeiutilajepentrurecoltareaicolectarealemnului, specifice sistemelor de exploatare standard, cu cteva elementecaracteristicedebazprivindcondiiiledeutilizareiparametriitehnologicimaiimportani,suntprezentatenfigurile2.42.16itabelele2.12.13.
Procesetehnologice
Sistemcuutilajedecolectarecese
deplaseazpesol
Sistemcuinstalaiicucablu
Sistemcuaparatedezbor(elicoptere,
baloaneetc.)
Recoltareiprocesare
ferstrumecanic harvester
ferstrumecanic ferstrumecanic
Colectare
tractoareskidder forwarder
instalaiicucablu elicopter
panta50%
Figura2.3
Sisteme mecanizate de exploatare a lemnului
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
18
Figura2.4
Utilizarea ferstrului mecanic pentru doborrea unui arbore (foto Husqvarna Group)
Operaiitehnologice Doborreaifasonareamanualmecanizat
Condiiideteren Aplicabilitatenoricecondiii
Caracteristicialearboretului
n mod curent nu apar limitri n ceea ce privete parametriidendrometrici ai arborilor, dar productivitatea se modific nfuncie de:modul de ramificare, volumul pe fir, distana dintrearbori, condiiile meteorologice, distribuia subarboretului,prezenastratuluidezpad
Echipamentdelucru Ferstrulmecanic
Formaiadelucru12muncitori(unoperatorcuferstrulmecanici,eventual,unajutor care este i legtordezlegtor al sarcinii tractoruluiforestier)
Productivitate
22 m3om1zi1 pentru formaia de 2 muncitori i metodaarborilorcucoroan19 m3om1zi1 pentru formaia de 2 muncitori i metoda ntrunchiuriicatarge
Observaii Gradridicatdepericulozitate
Tabelul2.1
Specificul operaiilor tehnologice executate cu motoferstrul (dup Pulkki, 2013)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
19
Utilajeforestieredeexploatarecudeplasarepesol
Tabelul2.2
Caracteristici generale ale tractoarelor
articulate cu troliu (dup
Pulkki, 2013)
Tipdeutilaj Tractorarticulatcutroliu(CableSkidder)
Condiiideteren Poatefiutilizatpepantedepnla35%irampepnla10%
Caracteristicialearboretului
n mod curent nu apar limitri n ceea ce privete parametriidendrometriciaiarborilor,attatimpctoperatorulcontroleazmrimea sarcinii prin numrul de piese legate; condiioneazritmuldelucrualechipeipesuprafaadeservit
Echipamentdelucru Sistem de rulare cu pneuri, asiu articulat, troliu cu cablu desarcin
Formaiadelucru Un operator (conductorul utilajului) i, eventual, un ajutor(legtordezlegtor);unsingurschimbpezi
Productivitate44m3om1zi1pentruformaiade2muncitoriimetodaarborilorcucoroan
38m3om1zi1pentruformaiade2muncitoriimetodantrunchiuriicatarge
Observaii
Poate aciona acolo unde utilajele cu gabarit mai mare nu potptrunde;nupoatestivuipropriuzismaterialullemnos;poatefiutilizatipeterencuportansczut(sarcinapoatefi lsatitrasapoicucabluldupcetractorulsadeplasatntrozoncuportanridicat);poatelucrantandemcuunutilajcomplexdedobortistivuit(fellerbuncher)
Figura2.5
Tractorul articulat forestier
TAF2010M (foto S.C.IRUM
S.A.Reghin)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
20
Tipdeutilaj Tractorcubrahidrauliccugraifr(GrappleSkidder)
Condiiideteren Poatefiutilizatpepantedepnla30%irampepnla10%
Caracteristicialearboretului
n mod curent nu apar limitri n ceea ce privete parametriidendrometrici ai arborilor; lucreaz n tandem cu un utilajcomplexdedobortistivuit(fellerbuncher)
Echipamentdelucru Sistem de rulare cu pneuri, asiu articulat, bra hidraulic cugraifr
Formaiadelucru Un operator (conductorul utilajului); poate fi folosit i douschimburipezi
Productivitate
Volumulpieselor(m3/pies)0,10,20,4
Productivitate(m3/or)344556
Observaiincrcare i descrcare rapid a sarcinii, ns condiionate demoduldestivuireapieselor;recomandatpentrutraseescurtedecolectare;sarcinamedieestede34m3
Figura2.6
Tractor cu bra hidraulic cu graifr tip John Deere 848H (foto Deere & Company)
Tabelul2.3
Caracteristici generale ale tractoarelor cu bra hidraulic cu graifr (dup Pulkki, 2013)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
21
Tipdeutilaj Tractorcubrahidraulicigraifrsuplimentarpentrufixareasarcinii(ClambunkSkidder)
Condiiideteren Preferabilutilizareapepantemiciundearecapacitatemaredencrcare
Caracteristicialearboretului Arboricudimensiunimari
EchipamentdelucruSistem de rulare cu pneuri (4 sau 8 roi) sau cu enile, asiuarticulat, bra hidraulic cu graifr i graifr montat pe asiupentruprindereasarcinii
FormaiadelucruUnoperator(conductorulutilajului)ngenerallucreazndouschimburipezi
Productivitate
Volumulpieselor(m3/pies)0,10,20,4
Productivitate(m3/or)454855
Observaiincrcare i descrcare rapid a sarcinii, ns condiionate demodul de stivuire a pieselor i de numrul lor; recomandatpentrudistanemaridecolectare
Figura2.7
Tractor cu bra hidraulic i
graifr pe asiu tip Welte 230
(www.welte.de)
Tabelul2.4
Caracteristici generale ale
tractoarelor tip Clam-bunk
Skidder (dup Pulkki, 2013)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
22
Tipdeutilaj Tractorcuenileflexibile(LowGroundPressureTrackedSkidder)
Condiiideteren Preferabilutilizareapepantepn la50%iperampepnla20%
Caracteristicialearboretului Arboricudimensiunivariabile
Echipamentdelucru Sistemderularecuenilemoi(flexibile),asiuarticulat,cutroliusaubrahidrauliccugraifr
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)
Productivitate 60180m3/zi
ObservaiiPrejudicii reduse asupra solului i poate fi utilizat pe teren cupant pronunat; are impact ecologicmai redusdect utilajeleconvenionale(curoi)
Figura2.8
Tractor cu enile flexibile tip KMC 1600 (www.kmc-kootrac.com)
Tabelul2.5
Caracteristici generale ale tractoarelor cu enile flexibile (dup Pulkki, 2013)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
23
Tipdeutilaj Tractorcuenilemetalice(MediumCrawlerSkidder)
Condiiideteren Preferabilutilizareapepantepn la40%iperampepn la15%
Caracteristicialearboretului
Arbori cu dimensiuni variabile; folosete sistemul de legare cucablu(ciochinare)pentruarboriidedimensiunimariicugraifrpentrulemnulstivuitdemicidimensiuni
Echipamentdelucru Sistem de rulare cu enile rigide (metalice, similare buldozerului),cutroliusaubrahidrauliccugraifr
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)
Productivitate 80120m3/zi
ObservaiiPrejudicii considerabile asupra solului, dar poate fi utilizat peteren cu pant pronunat unde poate si amenajeze propriacaledeacces
Figura2.9
Tractor cu enile metalice
de putere medie tip Cat 527 (foto
Caterpillar Inc.)
Tabelul2.6
Caracteristici generale ale
tractoarelor cu enile metalice
(dup Pulkki, 2013)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
24
Tipdeutilaj Harvestercuunulsaudouagregatedetiere(OneandTwoGripHarvester)
Condiiideteren Utilizareapepantepnla40%
Caracteristicialearboretului Arboricudimensiunilimitatedecapacitateacapuluidetiere
Echipamentdelucru Sistem de rulare cu pneuri (4 sau 8 roi) sau cu enile, asiuarticulat,brahidraulicdemaridimensiuni
FormaiadelucruUnoperator(conductorulutilajului)ngenerallucreazndouschimburipezi
Productivitate
Volumularborilor(m3/fir)0,10,20,4
Productivitate(arbori/or)957555
Observaii
Posibiliti de sortare calitativ superioar prin comandacomputerizatasecionrilor,maialesatuncicndproceseazunsingur arbore; costul utilajului este mare, iar perioada depregtireaoperatoruluiesterelativlung;avantajesilviculturaleprintro utilizare corespunztoare la rrituri, ceea ce poatecontracaracosturileridicatedeachiziieiexploatare
Figura2.10
Harvester cu un agregat de tiere tip Ponsee Beaver (foto Ponsse OYJ Finnland)
Tabelul2.7
Caracteristici generale ale utilajelor Harvester cu unul sau dou agregate de tiere (dup Pulkki, 2013)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
25
Tipdeutilaj Tractorcubrahidrauliccugraifri(semi)remorc(Forwarder)
Condiiideteren Preferabilutilizareapepantepn la40%iperampepnla15%
Caracteristicialearboretului
Arbori cu dimensiuni variabile n funcie de capacitatea deprindereagraifrului
Echipamentdelucru Sistem de rulare cu pneuri (4 sau 8 roi) sau cu enile, asiuarticulat,brahidraulic
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)ngenerallucreazndouschimburipezi
Productivitate 20m3/or
ObservaiiProductivitateadepindedemoduldestivuireapieselordinlemn,(amplasarea tasoanelor i nlimea de stivuire) i diversitateasortimental
Figura2.11
Forwarder tip Rottne Solid
F12 S (foto: Rottne Industrie AB)
Tabelul2.8
Caracteristici generale ale
utilajelor Forwarder
(dup Pulkki, 2013)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
26
Tipdeutilaj Utilajpentrudoborreistivuire(FellerBuncher)
Condiiideterenn general, utilizarea pe pante pn la 30%; cu sistem deorizontalizareacabineipoateajungepepantepnla50%
Caracteristicialearboretului Arboricudiametrepnla50cm
Echipamentdelucru Sistemderularecuroicupneuri,asiuarticulat,brahidraulicdemaridimensiuniasemntorceluidelaexcavatoareleenilate
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)ngenerallucreazndouschimburipezi
Productivitate
Volumularborilor(m3/fir)0,10,20,4
Productivitate(arbori/or)230195150
ObservaiiControleaz cderea arborelui, aezarea pe sol i stivuireapieselorrezultate;operatorulstabiletemrimeaoptimastiveinfunciedecapacitateadencrcareamijloculuidecolectare
Figura2.12
Feller-Buncher cu sistem de rulare cu roi tip John Deere 843J (foto Deere & Company)
Tabelul2.9
Caracteristici generale ale utilajelor pentru doborre i stivuire (dup Pulkki, 2013)
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
27
Tipdeutilaj Utilajpentrudoborreicolectareprinpurtare(FellerForwardersauHarwarder)
Condiiideteren ngeneral,utilizareapepantepnla20%
Caracteristicialearboretului Arboricudiametrepnla50cm
EchipamentdelucruSistemde rularecupatru roi cupneuri, asiuarticulat, agregatde tiere prin forfecare sau cu lam i lan tietor, remorc decapacitatemare(pentruarboricucoroansaupridearbori)
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)ngenerallucreazndouschimburipezi
Productivitate
Volumularborilor(m3/fir)0,10,20,4
Productivitate(m3/or)222426
Observaii Nu lucreaz corespunztor pe teren n pant; ntreinerecostisitoare;estegreoindeplasare,darprejudiciilesuntreduse
Figura2.13
Feller-Forwarder (Harwarder)
tip HSM 208F (www.kwf-
tagung.org)
Tabelul2.10
Caracteristici generale ale
utilajelor Feller-Forwarder
(dup Pulkki, 2013)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
28
Colectarealemnuluicuatelajele
Mijlocdecolectare Atelajecuunulsaudoicai(HorseLogging)
CondiiideterenPreferabilutilizareapepantepn la30%iperampepn la10%
Caracteristicialearboretului Arboricudiametrepnla50cm
EchipamentdelucruHarnaament cu sistem de legare pentru colectarea prin trresau dispozitive (arce, crucioare cu dou sau patru roi cupneuri)pentrususpendareacelpuinacaptuluigrosalpieselor
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)
Productivitate
Distanadecolectare(m)100200300
Productivitatemedie(m3/zi)22128
Observaii Timpdeexploataremailungilimitareadeplasriinramp,darprejudiciireduseasuprasoluluiiaarborilorrmai
Figura2.14
Colectarea lemnului de mici dimensiuni cu atelajele
Tabelul2.11
Caracteristici generale ale colectrii lemnului cu atelajele
-
2.1 Caracteristici ale sistemelor de exploatare a lemnului
29
Colectareacuinstalaiicucablu
Tipdeutilaj Instalaiecucablumobil(cupilon)
Condiiideteren Preferabilutilizareapepantentre15%i100%;distanademontareoptimestentre200mi500m,nfunciedetip
Caracteristicialearboretului
Arbori cu dimensiuni variabile n funcie de capacitatea dencrcare
Echipamentdelucru
Cablu purttor (eventual ridicat pe supori), pilon cu grup deacionare amplasat n amonte i suport de capt n partea dinaval, cabluri de ancoraj, crucior de sarcin cu sistem dedeplasarepecablulpurttor,cablutrgtorridictor
Formaiadelucru 26muncitoriPoatelucrandouschimburipezi
Productivitate
Productivitateadepindede:volumularboreluimediu,distanadeapropiat,moduldeformareasarcinilor;valoriletipicesesitueazntre 100m3/schimb, pentrudistanemari i capacitatemic deformare i ridicare a sarcinii, i 220m3/schimb pentru distanescurteifordetraciunemare
Observaii Costurilesuntde12orimaimaricomparativcusistemelecudeplasarestandardpesol,darprejudiciilesuntmultmaireduse
Tabelul2.12
Caracteristici generale ale
colectrii lemnului cu
instalaii cu cablu
Figura2.15
Instalaie cu cablu (cu pilon) tip Wyssen cu carucior HY-2
(www.wyssen.com)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
30
Colectarealemnuluicuaerodine
Tipdeutilaj Elicopteradaptatpentrucolectarealemnului
Condiiideteren noricecondiii,cumsuridesiguranprivindaccesul
Caracteristicialearboretului
Arbori cu dimensiuni variabile n funcie de capacitatea dencrcare
Echipamentdelucru Sistemspecialdesuspendareasarciniiidispozitivedelimitareabalansuluiacesteia
Formaiadelucru Unoperator(conductorulutilajului)iunajutorlasol
ProductivitateProductivitateadepindedevolumularboreluimediuicapacitateadetransport,precumidedistanadecolectare
ObservaiiCosturilesuntde4orimaimarifadecelespecificeinstalaiilorstandard cu cablu; nu se produc prejudicii asupra solului i aarborilorrmai
Figura2.16
Elicopter adaptat pentru colectarea lemnului (foto: Erickson Air-Crane, Inc.)
Tabelul2.13
Caracteristici generale ale colectrii lemnului cu elicopterul
-
2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare
31
2.2Factorideinfluenasupraperformanelorsistemelorforestieredeexploatare
Pentru realizareaobiectivelorprocesuluide exploatare a lemnului esteobligatorie o planificare strict a lucrrilor. Este notabil faptul c indiferent deposibilitiletehnicealefirmeiidecapacitateadeainvestipentrudiversificareagameideutilaje folosite,peprimulplantrebuiesrmncondiiiledeterenidearboretatuncicndsealegeoanumitvariantdelucru.
Operaiiledincadrulprocesuluideexploatarea lemnului trebuies fieastfel stabilite i planificate nct s fie: fezabile tehnic, viabile economic, cuimpactredusasupramediului,acceptabileinstituional;pentruaceastatrebuiesfiecunoscuteiaplicatecelemaiadecvatemetodeisexistepreocuparepentrupermanentalormbuntire(Heinimann,2004).
Fiecare tipdeutilajesterealizati recomandatpentruoanumitgamde condiii. Utilizarea n cadrul acestor condiii asigurminimizarea riscului deproducere a unor neajunsuri n funcionare, n protecia muncii sau a unorprejudicii asupra mediului. Depirea limitelor recomandate de utilizaregenereazefecteinacceptabilechiarincazulcelormaiperformantedotri.
n situaia unui agent de exploatare cu flexibilitate mai redus nalegerea utilajelor datorit investiiilor reduse pe care i le poate permite petermenscurt,saunmomentulcontractriimaseilemnoase(maiprecis,ncdinfazadelicitareapartizilor),moduldepunereaproblemeiseinverseazdatorittimpului scurt avut la dispoziie pentru selectarea celui mai potrivit sistem delucru.Atunci, caracteristicile terenului i ale arboretului rmn importante, darntrebareaceechipamentestepotrivitacestuiparchet?seformuleaznformaceparchetpoatefiexploatatcuacestechipament?(MacDonald,1999).
Colectareacu impactecologicredus (Reduced ImpactLoggingRIL)sebazeazprincipial pe aplicareaunor tehnologii care sunt cunoscutedemultianiiaufostopracticcurentnmulteriindustrializate,darareiuncaracterdenoutateimprimatactivitilorderecoltareicolectarealemnuluiprinmoduldeabordaremanagerial.
Sunt dou idei contradictorii aparent, dar care se completeaz foartebineprinprismapreocupriidereducereaimplicaiilorecologicepecareleareactivitateadeexploatarealemnului.
Observaie
Trebuiesseaib nvedere, ns,cexistpentru fiecaresituaiepracticunsistemoptimdecolectarecenupoatefitranspusidenticnaltesituaii.Unsistem cu impact redus pentru o anumedispunere concret poate deveni cuimpactridicatnaltecondiiideaplicare.
Recomandare
Se impune extinderea sensului conceptului eficien operaional ctreecoeficien a lucrrilorde exploatare a lemnului, ceea ce se concretizeazprin alegerea unui sistem de exploatare cu impact redus asupramediului iviabileconomicncontextulunuimanagementforestierpetermenlung.
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
32
Virtual, orice tip de instalaie de colectare poate si reduc impactulecologicattatimpctoperaiilepecareledesfoarsuntdirijateicontrolatecorespunztor(exemplificarepentrudoutipurideutilajentabelele2.14i2.15).
CTL (cuttolength, echivalent cu metoda n sortimente i multipli desortimente) este un sistem de exploatare a lemnului, dezvoltat n Scandinavia,care utilizeaz agregate combinate pentru doborre, curire de crci isecionare instalate pe un utilaj independent. Sistemul CTL este mai costisitordect alte sisteme utilizate obinuit: treelength (trunchiuri i catarge) sau fulltree(arboricucoroan).
Dar! n situaia n care costurile cu munca direct vor continua screasc,CTLvadeveniunsistemcompetitivpentrucnglobeazunnivelredusdemunc(SmidtiBlinn,1995).
Mobilitateavehiculelor Mobilitatea este un concept complex care ia n considerareperformanele vehiculului n condiii diferite de deplasare influenate destabilitateaterenului,decapacitateadetrecerepesteobstacolesaudeaparcurgeuntraseunpant,deposibilitiledetraversareacursurilordeap,precuminceeaceprivetecalitateaactuluideconducere(comenzirapideieficiente).
avantaje dezavantaje9 suntmairapide9 eficientepentrupieseculungimemici
medie,sarcinafiindformatdintrunnumrmaredepiese
9 unconsumdemuncmairedus
producprejudiciimaimariasuprasolului lucreazntrelimitemaireduseale
panteiadmisibileiaucapacitatemairedusdetrecerepestedenivelriiobstacole
Tabelul2.15
Avantaje i dezavantaje ale colectrii cu tractoarele
avantaje dezavantaje9 accesposibilnzonancaretractoarele
nupotopera(terenmltinossaunmuiat,stncrii,versaniabrupisaucuruperidepantoricuobstacolenaturale)
9 potdeplasamaterialullemnosnoricedireciespreaval,spreamontesaudealungulunuitraseunchis
9 colectareanuesteinfluenatpreamultdecondiiilemeteorologice
9 efecteleasuprasoluluisuntmultmaireduse
9 colectareancondiiiextremedelucruserealizeazntruntimpmaiscurt,comparativcualtemetodeposibile
distanadedeplasareapieselordinlemnestelimitatdeposibilitiletehnicealeinstalaiei(lungimeadeschiderilor,capacitatedenfurarepetamburacabluluicuoanumitlungimemaxim)
metodedetipulhighleadsuntrecomandatenumainsituaiatierilorrasesaudefinitive
costuriledemontaredemontareideplasarepealtamplasamentsuntfixe(raportatelaunitateadesuprafaaantieruluideexploatare),indiferentdevolumulcolectatlahectar
echipadelucrueste,deobicei,mainumeroasdectncazulutilizriitractoarelor
Tabelul2.14
Avantaje i dezavantaje ale colectrii cu instalaii cu cablu
Observaie
n sens extins, prin metod de exploatare a lemnului se nelege, pe lngforma pe care o aremasa lemnoas pe parcursul procesului de colectare, istructuraoperaiilornecesareiechipamentuldelucruutilizat.Pentruaevitaconfuziile ntre celedou sensuri ale termenului metoddeexploatare, seconsideradecvatpentru sensul extins termenul tehnologiedeexploataresausistemdeexploatare(Rotaru,1984).
-
2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare
33
Dup1990saextinsutilizareatandemuluiharvester+ forwarder,prinaplicarea metodei multiplilor de sortimente, i pe terenuri cu pant mare(35%55%)prininovaiilerealizate(figurile2.17,2.18i2.19)pentrusistemulderulare,asiuicabinaoperatorului(cabincumecanismdenclinarenfunciedepant Shift/Tiltmechanism).
Figura2.17
Harvester tip VALMET 911
X3M pentru teren cu pant
pronunat (foto: W.Mahler AG)
Figura2.18
Harvester tip Timberjack
608L/762C cu mecanism de
nclinare a cabinei n
funcie de pant (Stampfer, 1999)
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
34
Pentru a evalua performanele diferitelor sisteme de deplasare peterenurinpanttrebuiesseanalizezelegturadintreparametriiconstructiviaivehiculului cu modul de negociere a pantei (tabelul 2.16) i cu proprietileterenului.
Figura2.19
Harvester tip Menzi Muck A91 cu sistem de deplasare roi/picioare (Tiernan et al., 2002)
-
2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare
35
Diferitelemodeleleanaliticedeevaluaresebazeazpeteoriaechilibruluiplasticcarenecesitdeterminareaunorparametriaisolului,nspentruestimriexpeditivecurenteestesuficientdesatisfctoareabordareaempiricbazatpeconsiderarea valorilor indicelui conului pentru caracterizarea proprietilorsolului.Figura2.20 reprezint relaiadintrecaracteristicile sistemuluide rulare(pentru anumite tipuri de utilaje) cu panta limit i proprietile solului (prinindiceleconului).Rezultateleprezentatenfiguraratcnuestesuficientdoarcriteriulpant,citrebuiesseconsidereicapacitateaportantncorelaiecutipulsistemuluiderulare(deplasare).
Tabelul2.16
Exemple de utilaje Harvester
pentru teren cu pant pronunat
(dup Tiernan et al., 2002)
Harvester Sistemdedeplasare
Masa[kg]
Razadeaciuneabraului
[m]
Pantamaximaccesibilgrade[%]
Valmet911 enile 16900 9,5 39[80]
Timberjack608L/762C enile 25700 9,5 27[51]Neuson9002HV enile 11000 9,0 30[58]
Neuson11002HV enile 11600 9,0 30[58]
Timbco445c enile 27500 15,0 27[51]
Neuson1100HV enile 11600 9,1 30[58]MenziMuckA71 roi/picioare 8700 8,5 17[30]
KaiserS2Bergbiber roi/picioare 12700 11,5 45[100]
Figura2.20
Domeniul de utilizare a unor tipuri de utilaje
cu panta terenului i
indicele conului (dup Heinimann,
1999)
Definiie
Termenulgradeability(gradeability)definetemsuraforeidetraciuneaunuivehiculexprimatprinpantaceamaimarepecareopoateurcacuvitezconstantincrcatlacapacitatemaxim(Heinimann,1999).
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
36
Utilajele tip harvester cu sistem de rulare cu roi, de exemplu, suntrecomandatepentrusoluricucapacitatemaimarede850kPa(valoareaindiceluiconului,CI),iarpantanudepete45%.
Dacsolulestemaimoale,cucapacitateportantcorespunztoareunorvalori CI de 400700 kPa, se recomand folosirea unui harvester cu enile,colectareafiindasiguratprinsistemecucablusaucuelicopterul,dacsejustificeconomic.inacestcaz,pantaestelimitat,darla60%.
Capacitateadeprocesaredepindedediametrulmaximalarborilorcepotfi dobori i secionai cu ajutorul agregatului de tiere, precum i deposibilitiletehnicedeasigurareastabilitiiutilajuluintimpulfuncionrii.Seconsider, pentru sistemele actuale, c harvesterul cu sistem de rulare cu roipoatesdoboarearboricudiametrulmaximde65cm(ex.PARTECVALMET,CATSkogsjan), iar cele cu agregat de tiere ataat structurii de excavator cu enilemetalicepotprocesaarborialcrordiametruajungepnla95cm.
Capacitatea de purtare i manipulare este influenat de distanamaximdintreasiuiechipamentulde lucru(organulactiv); nfunciedetipulutilajului,aceastdistanestecuprinsnintervalul715m,celmaifrecvent,9m.
Pentruaceastcaracteristicareimportanimodulncareserotetebraulhidraulicpurttor:estepreferabilcarotireabrauluisuportsserealizezen poziia vertical a acestuia; sunt tipuri constructive de utilaje ce permitreglarea automat n poziie vertical a axei de rotaie. Din punct de vedereergonomic sa impus i varianta constructiv cu dispozitive de poziionareverticalacabineidecomandastfelnctoperatorulslucrezenaceeaipoziiechiardacutilajulseaflpeterennpant.
Esteclarcnperspectivnusevarenunalaacesteutilajecareasiguro productivitate ridicat. Modul de aciune n vederea minimizrii impactuluiasuprasolului,nprimulrnd,presupune:
9 reducereatraseelordecolectarei9 prevenireadislocriiicompactriisolului.
Primadireciede aciune impunenecesitateaproiectrii unei reeledeci de colectare (schem de colectare) care s minimizeze lungimea totalparcurs de mijloacele de colectare; dac reeaua de ci de colectare nu esteprestabilit i materializat n teren, conductorul utilajului este tentat sfoloseascunnumrnerestricionatdetraseepentruadeplasamaterialullemnosndepozitulprimar.Poateajunge,astfel,sparcurgcuutilajulmaimultde70%dinsuprafaadepecaresecolecteaz.
Sistemuldeamplasareadrumurilordetractorcelmaifolositartrebuisfie cel cu ci paralele (figura2.21a) pentru c asigur ceamaimicdensitate acilordecolectare.
Figura2.21
Variante de amplasare a drumurilor de tractor n interiorul unui parchet
-
2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare
37
Distana dintre drumurile principale poate fimrit dac se realizeazscurtetraseesecundarenunghi(frecventde45) fadeacestea.Sistemulestedenumit n os de pete (figura 2.21b). Renunnd la paralelismul cilorprincipaledecolectare,seajungelasistemuldendritic(figura2.21c)careducela o densitatemaimare a drumurilor de tractor, dar este uneori ceamai bunopiune pentru zone cu iregulariti ale reliefului sau n teren accidentat, cuposibilitateaamplasriiunuisingurdepozitprimar.
nceeacepriveteprevenireadislocriiicompactriisoluluiseimpunmsuricarenecesitodetalierespecialivorfitratateintruncapitolseparat.
O sintez (tabelul 2.17) a categoriilor generale de performane alesistemelor de colectare a fost realizat de Garland (1997); poate fi luat ca oprim referin n alegerea sistemului de exploatare pentru o situaie practicspecific.
SistemdecolectareCategoriadeperforman Atelaje
(cai)Tractoareskidder
Forwarder Instalaiicucablu
Balon Elicopter
Limitriimpusededimensiunilearborilor
arboricudbh
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
38
Limitele tehnicoeconomice impuse atunci cnd sunt analizate diferitesistemedecolectaredinpunctdevederealopiuniideutilizare,nfiecaresituaiespecific, sunt caracteristice fiecrui mijloc de colectare evaluat independent(tractor skidder, forwarder, instalaie cu cablu etc.), dar se disting i zone deinterferen.
Dac este luat n considerare influena pantei, varianta colectrii cutractoarecesedeplaseazpeliniadeceamaimarepantestespecificzonelorcupantamaximmaimic de 25%, fiind asigurat astfel stabilitatea transversal.Alegerea este justificat i din punct de vedere economic pentru c nu suntnecesare amenajri speciale ale traseelor, iar productivitatea este mai mare,comparativ cu alte mijloace. Trebuie, ns, acordat atenie gradului desuportabilitateasolului,asigurndunterentare,uscatsaungheat,pentrucpesolurilemoi, friabile,aparepericolulerozional favorizatdeurmeleadnci lsatedetractoarelecusarcin.
Dac, ns, panta maxim din zona de lucru (fr a o limita doar lainteriorul parchetului) se situeaz ntre 25% i 45%, nu se mai poate admitecirculaiatractoarelorpe liniadeceamaimarepantpeconsiderenteecologice,daritehnicsaudesecuritateamuncii.Forareautilizriipresupuneexecutareaunor drumuri cu lungime mai mare, cu multe schimbri de direcie necesarenvingerii pantei pronunate, ci de colectare realizate prin deplasareapmntului cu buldozerul pentru a obine un profil transversal mixt sau,recomandabil,totalnsptur.
Peste un nivel al pantei de 45%, este domeniul specific de utilizare adiverselortipurideinstalaiicucablu.Tractoarelestandard,chiardacaudotrispecificeexploatriilemnului,dinpunctdevederetehniciesdinariadeutilizare.
Funicularele se pot instala pe pante de 15100%, n scheme clasicegravitaionale,cudeplasareasarciniidinamontespreaval,precumi invers(ncontrapant). Instalaiile cu cablu sunt cele mai economice pentru c suntfuncionale norice condiii timpinecesitcosturi relativ sczutedemontaredemontare,.Suntjustificate,ns,numaipentruunanumitvolumminimdemaslemnoas exploatat (0,5 m3/m lungime de montare a instalaiei). Avantajulmajorconstnfaptulcfuniculareleasigurnproporiemareproteciasolului,cucondiiacasarcinasfiedeplasatintegralsuspendat.
Mijloacele nemecanizate pot fi o opiune disponibil pentru adunatulmaterialului lemnos. Atelajele folosite pentru aceast operaie prejudiciaznesemnificativsolul,cuexcepiacilordetrasintenscirculate,peliniadeceamaimare pant. Varianta alternativ frecvent aplicat, corhnirea (alunecareanedirijat), este extrem de duntoare, mai ales pe solurile friabile.Recomandrile din punct de vedere ecologic sunt pentru restrngerea ariei deaplicareacorhniriiipentruextindereainstalaiilorcucablu.
Extindereasistemelorecotehnologicedeexploatarealemnului,maialesncadrulprocesuluitehnologicdecolectare,estecorelatcudezvoltareareelelorde drumuri auto forestiere. Reducerea distanelor de colectare este un efect alacestei extinderi a cilor permanente de transport, fiind considerat, din acestpunct de vedere, un factor benefic pe considerente economice i, parial, dinperspectiv ecologic (nu trebuie s se ignore efectul perturbator al drumuluiforestiernsine).
ncondiiileactuale,distanamediedeapropiatestefrecventpeste1km,ceea ce se reflect n valori mici (12 m3om1zi1) ale productivitii fizicerealizate(OpreaiSbera,2001),precumiprintrunnivelridicatalprejudiciilor
-
2.2 Factori de influen asupra performanelor sistemelor forestiere de exploatare
39
cauzateprinsuprasolicitareatraseelordecolectare,cucelemaievidenteefectenparteainferioaraversanilor.
Reeaua de ci de transport din fondul forestier al rii noastre are olungimetotalde39.200kmicuprindedrumuriautoforestiere(32.400km)i,ntroproporiemic,drumuripublicesaucareaparinaltorsectoareeconomiceicare traverseazsausuntadiacentepdurilor,precumicteva tronsoanedecaleferatforestier.
n Europa Central densitatea drumurilor forestiere, exprimat prinndicelededesime (lungimeadedrumraportat lahectardefondforestier)este3050mha1, ceea ce ar nsemna c, nmedie, distanadintredrumuri estede200330m).
naranoastrindicelededesimeeste6,2mha1situndunenparteainferioar a clasamentului rilor cu relief similar din Europa (Germania 45mha1, Elveia 44 mha1, Austria 28 mha1, Frana 26 mha1). Valoareaaceastamedienueste,ns,foartesugestivpentruc,nprezentesteaccesibil,n limita eficienei tehnice i economice, doar 65% din suprafaa rii noastreocupatcupdure,adicaproximativ4,2milioanehectare(Iordache,2009).
Peconsiderentulraionalizrii interveniilor narborete, ncondiiile ncarematerialulceurmeazafirecoltatesterspnditpesuprafaextins,cilede transport permanent au menirea de a asigura o reea care s asigure odeschidererelativuniformamasivelorpduroase.
Uncriteriutehnicdebazpentruoptimizareadesimiireeleidedrumuril constituie distana de colectare a materialului lemnos. n acest context, seconsider c tractoarele pot fi folosite pentru apropiat pe distane de pn la3500m,ns,pentruunnivelacceptabilalproductivitii,nuesterecomandatodistandecolectaredepeste800m.Volumulminimderecoltatcaresjustificefolosireaacestuiutilajeste150200m3.
Legturadintregraduldedotarealpduriicudrumuriidistanamediedecolectareeste,evident,una invers:odesimemaimarea reeleidedrumuriimplic o distan de colectare mai mic. Dar, are importan i modul deamplasare a drumurilor, obinnduse distane de colectare diferite n zone cuaceleaivaloriale indiceluidedesime,dispunerea spaialareeleidedrumurifiinddiferit.
Pentru unmodel geometrizat al unei suprafee dreptunghiulare (S) deforma celei reprezentate n figura 2.22, n condiiile unei reele cu drumuriforestiereparaleleiechidistante,relaia(2.1)exprimlegturadintreindicelededesimeidistanamediedecolectare:
dk
ddeeLLD 100001000025,0
4100001000010000 =====
(2.1)
Definiie
Accesibilizareapduriinseamndotareaacesteiacuoreeadeinstalaiidetransportcarespermitcolectareaitransportulmaterialuluilemnosnoriceanotimp i s faciliteze interveniile prin lucrri de cultur i protecie apduriiisasigurelegturaacesteiacuzonelelocuite.
-
Capitolul 2: Sisteme actuale de recoltare i colectare a lemnului
40
Notaiileanterioaresemnific:
Llungimeadrumului[m],
eechidistanareeleiparalelededrumuri[m],
d distana medie de colectare, redat prin perpendiculara din centrul degreutatealzoneidecolectarepnladrum[m],
Dindicelededesime[mha1].Dacutilajulpentrucareseopteazareoanumitlimittehnicpentru
distanadecolectare,aceastatrebuie luat nconsiderare ncalcul.Deexemplu,folosireaunuifunicularpentrucolectareactredrumulautodinamontespreavalpe o distan de cel mult 500 m i n sens invers (spre amonte) numai pe odistande250m,atunciechidistana teoretic(e)necesar ntredrumuriledeversanteste750m,iarindicelededesimeareelei(D)arrezulta13,3mha1.
Este sugestiv acest exemplu, cu parametrii apropiai de cei specificiinstalaiilorcucablumobile(cupilon),pentrucatenioneazasupranecesitiiidentificriiunorzonecuvaloriapropiatededublulceleimedii lanivelnaionalpentru indicele de desime a drumurilor forestiere, dac se intenioneazextindereautilizariiacestuitipdemijloacedecolectare.
Referitor la modul n care existena drumurilor auto influeneazdesfurareantreguluiprocesdegospodrireapdurii,sepoateconcluzionacdesimeaoptimaacestorapoateficonsideratceacareconducelacelmaisczutcostalproducieiforestierepentreagaperioaddelantemeiereaarboreteloripnlavrstaexploatabilitii.
Figura2.22
Reprezentare grafic pentru relaia 2.1 (dup Iordache, 2009)
-
Problematicaabordatnacestcapitolsereferla:
factoriideinflueniposibileefectealeexploatrilorforestiere criteriidecizionalepentrumanagementulforestiercuimpactecologicredus efecteleperturbatoareasuprasoluluinprocesuldecolectarealemnului prejudiciiledeexploatareprodusearborilornpicioareiseminiului msuriledelimitareaefectelorecologicenegative
3.1Consideraiigeneraleprivindefecteleecologicealeactivitiideexploatarealemnului
Dac se cunosc i se controleaz eventualelemanifestri negative, prinaplicareacorectaecotehnologiilordeexploataresepotasiguraarboreteviitoaredecalitate.Pentrualegereacelormaipotrivitetehnicideexploataretrebuiesseaplice un sistem multicriterial de filtrare definit prin influena i interferenaunui numr mare de variabile sau factori. Un utilaj forestier trebuie si aflehabitatul ecologic prin aceast selecie complex, altfel este posibil un efectecologicdezastruos.
Practica exploatrii forestiere, al crei scop trebuie s fie cel alperpeturii funciilorpduriipesuprafeelorparcursecu tieri, aplicprincipiice pot fi considerate cel puin inconsecvente dac se promoveaz separareaprocedeelor de intervenie n funcie de tipul de gospodrire: zone protejate irezervaii, n care se impun restricii n alegerea sistemelor de exploatare cuasigurareaimpactuluiecologicminim,respectiv,zonenerestricionatencaresuntpermisemodalitidelucrumaipuinlimitatedenivelulprejudiciilor.
Este dificil s se separepierderile economicede cele ecologicedac sefaceoanalizpe termen lung;unanumitprejudiciu (nudoarcel careafecteazdirect volumul de lemn, ci i dereglarea funcional sau poluarea zoneirespective) poate fi considerat ca o rezultant a impactului interveniei i ofuncie ce depinde de un sistem valoric specific. De aceea, este mai corectabordarea impactului activitii de exploatare asupra ecosistemelor forestiere
CCaappiittoolluull33::IImmppaaccttuullaaccttiivviittiiiiddeeeexxppllooaattaarreeaassuupprraaeeccoossiisstteemmeelloorrffoorreessttiieerree
-
Capitolul 3: Impactul activitii de exploatare
42
prin identificarea zonelor forestiere sensibile i adaptarea modului de lucru lacondiiilerestrictivespecificeacestora.
Degradarea ecosistemelor forestiere poate fi una dintre consecinelelucrrilorderecoltareicolectarealemnului,dacnuseineseamadecondiiilespecificemediului n care se desfoar. Pentru o funcionare corespunztoare,managementul lucrrilor de exploatare a lemnului trebuie s previn i sminimizeze factorii de risc carepot aciona ca o frn a ntregului sistem (figura3.1). Un grad mai mare de control al factorilor de risc pentru o zon ce va fiparcurs cu lucrri de exploatare ar conduce la un nivel mult mai redus aldegradrii,fiindnecesare,astfel,maipuinelucrridereabilitare,iarconsecineleoffsite(asupraaltorprialeecosistemului)suntmaimici.
Figura3.1
Factori de influen i posibile efecte ale utilizrii mijloacelor de exploatare a lemnului
Definiie
O zon forestier sensibil este acea suprafa din interiorul pdurii undesuntnecesaremodificri alemetodelormecanizatedeexploatarea lemnului,folosite nmod curent, cu scopul de a prentmpina efectele adverse asupracapacitiideasigurareafunciilorecologice,economicesausocialealepdurii(Nugentetal.,2003).
-
3.1 Consideraii generale privind efectele ecologice ale exploatrii
43
Dintrunanumitpunctdevedere,exploatarealemnuluiareunrolpozitivpentrumediulforestierprinmodulncarecontribuielarennoireauneipduriimpiedic mbtrnirea i degradarea acesteia. n desfurarea lucrrilor deexploatarealemnuluinuesteposibilaplicareauneireeteunicedemanagementcare s satisfac toate tipurile de pduri. Pot fi aplicate, ns, urmtoareleprincipiigenerale:
meninereacapacitiiproductivepetermenlungattaterenuluictiaresurselorlemnoase,
prevenireadegradriicondiiilordemediu(pestelimiteleacceptabile).
Orientrile silviculturale actuale impun anumite solicitri imperativecare afecteaz direct sistemele tehnologice de exploatare utilizate (tabelul3.1).Pot fi menionate n acest sens (Pausch, 1998) conceptele de tipul msurisilvotehniceorientatepearboriindividuali(singletreeharvesting),interveniipescarredus (smallscalecuttingonly),arboretepluriene ideamestec (mixed,unevenagedstands),restricionareatierilorrase(noclearcut).Toateacesteacontribuie la meninerea pdurilor ca ecosisteme complexe, preferabiltendinelordetransformarenfabricidearbori(prinplantaii).
Criterii Elementespecificeurmrite
Obiectiveprioritare
9 biodiversitate9 protejareaspeciilor,ahabitatelor,aproceselorbiologicecomplexe9 stabilitateecologic9 raionalizareaconsumuluidelemnivalorificaresuperioariintegral
Structuraarboretelor
9 orientatespretipulnaturalalvegetaiei9 arboretedeamestec,pluriene,stratificate9 regenerarenatural9 prezenaunorarboricuvrstemariiparametridendrometricilaunnivelsuperior9 asigurareaniveluluiminimnecesardelemnmort
Interveniisilvotehnice
9 conducereaarboretelororientatpearboriindividuali(singletreemanagement)9 perioadlungderegenerareivrstnaintatdeexploatare9 favorizareamanifestriiproceselornaturale(biologicalrationalisation)9 evitarea(chiareliminarea)tierilorrase
Tehnicideexploatare
9 protejareaarboretului,solului,peisajului,mediului9 respectareaprioritiinaplicarearestriciilorsilviculturale9 restricionareafolosiriiutilajelorcugabaritmare
Tabelul3.1
Criterii pentru managementul
forestier cu impact redus
asupra mediului (dup
Pausch, 1998)
Remarc
Ceeacermnepesuprafeeleexploatateestemaiimportantdectceeaceafostvalorificatprinextragere!
-
Capitolul 3: Impactul activitii de exploatare
44
Sistemeledeexploatarealemnuluiaplicatenzoneleforestieresensibiletrebuiesfieeficienteecologici,pectposibil,simplicecosturiminime,ceeaceimpune:
minimizarea sau eliminarea posibilitii degradrii complexe a solului(brzdarea terenului i formarea ogaelor, compactarea solului, inversareaorizonturilor,eroziunea),
minimizareaprejudicieriiarborilornpicioareiaseminiului,
minimizarea sau eliminarea efectelor negative asupra cursurilor de ap, asistemelorartificialededrenajsauastructurilordeprotecieasolului,toateacesteaaflateninteriorulzoneiexploatatesaulimitrofeacesteia,
optimizareaproductivitiioperaiilorderecoltareicolectarealemnului,cupierderi minime de lemn i fr declasarea calitativ a sortimentelorobinute,
ndeplinirea condiiilor privind sigurana muncii pentru echipele deexploatareipentrucelelaltecategoriidepersonalimplicatnplanificareaiexecuialucrrilorspecifice.
Esterecunoscutndomeniulforestier(DykstraiHeinrich,1997)faptulc sistemele tehnologicede exploatare a lemnului ce favorizeaz reducerea saueliminareaprejudiciilorasupramediului sunt cunoscute i susinute teoreticdemult timp.Dinpcate, acesteanu suntaplicateefectiv,prin invocareaanumitorcauze,nicichiardeforestieri,ceicareartrebuislepromoveze.
Frecvent, cei care coordoneaz activitatea de exploatare a lemnuluiconsider, fraanaliza nprofunzime,ctehnicilecu impactecologicredusnupot fi aplicate cu succes n practic la un nivel al costurilor care s permitviabilitateaeconomicaprocesuluideproducie.Seneglijeazfaptulcmsurilederefacerepostexploatarearcosta, ns,maimult,icartrebuisfiepusenseamafirmelordeexploatarealemnuluineperformante.
naintedenceperealucrrilordeexploatarealemnuluiestenecesaroanalizmaiextins,ncareunprimpastrebuiesianconsiderarendeplinireacriteriilor privind cerinele generale de protecie a mediului (caracteristicilesistemuluiderulare,consumuldecombustibil,emisiadenoxe,niveluldezgomot,precumiprobabilitateadeaseproduceerorideoperarentimpulprocesuluideexploatare).
Etapa urmtoare const n verificarea gradului de ndeplinire acondiiilorreferitoare lateren, lacaracteristicilesolului, lastructuraarboretuluii tipul de intervenie i, nu n ultimul rnd, la pregtirea de specialitate apersonaluluidedeservire(maialesaconductorilorutilajelordebaz).
Nu trebuie s se ignore constatarea desprins din analiza moduluipracticdeaplicareaproceselor tehnologice nproducie conformcreianivelulprejudiciilor cauzate prin exploatarea lemnului depinde de buna intenie aforestierilor (dedeschiderea acestorapentru cunoatere) i demotivarea foreidemunc(!).
Sa observat c interesul pentru reducerea prejudiciilor de exploataredescrete odat cu creterea gradului de mecanizare (Furuberg Gjedtjernet,1995). Aceasta se explic prin faptul c muncitorul care desfoar o operaiemanualestemaincontactcumediuldectoperatorulunuiutilajiestemultmaicondiionatdecaracteristicilemediuluinalegerea,planificareairealizareasuccesiuniideetapenprocesulmuncii.
-
3.2 Efecte perturbatoare asupra solului n procesul de colectare a lemnului
45
3.2Efecteperturbatoareasuprasoluluinprocesuldecolectarealemnului
Clasificareaprejudiciilorasuprasolului
Cel mai evident influenat de sistemul tehnologic de exploatare,comportamentul solului supus aciunii utilajelor de recoltare i colectare alemnului depinde de: granulometrie (raportul elementelor fine/grosiere),compoziie(argil,nisipetc.),coninutnmaterieorganic,umiditate.
Oclasificareaprejudiciilorasuprasoluluicuprindeurmtoareleaspecteprincipale:
degradareasuprafeeisolului (frecarea i laminareazoneide la suprafaasolului)prinalunecareasaupatinarearoilor(sauenilelor)vehiculelor:
compactarea solului (tasarea excesiv a solului) sub urmele lsate deutilajeledeexploatarealemnului:
formarea ogaelor prin trecerea repetat a utilajelor grele pe aceleaitrasee:
eroziunea solului i acumularea sedimentelor n vile praielor i alerurilor:
Elementele teoretice referitoare la portana solurilor i aderenasistemelor de rulare ale vehiculelor este complex. Orice utilaj de exploataredezvolt o anumit for de traciune, iar pentru a nu aprea fenomenul depatinare trebuie ndeplinit condiia prin care coeficientuldeaderen (f) s nu
depindedeoseriedefactori:caracteristicilesolului,greutateavehiculului,tipulpneurilorsauenilelor,presiuneapneurilor,foradetraciunedezvoltatetc.
semanifestprindislocareaifrmntareastratuluidelasuprafaasoluluipeoadncimede5cm(sauchiarmaimult)
provoacrnireardcinilorichiardistrugereastructuriiorizontuluisuperiorncazulsolurilorumede(nnoroire,mocirlire)
semanifestputernicpnlaoadncimeegalcuaproximativjumtatedinlimeaurmei(sepoateextindepnla30cm)
compactareareducecapacitateadeinfiltrareaapeinsol
transformogaulrespectivntruncanalcarefavorizeazscurgereaapei(faptcetrebuieevitatprinrefacereaprofiluluiterenuluilasfritullucrrilordeexploatare)
fenomenulesteprogresivaccentunduselafiecaretrecere
prejudiciereaestemaipronunatlaprimele12parcurgerialetraseului
fenomenulestemaiintenspesolurimoi(foarteaccentuatnturbriisauzonemltinoase)
limitamaximfrecventacceptatpentruadncimeaurmelorutilajelor,fraficonsiderateogae,este10cm
poateficonsideratceamaisemnificativmodificareamediuluinconjurtorprinvolumulsuspensiilorsolideialmaterialuluisedimentatnalbiilecursurilordeap
-
Capitolul 3: Impactul activitii de exploatare
46
depeascoanumitvaloarelimit(tabelul3,2)stabilitpentrufiecaretipdesolcurelaia:
utilajuluigreutatea
carliglatractiunedefortaf = [kgt1] (3.1)
Portana este calitatea solului de a rezista presiunii exercitate desistemul de rulare al utilajului. Atunci cnd se analizeaz aderena i portanaprezint o deosebit importan forma, profilul i suprafaa de contact apneurilor.
Formareaogaelor
Ogaele(fgaele)sunturmelsateprintrecerearoilor;prezintuneoriunasaudoubordurilaterale(figura3.2).
Ogaele se consider fr tasare (atunci cnd nu depesc 10 cmadncime),cutasare(adncime1030cm)icutasareavansat(adncimeamaimarede30cm).Unsemnevidentderecunoatereagraduluiavansatde tasareeste persistena apei stagnante n oga o perioad ndelungat (sptmni sauchiarluni).
Compactareasolului
Dintrefenomenelemaipuinvizibilelaoprimaobservare,consecinealeimpactuluiutilajelorforestiereasuprasolului,trebuiesseaibnvedere:
SistemderulareCaracteristicialesolului
Pneuri enile
Argiluscat 550 580
Argilumed 450 460
Humusnisiposuscat 350 530
Humusnisiposumed 170 270
Rocnuduscat 500 200
Rocnudumed 200 150
Pietri 360
Ghea 120 120
Zpadtasat 200 280
Tabelul3.2
Valori [kg t-1] ale coeficientului de aderen f (dup Rotaru, 1984a)
Figura3.2
Forma unui oga
-
3.2 Efecte perturbatoare asupra solului n procesul de colectare a lemnului
47
bttorirea(fr.martelageefectdetasareextensivasuprafeeisolului)i
compactarea(efectdetasareexcesivasolului).
Bttorirea este un fenomen constat pe toate tipurile de sol, chiar iatunci cnd sunt uscate. Se produce prin aciunea nervurilor (crampoanelor)pneurilor neadaptate condiiilor forestiere i datorit modului prea liber deparcurgere a suprafeei arboretului; apare presiunea excesiv exercitat depneurinunumaiasupralitierei,ciiasuprardcinilo