Metsäteiden suunnittelu Venäjällä Mikko Havimo Petteri Mönkkönen Eugene Lopatin Bo Dahlin www.helsinki.fi/yliopisto 27.10.2011 1
Tausta Luoteis-Venäjän metsätieverkko on harva verrattuna esimerkiksi Suomen vastaavaan tieverkkoon Tietiheys alueella noin 2 m/ha Etelä-Suomessa optimaalinen tiheys on 10,5 m/ha Harva tieverkko hankaloittaa puunkorjuuta Tieverkkoa alueella ll tulisi i parantaa mutta esteenä on Tiheä tieverkko vaatii suuria investointeja Tienrakennus Luoteis-Venäjällä on kallista www.helsinki.fi/yliopisto 2
Metsätienrakennus Metsätien tekoa kantavalla maalajilla www.helsinki.fi/yliopisto 3
Tienrakennus Luoteis-Venäjällä Maaperä poikkeaa alueella hieman Suomen maaperästä Suomessa moreeni on vallitseva maalaji Moreenimaa kelpaa sellaisenaan tien kantavaksi rakenteeksi Luoteis-Venäjällä on alueita joilla hiesu tai turvemaat ovat vallitsevia maalajeja Hiesu kantaa heikosti raskaita kuormia Tien runkoon joudutaan käyttämään paikalle kuljetettua soraa www.helsinki.fi/yliopisto 4
Tienrakennuskustannukset Soran kuljettaminen nostaa kustannuksia Tihvinän alueella tienrakennuskustannukset ovat keskimäärin 30 000 euroa kilometri 65 % kustannuksista tulee soranotosta- ja kuljetuksesta Suomessa tiekilometri maksaa keskimäärin 12 400 euroa www.helsinki.fi/yliopisto 5
Jatkettu lähikuljetus Tienrakennuksen välttämiseksi Tihvinän alueella on käytetty jatketun lähikuljetuksen menetelmää lähikuljetus kaukokuljetus lähikuljetus jatkettu lähikuljetus kaukokuljetus www.helsinki.fi/yliopisto 6
Jatketun lähikuljetuksen kalusto Jatkettua lähikuljetusta Tihvinän alueella. Ural ja KrAZ merkkiset kuorma-autot pystyvät kuljettamaan puuta myös heikkokuntoisilla teillä. www.helsinki.fi/yliopisto 7
Jatkettu lähikuljetus Uralit pystyvät liikkumaan kevyillä metsäautoteillä Teiden rakentamiskustannukset ovat vain noin 4 200 eur/km Käytettäessä jatkettua lähikuljetusta tieverkko koostuu Kevyistä metsäteistä Tavallisista metsäteistä www.helsinki.fi/yliopisto 8
Tutkimuksen tavoitteet Määrittää optimaalinen tietiheys Tihvinän alueelle Käytettäessä jatkettua lähikuljetusta Käytettäessä pelkästään tavallisia metsäautoteitä Tietiheyden optimointi on strategisen tason suunnittelua Testata erilaisia tiesuunnittelun skenaarioita Tihvinän alueella Laskea puunkorjuun kokonaiskustannukset eri tietiheyksillä www.helsinki.fi/yliopisto 9
Optimoinnissa käytetty tieverkon malli Kevyiden metsäautoteiden välinen etäisyys Tavallisten metsäautoteiden välinen etäisyys www.helsinki.fi/yliopisto 10
Metsäautoteiden ja metsäkuljetuksen t k kustannusten t riippuvuus 60 50 40 Total cost Forest transport cost Road construction cost s, /m 3 Cost 30 20 Optimaalinen tietiheys 10 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Distance between roads, m www.helsinki.fi/yliopisto 11
Optimaalisen tietiheyden määrittäminen Tietiheyden määrittämiseen käytetään differentiaalilaskentaan perustuvaa optimointimenetelmää. Tässä työssä sitä sovellettiin ottamaan huomioon kaksi eri tietyyppiä: kevyt ja tavallinen metsäautotie Tulosten laskennassa käytettiin Tihvinän kustannustasoa ja metsävaratietoja www.helsinki.fi/yliopisto 12
Tulokset Optimaalinen tietiheys Tihvinän alueelle on 6,3 3m/hajos rakennetaan pelkästään tavallisia metsäautoteitä Etelä-Suomessa tiheys on 10,5 m/ha Ero johtuu lähes yksinomaan kalliimasta tienrakennuksesta Rakennettaessa sekä tavallisia että kevyitä metsäautoteitä optimaalinen tiheys on 3,2 m/ha tavallisia teitä 12,9 m/ha kevyitä metsäautoteitä www.helsinki.fi/yliopisto 13
Tienrakennuskustannusten vaikutus kuljetusmenetelmän valintaan Sisältää kuljetuksen tien varteen ja tienrakennusku stannukset m 3 Transpo ort costs, /m 8,0 7,5 7,0 6,5 60 6,0 5,5 5,0 Ordinary method Extended forest transport method Nykyinen hintataso 4,5 10 20 30 40 50 60 Construction cost of ordinary road, /m www.helsinki.fi/yliopisto 14
Tienrakennusskenaariot Tienrakennusskenaarioiden tavoitteena on tutkia tienrakennuksen kannattavuutta ja mahdollisuuksia Optimaalista tietiheyttä käytettiin ohjeellisena tavoitteena Skenaarioitai it tehtiin jatketulla t lähikuljetuksellalj k ll ja ilman Kesäleimikoiden osuutta vaihdeltiin 50 ja 70 % välillä. Tämä vaikuttaa talviteiden määrään. Laskentajaksoksi valittiin 20 vuotta Laskennassa otettiin huomioon tällä aikavälillä hakkuuikään tulevat leimikot www.helsinki.fi/yliopisto 15
Tieverkkoskenaarioita Talviteihin nojautuva skenaario B1 Ympäri vuoden liikennöitäviin teihin nojautuva skenaario B3 www.helsinki.fi/yliopisto 16
Tienrakennuskustannukset eri skenaarioissa 1200000 Road construction costs 1000000 800000 Costs, New winter roads 600000 New light forest roads New ordinary forest roads 400000 Upgrading 200000 0 A1 A2 A3 B1 B2 B3 Scenario Jatkettu lähikuljetus Ei jatkettua kuljetusta www.helsinki.fi/yliopisto 17
Keskimääräiset kustannukset Kuljetuskustannuk set sisältävät lähija kaukokuljetuksen 12,00 10,00 8,00 Average costs per cubic meter Costs, /m 3 6,00 4,00 Transportation Road construction 2,00 0,00 A1 A2 A3 B1 B2 B3 Scenario www.helsinki.fi/yliopisto 18
Johtopäätökset Jatkettu lähikuljetus ei ole selkeästi edullisempi menetelmä. Tienrakennus halvempaa, mutta kuljetuskustannukset syövät nämä ä säästöt. Toisaalta tiestöön ei sitoudu merkittäviä pääomia. Jos rakennuskustannuksia saadaan laskettua esim. 10 %, jatkettu lähikuljetus tulee selkeästi kalliimmaksi. Jatkettuun lähikuljetukseen liittyy seuraavia ongelmia Kaksinkertainen määrä varastoja (keyven ja tavallisen tien varressa) Erillinen Ural kuorma-autojen laivue Suunnittelu vaativampaa ja yleiskustannukset suurempia Näitä ei voitu ottaa huomioon mallinnuksessa www.helsinki.fi/yliopisto 19
Johtopäätökset Tienrakennuskustannukset vaativat suuria pääomia Maksimiskenaariossa miljoonan euron investointi teihin Tihvinän alueella Tällä saavutetaan leimikoita 1,3 miljoonan kuution verran 20 vuoden aikana Verrattaessa kokonaiskustannuksiin tienrakennuskustannukset jäävät kuiten melko vähäisiksi Maksimiskenaariossak i i k i tienrakennuskustannukset k t k t ovat noin 10 % kaikista kuljetuskustannuksista www.helsinki.fi/yliopisto 20