Навігація
Головна
 
Головна arrow БЖД arrow Безпека життєдіяльності
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Прогнозування і оцінка обстановки при лісових пожежах

Ліс - це сукупність землі, деревної, чагарникової і трав'яної рослинності, тварин мікроорганізмів та інших компонентів довкілля, біологічно взаємозалежних і впливають один на одного в своєму розвитку.

Росія володіє 22 відсотками від загальної площі лісів усього світу. Це 1000000000 200000000 гектарів, або майже дві третини території нашої країни.

Лісові пожежі є основними факторами, що визначають стан і динаміку лісового фонду Росії, особливо районів Сибіру і Далекого Сходу, де площі гарей і загиблих насаджень в кілька разів перевищують площі необлесівшіхся вирубок.

На активно охоронюваної території лісового фонду Росії щорічно реєструється від 10 до 35 тис. Лісових пожеж, що охоплюють площі від 0,5 до 2,5 млн га. З урахуванням горимо лісів на неохоронюваних і епізодично охоронюваних територіях північних районів Сибіру і Далекого Сходу загальна величина пройденої вогнем площі становить від 2,0 до 5,5 млн га. У результаті згоряння органічних матеріалів з цих площ щорічно виділяється від 14 до 40 Мт вуглецю. Пожежі - головний природний фактор загибелі лісів Росії. Лісові пожежі стали називати справжнім господарем російського лісу.

Основний період дії природних пожеж на території Російської Федерації - з квітня по жовтень. Наприкінці весни горять ліси Примор'я, Алтаю, Бурятії і Поволжя. Ближче до середини літа вогонь переміщається на Північно-Захід Росії - в Карелію, Ленінградську, Новгородську та Псковську області, а також до Магадану, на Сахалін і в Красноярський край. Восени територією вогню знову стануть прикордонні з Китаєм регіони: Бурятія,

Приамур'ї, Читинська область, а також Хабаровський край. У Сибіру і на Далекому Сході, на думку лісівників, взагалі немає лісових ділянок, що не пройдених лісовими пожежами за останні сто років. Величезні площі і слабо розвинена дорожня мережа роблять наслідки лісових пожеж особливо важкими.

Лісова пожежа - це некероване (стихійне) горіння, що розповсюджується по лісовій площі.

Лісові пожежі прийнято поділяти на низові, верхові, підземні (грунтові). У свою чергу низові і верхові пожежі можуть бути стійкими і швидкими.

Стійкий низова пожежа поширюється по нижньому ярусу лісу (горить напочвенний покрив, підлісок, трусок) з малою швидкістю (до 0,5 м / хв), охоплюючи нижні частини стовбурів дерев і виступаючі на поверхню коріння.

При побіжному низовій пожежі згорає живий і мертвий напочвенний покрив, трусок, самосів лісу, хвойний підріст і підлісок, але за рахунок більш сприятливих умов (сухий ліс, вітряна погода) така пожежа поширюється з підвищеною швидкістю (більше 1 м / хв) і висотою полум'я , обходячи місця з підвищеною вологістю покриву.

Для низової пожежі характерна витягнута форма пожарища з нерівною кромкою. Колір диму - світло-сірий, швидкість поширення низових пожеж проти вітру в 6-10 разів менше, ніж за вітром. У нічний час доби швидкість поширення пожежі менша, ніж вдень.

При зміні напрямку вітру ускладнюється визначення форми пожежі - його основних елементів фронту, тилу, флангів. У таких випадках, особливо коли пожежа прийняв великі розміри, можливо оточення вогнем людей в лісі. Орієнтуватися в обстановці при великих пожежах можна тільки за допомогою авіаційної розвідки.

Верхової стійкий пожежа є наступною стадією низового, полум'я низової пожежі підпалює крони дерев, при цьому згоряє хвоя, листя, дрібні й більші гілки. Перехід низової пожежі на полог древостоя відбувається при сильному вітрі, а також у насадженнях з низько опущеними кронами, в різновікових насадженнях, або при рясному хвойному подросте (особливо на гірських схилах, при поширенні вогню вгору). Деревостой після верхової пожежі, як правило, повністю гине, залишаються тільки обвуглені залишки стовбурів. При верховому стійкому пожежу вогонь поширюється по кронах у міру просування крайки низової пожежі.

При верховому побіжному пожежу, яка виникає тільки при сильному вітрі, вогонь поширюється по кронах дерев "стрибками", випереджаючи фронт низової пожежі. Вітер також розносить палаючі гілки, інші дрібні палаючі об'єкти і іскри, які створюють нові вогнища низових пожеж на сотні метрів попереду основного вогнища. У ряді випадків вогонь "перекидається" зазначеним способом через ріки, широкі дороги, безлісні ділянки та інші здаються рубежі для локалізації пожежі.

Верхові пожежі, виділяючи велику кількість теплоти, викликають висхідні потоки продуктів горіння і нагрітого повітря і утворюють конвективні колонки діаметром у кілька сотень метрів. Їх поступальний рух збігається з напрямком просування фронту пожежі. Полум'я в середині колонки може підніматися на висоту до 100-120 метрів. Конвективна колонка збільшує приплив повітря в зону пожежі і породжує вітер, який посилює горіння.

Форма площі при побіжному верховій пожежі витягнута по напрямку вітру. Дим верхової пожежі темний.

Підземні (грунтові) пожежі виникають на добре просохле ділянках з торф'яними грунтами або з потужним шаром лісової підстилки (до 20 см і більше). Пожежа по шару торфу поширюється повільно - до декількох метрів на добу. Торф і лісова підстилка згоряють на всю глибину сухого шару або до мінеральної (земляний) грунту.

Чаші всього грунтові лісові пожежі представляють собою подальшу стадію розвитку низових. На першій стадії пожежі сухішою торф'янистий шар вигорає тільки під деревами, які безладно падають, і лісову ділянку, пошкоджений пожежею, виглядає як поритий. Потім триває грунтове воронкообразное горіння в глиб торф'яного шару. При вітрі палаючі частки торфу та лісової підстилки перекидаються на сусідні ділянки, сприяючи розвитку пожежі по площі торфопочви, виникненню низових пожеж.

До великих лісових пожеж відносять пожежі площею більше 200 га в Азіатської частини Росії і більше 25 га - в Європейській частині Росії. Великі пожежі чаші всього бувають змішаними - низовими і верховими одночасно.

Для виникнення великих лісових пожеж з переходом у верхові необхідна велика кількість діючих осередків (ділянок) низових пожеж, суха спекотна погода (III-V класи пожежної небезпеки), посилення вітру від помірного до сильного або штормового.

У таких умовах може відбуватися злиття численних вогнищ пожежі і утворення великих зон масових пожеж площею до сотень тисяч гектарів, створюватися безпосередня загроза знищення вогнем населених пунктів та об'єктів різного призначення, розташованих у лісових масивах або поблизу них.

За багаторічними даними, лісові пожежі в Росії за видами розподіляються наступним чином: низові складають 98% від річної кількості пожеж і охоплюють 81,4% площі, верхові - 1,5% і охоплюють 18,6% площі, грунтові - 0,5% , їх площа 0,02%. В окремі посушливі роки кількість ґрунтових пожеж зростає до 2%, але в цілому наведені показники стабільні.

Майже всі великі пожежі виникали і виникають в екстремальних погодних умовах - в посуху.

Засуха - це бездощові період, досить тривалий для того, щоб усваиваемая рослинами волога в шарі землі була вичерпана. Наприклад, критичним умовою виникнення великих пожеж в лісах Сибіру і Далекого Сходу є: навесні - 10-денний період без дощу, влітку - 20-денний, восени - 30-40-денний.

В даний час аномально спекотним в Росії є кожне друге літо. Якщо в 90-ті роки минулого сторіччя підвищена інтенсивність пожеж відзначалася раз на три роки, то останні шість років вона спостерігається раз на два роки.

Основними вражаючими факторами лісових пожеж є:

теплофізичний, що виявляється у вигляді полум'я, нагріву тепловим потоком, теплового удару, помутніння повітря;

хімічний, що виявляється у вигляді забруднення атмосфери, грунту, фунтів, гідросфери.

Критеріями надзвичайної лісопожежній ситуації служать:

наявність великих лісових пожеж;

кількість виникаючих в один день і / або одночасно діючих лісових пожеж, що перевищує середній багаторічний рівень;

наявність лісових пожеж, що вийшли з-під контролю лісової охорони.

У лісовій пірологія прийнято класичне визначення пожежної небезпеки - загроза виникнення пожежі, висловлюване його ймовірністю. Проте останнім часом термін "пожежна небезпека" набуває нового значення у вигляді загрози нанесення збитку в результаті діяльності некерованих лісових пожеж. Таке визначення істотно підвищує інформативність показника пожежної небезпеки, але в той же час вимагає додаткових вихідних даних.

Пожежі щороку завдають збитків лісовому господарству Росії у розмірі 1-5 млрд рублів, знецінюючи при цьому іноді понад 200 млн кубометрів деревини. Лісові пожежі ушкоджують або знищують цінну деревину і згубно впливають на відновлення її ресурсів. Позбавляючи грунт рослинного покриву, вони призводять до серйозного і довготривалого погіршення стану водозбірних басейнів, знижують рекреаційну та наукову цінність ландшафтів. При цьому страждають або гинуть дикі тварини, згорають житлові будинки та інші споруди, гинуть люди.

Передумовами надзвичайної лісопожежній ситуації є:

малосніжна зима, тривалий бездощові період (15-20 днів) з високою (вище середньої багаторічної) середньодобовою температурою повітря і малою відносною вологістю на початку пожежонебезпечного сезону, коли ступінь пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди характеризується IV, V класами пожежної небезпеки; тривалий період з IV, V класами пожежної небезпеки, атмосферна посуха в будь-який час пожежонебезпечного сезону;

наявність в лісовому фонді безконтрольних антропогенних джерел вогню і / або часті грозові розряди при високому ступені пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди.

Ступінь пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди визначається за прийнятим в лісовому господарстві комплексному показнику В.Г. Нестерова (А), який обчислюється на основі даних про температуру повітря (в градусах), температурі точки роси (в градусах), кількості опадів, що випали (в міліметрах) за формулою:

(5.38)

де t віз - температура повітря в 12:00 за місцевим часом, ° С; t роси - точка роси в 12:00 за місцевим часом, ° С; n - число днів після останнього дощу.

Загальноросійська шкала має п'ять класів пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди (табл. 5.16).

Таблиця 5.16

Шкала пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди

Клас пожежної небезпеки за умовами погоди

Значення комплексного показника

Ступінь пожежної небезпеки

1

До 300

II

Від 301 до 1000

Мала

III

Від 1001 до 4000

Середня

IV

Від 4001 до 10000

Висока

V

Більш 10000

Надзвичайна

Для окремих регіонів розроблені регіональні шкали пожежної небезпеки в лісі за умовами погоди, що враховують місцеві особливості і в яких значення комплексного показника за класами відрізняються від значень загальноросійської шкали.

Кожному типу лісового масиву відповідає своє значення комплексного показника K, при якому можливе займання лісового масиву (табл. 5.17).

Таблиця 5.17

Знамення комплексного показника пожежної небезпеки, при якому можливе займання лісу

Найменування ділянки лісу

До

Сосняки - брусничники

300

Ялинники - брусничники

500

Сосняки

550

Змішані

800

Листування

900

Березняки - чорничники

900

Трав'яні насадження

5000

Для Росії по загораемості може бути виділено три основні групи деревних порід. До першої групи відносяться типи лісів, що характеризуються найбільшою загораемостью (хвойні молодняки, сосняки з наявністю соснового підлітка), до другої групи - помірної загораемості (сосняки, ялинники, кедровники), до третьої групи - важко загорающиеся (Березняки, осичняки, вільшняки та інші листяні породи).

У поширюваного лісового низової пожежі розрізняють фронт, тил і фланги, лінійні швидкості яких в залежності від швидкості вітру V в, м / с і групи лісу по загораемості наведено на рис. 5.2, 5.3.

Залежність лінійної швидкості поширення низової пожежі від швидкості вітру для насаджень першої групи по загораемості (римськими цифрами позначені класи пожежної небезпеки погоди)

Рис. 5.2. Залежність лінійної швидкості поширення низової пожежі від швидкості вітру для насаджень першої групи по загораемості (римськими цифрами позначені класи пожежної небезпеки погоди)

Приріст периметра пожежі ΔΠ (м) за час поширення τ (ч) можна знайти за формулою

(5.39)

де V ф - швидкість поширення фронту пожежі, м / с.

Якщо початковий периметр пожежі П 0 (м) відомий (заданий), то через час з початку пожежі τ (ч) периметр буде дорівнює

(5.40)

а площа пожежі S (га) може бути розрахована за формулою

(5.41)

Частка непридатною до реалізації деревини після верхової пожежі може бути визначена за табл. 5.18.

Залежність лінійної швидкості поширення низової пожежі від швидкості вітру (К

Рис. 5.3. Залежність лінійної швидкості поширення низової пожежі від швидкості вітру (К і) для насаджень другої групи по загораемості (римськими цифрами позначені класи пожежної небезпеки погоди)

Таблиця 5.18

Частка (%) непридатною до реалізації деревини за видами після верхових пожеж

Вид пожежі

Сосна

Кедр

Ялина, ялиця

Верхової стійкий

50

30

70

Верхової побіжний

30

20

60

Приклад 6. На лісовій території площею 1000 гаснув хвойними насадженнями (сосна) встановилася спекотна суха погода з температурою в 12:00 дня t віз = 25 ° С. Приймаючи, що точка роси дорівнює t роси = 21 ° С, визначити, через скільки днів після встановлення спекотної погоди виникає пожежонебезпечна обстановка.

Визначити наслідки пожежі через 24 години після виникнення, якщо початковий периметр низової пожежі П 0 = 10000 м, а швидкість вітру - 4 м / с.

Рішення.

1. З формули (5.38) з урахуванням даних табл. 5.17 знайдемо кількість днів, через яке виникає пожежонебезпечна обстановка за умови, що в ці дні t віз, t роси = const.

Для цього перепишемо вираз (5.38):

і вирішимо отримане рівняння щодо п:

Тоді за умовами прикладу (К = 550 - сосняки)

2. Враховуючи, що сосняки відносяться до першої групи по загораемості, для швидкості вітру V в = 4 м / с і II класу пожежної небезпеки (300 <К <1 000 (див. Табл. 5.16)), за графіком на рис. 5.2, а визначаємо, що лінійна швидкість фронту низової пожежі дорівнює V фр ≈ 90м / ч, а лінійні швидкості поширення флангів V ф л і тилу V т, визначимо за графіками на рис. 5.2, б і 5.2, в:

3. Приріст периметра ΔΠ за τ = 24 години знайдемо за формулою (5.39)

4. Периметр пожежі П через 24 години після загоряння за формулою (5.40) буде дорівнює

5. Площа пожежі через 24 години після початку дорівнюватиме (формула 5.41)

тобто пожежа досягне границь лісу до закінчення доби.

6. Визначимо час, за який пожежа охопить весь лісовий масив площею S 0 = 1000 га, використовуючи формули (5.39) - (5.41), прийнявши S = S 0:

7. Згідно з табл. 5.18, у разі виникнення верхового стійкого пожежі 50% лісу виявиться непридатною до реалізації.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук