原木材積求算方法的研究

宋新衛(wèi)，周傳統(tǒng)，陰淑文，倪 靜

（1.肥城市新城街道辦事處林果站，山東 泰安271600；2.肥城市林業(yè)局）

在生產(chǎn)實(shí)際工作中，原木的材積是由《原木材積表》查表計(jì)算，目前執(zhí)行GB4814—1984標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有材種的原木材積計(jì)算。當(dāng)小徑4—12cm 的原木材積由公式V＝0.7854L（D＋0.45L＋0.2）2÷10000確定；當(dāng)小徑14cm以上的原木材積由公式V＝0.7854L[D＋0.5L＋0.005L2＋0.000125L（14－L）2（D－10）]2÷10000確定；當(dāng)檢尺長(zhǎng)度低于2m或大于10m其材積由公式 V＝0.8L（D＋0.5L）2÷10000 確定。 以上三式中 V—材積（m3）；L—檢尺長(zhǎng)（m）；D—小徑（cm）。由于原木的形狀會(huì)因樹(shù)種、地域環(huán)境、經(jīng)營(yíng)培育目的、品種以及原木樹(shù)干不同部位等因素的影響，其樹(shù)干曲線形狀會(huì)有一定的差異。因此，所有原木用同一個(gè)材積表求算的材積不一定符合實(shí)際。為了更好的求算原木材積，結(jié)合《測(cè)樹(shù)學(xué)》的關(guān)于原木縱斷面形狀“近似拋物線”的論述及數(shù)學(xué)關(guān)于拋物線體的有關(guān)計(jì)算公式，總結(jié)了一種原木材積的求算方法論述如下，供參考。

1 計(jì)算原木大頭直徑

由《測(cè)樹(shù)學(xué)》的有關(guān)論述可知，原木的縱斷面形狀近似拋物線，因此，原木的材積可以用拋物線體的體積公式：

根據(jù)《原木材積表》由以上公式（1），可以推出原木的大頭直徑理論數(shù)值計(jì)算公式：

以上計(jì)算公式（1）、（2），V—原木材積（m3）；R—大頭半徑 （cm）；r—小頭半徑 （cm）；D—大頭直徑（cm）；d—小徑（cm）；L—檢尺長(zhǎng)（m）；π—圓周率。

2 原木實(shí)際材積的計(jì)算方法

由“1計(jì)算原木大頭直徑”的論述，根據(jù)上述公式（1），可以推出原木的實(shí)際材積：

以上計(jì)算公式（3），V實(shí)際—實(shí)際材積（m3）；V—原木材積 （m3）；D實(shí)際—實(shí)際量測(cè)的大頭直徑（cm）；D—由公式（2）求算的大頭直徑（cm）；d—小徑（cm）。

3 以例說(shuō)明

根據(jù)“2原木實(shí)際材積的計(jì)算方法”的論述，以原木檢尺長(zhǎng)為2.6m為例，做進(jìn)一步實(shí)例論述。

3.1 實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）比用公式（2）求算原木的大頭直徑（D）減少10%時(shí)

當(dāng)小徑分別為4cm、6cm、8cm.........時(shí)，根據(jù)公式（2）計(jì)算原木大頭直徑理論數(shù)值過(guò)程如下：

由以上計(jì)算可知，小徑分別為 4cm、6cm、8cm........時(shí)，結(jié)合公式（2）計(jì)算結(jié)果大頭直徑分別為6.5cm、8.5cm、10.6cm.........等，如果實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）減少10%時(shí)計(jì)算結(jié)果如下：

D實(shí)際4=6.5×（100%－10%）=5.9cm

D實(shí)際6=8.5×（100%－10%）=7.7cm

D實(shí)際8=10.6×（100%－10%）=9.5cm

根據(jù)公式（3）計(jì)算當(dāng)實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）減少10%時(shí)的原木材積計(jì)算結(jié)果如下：

3.2 實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）比用公式（2）求算原木的大頭直徑（D）增加10%時(shí)

小徑分別為4cm、6cm、8cm.........時(shí)，結(jié)合公式（2） 計(jì) 算 結(jié) 果 大 頭 直 徑 分 別 為 6.5cm、8.5cm、10.6cm.........等，如果實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）增加10%時(shí)計(jì)算結(jié)果如下：

D實(shí)際4=6.5×（100%＋10%）=7.2cm

D實(shí)際6=8.5×（100%＋10%）=9.4cm

D實(shí)際8=10.6×（100%＋10%）=11.7cm

根據(jù)公式（3）計(jì)算當(dāng)實(shí)際量測(cè)原木大頭直徑（D實(shí)際）增加10%時(shí)的原木材積計(jì)算結(jié)果如下：

以此類推，可以計(jì)算出其它規(guī)格的原木，詳見(jiàn)表1：長(zhǎng)度2.6m原木計(jì)算表。

表1 長(zhǎng)度2.6m原木計(jì)算表

4 結(jié)論

這種求算原木材積的方法，由于考慮到了同一小徑原木大頭直徑的差異，這樣求算的原木材積將會(huì)更加接近實(shí)際。因此，應(yīng)用此方法在實(shí)際工作中可以更為精確地求算出不同原木的材積，但由于原木的縱斷面形狀是“近似拋物線”，此方法仍存有誤差。因此，更簡(jiǎn)單、更便捷、更科學(xué)的方法還需繼續(xù)研究探討應(yīng)用。