森工规划课程设计

1、中华人民共和国教育部东北林业大学 课 程 设 计 设计题目： 黑龙江桃山林业局林区规划 学 生： 甘霖 指导教师： 薛伟 教授 学 院： 工程技术学院 专 业： 森林工程2007级2班 2010年12月桃山林业局简介31. 现场踏查31.1 踏查31.2 确定运输网点42.地形图52.1 确定各网点之间可连通路线52.2 确定各网点之间控制点63.路线勘测73.1 勘测依据73.2 现场地质、水文情况83.3 桥梁和工程量等情况84.路网优化决策目标104.1 林道网密度计算104.2 确定各路段的技术标准125.路网优化决策125.1 林道网布设原则125.2 路网模型的优化136.总结15

2、桃山林业局简介 桃山林业局位于黑龙江省中部，伊春市西南部的铁力行政区内。地处小兴安岭西坡南部低山丘陵地带，呼兰河上游流域。局址东邻带岭和朗乡林业局，西靠铁力市和双丰林业局，北与铁力林业局接壤，南与兴隆林业局毗邻。东西宽48.5公里，南北长78.5公里。林业局始建于1960年，是伊春林管局所属的国有大型森工企业。施业区总面积171,274公顷，人口近5万。哈佳线铁路从镇内穿过，哈伊公路距桃山仅18公里，正在新建的鸡西至讷河高等级公路贯穿境内70公里，铁路、公路交通十分便利。森林公路是以森林开发、木材生产为主要目的，同时兼顾繁荣山区人民经济生活作用而建立投资的运输线路，林区公路网布局合理性程度，将

3、以林业企业实现全面经营、均衡利用的水平为标志，在森林开发项目中，林道网建设是一项很总要工程。合理规划林区路网和确定路网技术标准，对投资和森林项目开发效益起到重要作用。采用优化理论进行林区路网规划和路网技术标准确定是行之有效的方法。通过对东北林业局沙盘的研究及测量，现对部分地区的林道网作如下规划：1. 现场踏查1.1 踏查踏查是林区公路勘测前的重要步骤，方法一般以目测为主，主要包括以下内容：（1） 初步确定路线的起终点和中间控制点的位置。（2） 调查沿线重点工程与不良地质地段性质和规模，判断其危害程度提出绕避或通过措施。（3） 初步调查沿线建筑材料的料场位置、材料质量、可采量等情况。（4） 通过

4、踏查拟定路线的走向与比较方案、主要控制点与经济技术指标。（5） 对沿线地形、地质、气候、水文等情况进行调查。（6） 旧公路改建的他查工作由于该踏查林场位于东北地区，地形多为低山丘陵地，少部分为中山，海拔一般在600-1000米左右，地形由南向北逐渐变缓，坡度在25度一下的地区占70%，相对高度不大。冬季严寒漫长，夏季短促，无霜期短，是我国最寒冷的地区之一，因此林木生产缓慢。据调查，该地区的林木生产流程一般为采伐-集材-装出-运材-贮木场-大铁外运，其中大部分为汽车运输。1.2 确定运输网点通过对现场林木资源的分布及其当地的地形条件勘测，林业公路设计工作要贯彻执行以林业为基础的方针，由于当地地形

5、并不复杂，地势比较缓和，为了做到既要符合发展林业建设的需要，又有利于支持农业，节约用地不占或少占农田以及尽量照顾山区社、队的运输，通过公路的建设带动当地村镇经济发展的要求，运输网点的布置如图一:图一 运输网点布置2.地形图2.1 确定各网点之间可连通路线由于各网点连线所通过的地区以及当地的地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的不同，必然会对营林造成一定得损失，为了获得合理的联通路线应综合考虑以下主要因素：（1） 应满足森林开发、木材生产、营林工作以及地方对路线的要求。（2） 应尽量考虑里程短、工程量小、投资少、行车安全，既要利于木材和其他物资运输，又要有利于森林经营护林防火等长远的需求。（3

6、） 应满足局、场、厂址等规划上的要求以及与沿线农田水利建设配合等方面的要求。（4） 应利于林区经济、文化等发展。（5） 应充分考虑筑路材料的来源及用量，施工条件、工期、劳动力、造价等问题。（6） 应充分考虑建设成后对运营、养护、近期建设及将来改建、扩建的影响。基于以上要求，通过对现场各因素的考虑，现将运输点的联络路线初步定为如图二：图二 联络路线2.2 确定各网点之间控制点由于联通路线所经过的地区并不完全是林木密度大的地区，有可能只是为了方便当地居民的生活而不得不设置的，因此在运输网点之间设置必要的控制点是非常必要的。控制点可以加强对运输的管理，在满足需求的同时可以增加作业效率。更重要的是通过

7、它可以来确定路线的高程、高差等方便施工。3.路线勘测3.1 勘测依据 林区公路的勘测设计是在临到网规划的基础上，对一条公路进行具体布局、测量和设计工作，它包括勘测和设计两个步骤 进行现场勘测时，主要考虑以下两个基本内容：（1） 路线起、终点，经济控制点，与外部运输的衔接点。（2） 线路的主要指标。（3） 公路的年运量和路线等级。（4） 木材生产和森林经营对该路面的要求，如原木、原条运输，拟以用车型和挂车要求等（5） 采用的设计阶段和完成时间。（6） 建设期限和控制投资总数。（7） 施工方法和施工期限。基于以上要求，由于该地区地处比较寒冷的东北地区，木材生产量比较低，因此年运输量也相对较低，通过

8、调查还知道当地的地势比较缓和、人烟稀少。道路大多可以采用简易道，一方面可以减少工程量，节省开支；另一方面可以减对路面的破坏，保持生态。3.2 现场地质、水文情况 据调查，该地区平原较少，坡度一般在3度以下，一般为耕地、各种建筑及居民点。在该区选线大部分不受地形限制，路线以达到较高的技术标准，主要考虑少占农田、绕避障碍物等；多为丘陵，有连绵不断的山岗和纵横交错的山沟，但山脉和水系不太明显，地面起伏较为频繁，由于地形限制，路线可能迂回较多，偶尔有较多的坡道。因此，在布设路线平面、纵断面受到限制，各项指标都必须严格要求。除此之外，在小部分地区为山岭，山高谷深，山坡陡峻，溪流湍急，地形错综复杂，山脉和

9、水系比较明显，暴雨时水位变化较大，可考虑水路运输，但公路建设应避开这类地形地段。该地区河流较少，多分布在山岭地带，故水文队线路的选择、排水系统和桥梁以及防护工程影响不大。3.3 桥梁和工程量等情况 根据现场地形，初步在需设桥梁的地区拟定线路走向，勾绘好分水线，根据勾绘的分水区，大致的确定桥涵的位置，如下图三：图三 在地形图上勾绘风水线通常，对于路线所经过的河沟、冲沟、干谷、灌溉渠及较大的泉眼等，都应该设置桥涵。线路经过村庄，也要适当的设置小涵洞，以排除被线路拦截的村内沥水。在积水注地，为平衡路华两侧的水位，也应该设置一定数量的小涵洞。但是，如果在每一座山凹就设置一座桥涵，就会大大增加桥涵数量，

10、从而提高路的造价。在这种场合如河沟坡侧不陡，流量不大，含沙量也不大，为减少桥涵数量，可利用山坡截水沟、边沟或排水沟，将若干小山沟的水流导向一个人工构造物。如图四：图四 用截水沟减少桥涵数目在另外的一些情况下，则需要考虑增设桥涵。如在傍山路线上，为保证内测边沟的水能及时穿过路沟排泄出去，必须每隔300-600m设置一座涵洞。如图五：图五 边沟过长时增加涵洞4.路网优化决策目标4.1 林道网密度计算 据调查显示，该林区出材量统计为V=50(m3/hm2），80%采用公路集材，可变集材费=1.29210-3（元m-3m-1），岔线每米道路费1=18（元/m），支线造价为2=30（元/m），岔线上每立

11、方米木材的运输费为c1=0.15x10-3（元m-3m-1），A=7000，把有关公式带入计算式得伐区合理的林道密度d1和基本林道网密度d2 d1=AV-C11 =7000501.29210-3-0.0310-318=4.39(m/hm2) d2=AVc1-c22-1 =7000500.310-3-0.1510-330-18=2.09(m/hm2) 由以上数字可知，现行林道网密度应达到7m/hm2才能满足合理林道网密度要求。4.2 确定各路段的技术标准 运输规划的目的是：在经济寿命期内，用于基本建设和生产运营的综合开支最少，它着眼于如何充分利用资源和尽可能的节省工程建设的投资；（1） 根据踏查

12、结果，可以确定路网中各主要控制点，并且根据需要与可能结合的原则，确定点间的连接关系。（2） 根据土壤地质情况，分析工程结构设施规模、数量、土石方构成情况，选择其中一条为基准线，比较并确定其他各线相应的工程设施等工程量的修正系数，可以确定相应线路的权数。（3） 以指定的外部衔接点为树根，求最小树，对应的各线路即为所求工程总量最小的路网。5.路网优化决策5.1 林道网布设原则林道网的布设必须服从以下原则：（1） 加强森林保护、经营管理和木材运输的需求出发，制定林道网规划。（2） 通过技术经济比较，合理确定林道走向、等级、长度、选择平均运距短、运营条件好、生产成本低、工程量小、投资最省的最优方案。（

13、3） 尽可能利用现有道路，对于不符合技术规定的道路，应根据运输量和使用性质，逐步进行改建。（4） 对于主要的运材道路，由于经营期内资金不足的，原则上要求按林区三级公路标准规划，可先拓展路基，然后逐年改造完善。（5） 场内道路以林业生产为主，适当考虑地方交通运输，场外道路或关系到集体伐区的道路，应尽可能和地方交通部门以及乡村合资共建。（6） 道路等级应根据交通运输量，资源吸引能力和使用性质确定。5.2 路网模型的优化 如图所构成的林道网中，W为局外衔接点，B，C为林场外部衔接点，ai为现有线路走向必须经过或必须到达的控制点。（1） 构造距离矩阵。当两节点直接相连时，相应的距离矩阵之值即为该连线上所标记的权数，若两点间不是直接相连，则相应的矩阵值为，矩阵中节点与节点自身对应时，矩阵元素之值为0，本方案矩阵如下表节点Wa1a2a3a4a5BCW04a14032a2304a32408a4802a54045B40C50(2)根据运筹学的最小路径法则；先从C点开始，连接C到B得最短路线上的各点，然后按各边标出的权数寻找总路径最小值，得出的最优路径如下图：W4aa5a255224C4a4a3B最小路线总长为L=26以上路线就为该区域的最优路线。6.总结这次森工规划课程设计是我们在校大学生学习的一个非常重要的环节，是一个将我们在课堂上所学到的理论知识与实践知