木材材积计算基本公式[试题].doc

木材材积计算基本公式 木材材积是木材实质体积的简称。在实际工作中，我们通常以长、宽、厚各为1米所占的1立米木材为单位来计量木材材积。但是，要精确计算原木的材积并不容易， 因为树干畸形怪状，十分复杂，其形状因树种、生长立条件的不同而变化较大。一般来说，针叶树木远销为通直圆满，而阔叶树木材的树干形状各有不同。生长在密林里的树木其干形规则些，而生长在疏林里的树木就很不规则。就是同一树种的树干，其上下形状也会不同。树干形状虽然没没有完全像圆锥体、抛物线体、圆柱体或凹曲线体，但树干的各部位与这些几何体的的较接近，所以林业科学工作者在测定树干材积时，拟假定树干为复杂的某种几何体，以用一个相应的可以同时适用于各种几何体形状的计算公式，来计算出树干的材积。实际上，任何一种几何体积的计算公式都不可能精确地计算每根原木的材积，而且从统计的意义来讲，也没有这个必要。计算原木材积的基本公式尽可能要简单，只是考虑诸方面的影响因素，需要加以调整，保证统计精度即可。 一、木材材积计算基本公式 1.中央断面面积公式 是以原木中央断面面积和材长之积来求算材积的公式，即：V=(π/4×Do2)LO……（5-10） 式中：π/4×Do2----以中央直径计算的原木中央断面面积（m2）；LO ---原木的材长（m）。 用这种公式计算材积比较方便，但是需要在原木的材身中内检径，而且计算出的材咱们比实际材积偏小些。树干尖削度愈大（特别是长材），材积愈偏小；如尖削度小的短原木，其计算材积较接近实际。 2.平均断面面积公式 就是以原木大头断面面积和小头断面面积的平均值，作为平均断面面积，再乘以材长而计算原木材积的公式，即：V=π/8×（D2大+D2小）LO………（5-11） 式中：D大，D小—分别表示大、小头直径（m）； π/8（D2大+D2小）---平均断面面积（m2）； LO----原木材长（m）。 用平均断面面积公式计算材积，需要原木大、小头都要检径，因此检尺工作量大一些，但是计算也较简单。而计算材积比实材积偏大，树干尖削度越大，材积偏差越严重。 3.圆台体公式 把原木形体视作圆台体，用圆台体几何体积计算公式来计算材积的公式，即：V=π/12×（D2大+ D大? D小+D2小）LO…………（5-12） 因为原木的几何形体，从统计意义来讲比较接近于圆台体，用此公式计算材积，尽管计算工作较复杂些，但计算得出的材积精确度较高，且较接近实际材积，特别是短原木更为理想。 4.直径增加率公式 我国在原木检尺中一贯采用在原木的小头检径的办法。这对提高检尺效率、方便检验工作具有重要意义，而且和原木楞垛（密实楞）检验这个事实和有关。而上述三个公式的应用，却要求在原木中央或在大小头检径，这与检验实际不相符。 事实上，树干的直径一般是从大头向小头逐渐变小的，这种原木直径的有规律变化，我们称之为尖削度。即，大头直径减去小头直径的差值，除以材长所得的值，在这里叫做平均尖削度或直径增加率，用M表示。 则，M= （D大- D小）/Lo ……（5-13） 将（5-13）式变形、移顶，得D大-=D小 +ML。代入（5-11）式、（5-12）式；同理得DO=D小+ML/2代入（5-10）式，并用检尺径D代替D小，检尺长L代替Lo，则 V=π/4（D+0.5ML）2L……（5-14） V=π/4{D2+DML+0.5(ML)2}L………（5-15） V=π/4{D2+DML+1/3（ML）2}L………（5-16） 式（5-14）、（5-15）、（5-16）即为直径增加率公式，从中可以看出，三个公式的差别就在于（ML）2顶系数，依次为0.25，0.5，0.33。其中公式（5-16）计算的材积较为接近原木的实材积，而我国原木材积标准中采用的计算公式是（5-14）式，只是把尖削度M视作D与L的非线性函数，通过大量实测数据的统计，回归得到。 二、原木材积的计算 1.新编材积表的由来 原木材积计算包括所有针、阔叶树的原木材积计算。我国原规定除杉原木以外的所有树种的原木材积计算按LY108---61《原木材积表》的材积数字作为原始数据而编制成的。经过长期使用的实践证明，这个材积表存在下列两个问题：一是不能反映我国所产原木的实际材积。据抽样实测估计，从全国范围来说，按这个表的材积查定，比原木实际材积小2.5%以上；二是长材截短后，材积增大，存在人为地将长材截短的现象，造成木材得不到合理利用，大量的数字统计表明，将4~6m原木截成两段，材积增加3~10%；8m原木截成两段，材积增加6~15%，截