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.