БИОМЕХАНИКА ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРА НА ЛЕСНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ
Захаров Ю. В., Суховольский В. Г.
Сибирский государственный технологический университет, 660049 Красноярск; *Институт леса им.В.Н.Сукачева СО РАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Предложены модели, описывающие
воздействие ветра на деревья и устойчивость деревьев к ветровалу.
В моделях рассматривались деревья с корневыми системами двух типов -
вертикальной и горизонтальной. Первая модель анализирует устойчивость
дерева как устойчивость жесткой колонны на упругом основании под
действием горизонтально направленной силы. Вторая модель рассматривает
устойчивость дерева под воздействием ветра - аналог задачи
оценки устойчивости парусных яхт типа швертбот (аналог дерева
со вертикальной корневой системой) или катамаран (аналог дерева
с горизонтальной корневой системой). Устойчивость к ветровалу
деревьев с разными типами корневых систем различна. Устойчивое
равновесие дерева возможно вплоть до критической силы ветрового
воздействия. Дерево с горизонтальной корневой системой должно
выдерживать без существенного крена ветры большей силы, чем дерево
с вертикальной корневой системой. Но при достижении критической
силы ветра такое дерево резко теряет устойчивость и вываливается
с корнями. Такая реакция деревьев на ветровое воздействие может
наблюдаться на горных склонах, где жесткая подстилающая поверхность
приводит к горизонтальному расположению корней. Деревья с вертикальной
корневой системой могут сохранять устойчивость при больших углах
крена, чем деревья с горизонтальным расположением корней, однако
у таких деревьев существенно возрастает вероятность излома ствола.