Лісова газо-пилозахисна смуга автомобільної дороги

Реферат: Лісова газо-пилозахисна смуга автодороги з профілем поперечного перерізу, окресленого трапецієвидним контуром, містить рядну суцільну посадку деревних та чагарникових порід рослин головної породи, супутньої породи та чагарнику з кількістю рядів > 5 так, що вони утворюють 3 гілчасто-листяні вертикальні яруси лісової смуги. В рядах суцільної посадки виконано пропуски окремих рослин так, що вони утворюють лабіринт лакунарних порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги. UA 99998 U (54) ЛІСОВА ГАЗО-ПИЛОЗАХИСНА СМУГА АВТОМОБІЛЬНОЇ ДОРОГИ UA 99998 U UA 99998 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі дорожнього будівництва, зокрема до влаштування захисних бар'єрів та смуг вздовж автодоріг. Відома конструкція шумо-газо-пилозахисних насаджень деревно-чагарникового типу вздовж автомобільних доріг з контуром поперечного профілю захисної смуги у формі трикутника з більш похилою стороною, яка обернена до джерела забруднення, тобто до проїжджої частини дороги [1]. Однак, така конструкція шумо-газо-пилозахисних насаджень не може бути реалізована при рядності посадки дерев і чагарників більше за 5, а також орієнтація трикутного профілю смуги такої конструкції більш похилою стороною до автодороги не може забезпечити функцію захисту прилеглого до дороги ландшафту та навколишнього середовища через не раціональні аеродинамічні властивості профілю смуги, які не забезпечують запобігання міграції забруднюючих речовин. Відома конструкція лісової газо-пилозахисної смуги автомобільної дороги з профілем поперечного перерізу, окресленого трапецієвидним контуром, що містить рядну суцільну посадку деревних та чагарникових порід рослин головної породи, супутньої породи та чагарнику з кількістю рядів n>5 так, що вони утворюють 3 гілчасто-листяні вертикальні яруси лісової смуги [2]. Недоліком даної конструкції лісової газо-пилозахисної смуги автомобільної дороги є те, що захисні властивості такої конструкції зумовлені лише аеродинамічним зменшенням інтенсивності процесів масопереносу забруднюючих речовин та пилу вздовж зовнішнього контуру смуги. При цьому непродувна структура посадки деревних і чагарникових порід виконує лише функцію суцільного екрана, який не дозволяє депонувати забруднюючі речовини та пил безпосередньо в межах зони деревно-чагарникового насадження лісосмуги. В результаті використання в дорожньому будівництві таких конструкцій лісових газо-пилозахисних смуг не забезпечує максимально ефективного захисту від джерела забруднення, яким є автомобільна дорога, прилеглого до дороги ландшафту та навколишнього середовища в цілому. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції лісової газопилозахисної смуги для обмеження впливу автомобільної дороги, як неорганізованого джерела забруднення, на екологічний стан прилеглих до автодороги ландшафтів шляхом забезпечення відповідності структурної організації посадки деревних і чагарникових порід смуги та характеру можливого депонування забруднюючих речовин та пилу безпосередньо в межах зони насадження деревних і чагарникових рослин. Поставлена задача вирішується тим, що в лісовій газо-пилозахисній смузі автодороги з профілем поперечного перерізу, окресленого трапецієвидним контуром, що містить рядну суцільну посадку деревних та чагарникових порід рослин головної породи, супутньої породи та чагарнику з кількістю рядів >5 так, що вони утворюють 3 гілчасто-листяні вертикальні яруси лісової смуги, в рядах суцільної посадки виконано пропуски окремих рослин так, що вони утворюють лабіринт лакунарних [3] порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги. Виконання лісової газо-пилозахисної смуги автодороги з трапецієвидним контуром профілю поперечного перерізу, який орієнтовано менш похилою стороною в бік проїжджої частини дороги і утворено рядною посадкою деревних та чагарникових порід з кількістю рядів >5, які утворюють 3 гілчасто-листяні яруси лісової смуги, зумовлене необхідністю підсилення захисних властивостей лісозахисних смуг для автодоріг категорій 1-а, 1-б, 2 та 3. Водночас виконання в рядах суцільної посадки пропусків окремих рослин так, що вони утворюють лабіринт лакунарних порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги, забезпечує покрокове зменшення динамічного тиску повітряних потоків, які є потоками переносу забруднюючих речовин і пилу у вигляді аерозолів. Зменшення тиску в лакулярних порожнинах лісосмуги (за аналогією з лабіринтними ущільненнями в машинобудівних конструкціях [4]) зумовлює відповідно пришвидшення осідання диспергованих в повітряному потоці окремих частинок забруднювачів з подальшим їх депонуванням ґрунтовою поверхнею в межах лакулярних порожнин. Таким чином нова конструкція лісової газо-пилозахисної смуги набуває нових властивостей, які полягають в підвищенні депонуючої здатності лісосмуги лише в разі виконання в рядах суцільної посадки пропусків окремих рослин так, що вони утворюють лабіринт лакунарних порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги. Суть корисної моделі пояснено графічно: на кресленні - поперечний переріз лісової газопилозахисної смуги автомобільної дороги. Лісова газо-пилозахисна смуга складається з рядів головної породи 1, рядів супутньої породи 2 та рядів чагарнику 3, які висаджують вздовж автодороги 4, утворюють трапецієвидний контур 5 перерізу лісозахисної смуги і вертикально формують верхній гілчасто-листяний ярус А, середній гілчасто-листяний ярус Б і нижній гілчасто-листяний ярус В. При цьому пропуск у 1 UA 99998 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 регулярній посадці двох рядів чагарнику 3 утворює лакунарну порожнину І у нижньому гілчастолистяному ярусі В, пропуск у регулярній посадці супутньої породи 2 утворює лакунарну порожнину II у середньому гілчасто-листяному ярусі Б, пропуск у регулярній посадці трьох рядів чагарнику 3 утворює лакунарну порожнину III у нижньому гілчасто-листяному ярусі В. З боку трапецієвидного контуру 5 лісосмуги, який є прилеглим до автодороги 4, виникає повітряний потік W, який містить приземні шари V на рівні нижнього гілчасто-листяного ярусу В і середнього гілчасто-листяного ярусу Б лісосмуги. Працює лісова газо-пилозахисна смуга наступним чином. На бічній стороні лісової газопилозахисної смуги складеної з рядів головної породи 1, рядів супутньої породи 2 та рядів чагарнику 3, яка є прилеглою до автодороги 4 і утворює трапецієвидний контур 5, утворюється повітряний потік W, приземні шари V якого (де зосереджена максимальна кількість забруднюючих речовин та пилу) у вигляді аерозолю) на рівні гілчасто-листяного ярусу Б лісосмуги надходять (позначено стрілками) до лакунарної порожнини І, яка розташована в межах нижнього гілчасто-листяного ярусу В. За рахунок збільшення об'єму приземної частини V повітряного потоку W до об'єму лакунарної порожнини І, аеродинамічний тиск частини V потоку W зменшується, що призводить до часткового вивільнення зольних забруднюючих речовин з аерозольного потоку і осіданні їх на нижній поверхні лакунарної порожнини І, яка є ґрунтовою поверхнею. В подальшому, переміщуючись в лабіринті порожнин до лакунарної порожнини II, яка розташована в гілчасто-листяному ярусі Б лісосмуги і обмежена гілчасто-листяним ярусом А головної породи 1 та гілчасто-листяним ярусом В чагарнику 3, відбувається подальше зменшення аеродинамічного тиску частини V аерозольного потоку забруднювачів. Нарешті при потраплянні аерозольного потоку за напрямком стрілок в лакунарну порожнину III, яка розташована в межах гілчасто-листяного ярусу В лісосмуги, динамічний тиск потоку черговий раз зменшується, що зумовлює остаточне осідання зольних забруднюючих речовин та пилу на нижній ґрунтовій поверхні лакунарної порожнини III. Отже, каскадне зниження аеродинамічного тиску повітряно-аерозольного потоку забруднюючих речовин та пилу в межах лісової газопилозахисної смуги автомобільної дороги зумовлює інтенсифікацію осідання диспергованих частинок аерозолю на ґрунтовій поверхні лісосмуги та наступне їх депонування ґрунтом. Таким чином, виконання лісової газо-пилозахисної смуги автомобільної дороги з профілем поперечного перерізу, окресленого трапецієвидним контуром, що містить рядну посадку деревних та чагарникових порід рослин головної породи, супутньої породи та чагарнику з кількістю рядів >5 так, що вони утворюють 3 гілчасто-листяні вертикальні яруси лісової смуги і так, що в рядах суцільної посадки виконано пропуски окремих рослин, щоб вони утворювали лабіринт лакунарних порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги дозволяє зменшити інтенсивність переносу забруднювачів від автодороги на територію прилеглих до автодороги ландшафтів шляхом депонування ґрунтовою поверхнею лісосмуги забруднюючих речовин та пилу. Джерела інформації: 1. Отраслевая дорожная методика ОМД 218.011-98 "Автомобильные дороги общего пользования. Методические рекомендации по озеленению автомобильных дорог" (утв. приказом 1988 г. № 421). 2. Патент України 56323, МПК E01F 15/00. Лісова газопилозахисна смуга автомобільної дороги / Л.С. Васик, М.І. Бахмат, Б.А. Шелудченко, О.М. Бахмат, І.А. Шелудченко (Україна). u201007589; заявлено 10.06.2010; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1. 3. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. - М.: Ин-т компьютерных исследований, 2002. - 656 с. 4. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя / изд. 4-е переработанное и дополненное в 2-х книгах // Книга 2. - М.: Машиностроение, 1973. - 576 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Лісова газо-пилозахисна смуга автодороги з профілем поперечного перерізу, окресленого трапецієвидним контуром, що містить рядну суцільну посадку деревних та чагарникових порід рослин головної породи, супутньої породи та чагарнику з кількістю рядів > 5 так, що вони утворюють 3 гілчасто-листяні вертикальні яруси лісової смуги, яка відрізняється тим, що в рядах суцільної посадки виконано пропуски окремих рослин так, що вони утворюють лабіринт лакунарних порожнин у нижньому та середньому ярусах лісової смуги. 2 UA 99998 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3