Учебное пособие ОПП Крепша. национальный исследовательский томский политехнический университет
 Скачать 7.22 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
| ГЛАВА 9 ПРИРОДНЫЕ ПОЖАРЫ «Как сохранить жизнь, когда в лесу вспыхнул пожар… От беды, от трагического случая не застрахован никто. Покорно его ждать, значить бесславно, погибнуть. Готовиться к нему – наверняка выжить». А.А. Ильичев К числу стихийных бедствий, изменяющих состояние верхних горизонтов литосферы и загрязняющих атмосферу и гидросферу, приводящих к гибели людей и экосистем относятся природные пожары. Природные пожары (лесные, торфяные, степные) причиняют России значительный экономический и экологический ущерб. Так, за период 1990–2004 гг. ежегодно возникало от 18 тыс. до 43 тыс. лесных пожаров, охватывающих от 1380 тыс. га до 4260 тыс. га лесного (растительного) фонда. В главе рассмотрены: 1. Определение и классификация пожаров 2. Лесные пожары 2. 1. Профилактика и прогноз лесных пожаров 2. 2. Тушение лесных пожаров 3. Торфяные пожары 4. Рекомендации по защите населения при лесных и торфяных пожарах При написании главы использована следующая литература [ ]. & КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ. Пожары, лесные, торфяные, степные, профилактика, тушение, прогноз, защита населения и окружающей среды 9.1. Определение и классификация пожаров Природные пожары – неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и природных ресурсов, прежде всего лесов. В зависимости от типа ландшафта, по которой распространяется горение, природные пожары подразделяются на лесные, степные, торфяные, подземные пожары горючих ископаемых, кустарниковые, тундровые (рис ). Среди опасных природных явлений, оказывающих негативное влияние на людей, на здания и сооружения и окружающую природную среду, особое место занимают лесные (растительные) пожары.  Рис. Классификация природных пожаров 9.2. Лесные пожары Под термином «лесные пожары» понимаются все растительные пожары на территории лесов. По оценкам Центра проблем экологии и продуктивности лесов РАН среди всего множества негативных факторов, определяющих состояние и динамику лесного фонда нашей страны, доминирующим был и остается огонь. Лесными пожарами на территории страны ежегодно охватывается от 750 тыс. га до 4,2 млн га лесной площади, среди них до I млн га молодого подроста и нелесной площади (болот, торфяником, оленьих и других отгонных пастбищ, сенокосов, кустарниковых) и других категорий земель. Только в последнее десятилетие XX в. еже годный ущерб, причиненный пожарами лесному хозяйству России, исчислялся в суммах от 2 до 6 млрд рублей. В 2003 г. произошло 25 283 лесных пожара, охвативших площадь 2006 тыс. га. Только на тушение лесных пожаров потребовалось затрат на сумму 1,74 млрд рублей. Стихийное, неуправляемое человеком распространение огня по лесной территории возникает при наличии 3 факторов: а) горючих материалов; б) источника огня; в) погодных условий, способствующих возгоранию этих материалов; Пожары возникают обычно с опада сухих листьев деревьев, лесной подстилки, а затем охватывают весь лесной массив. Опасность возгорания лесов от какого-либо источника огня связана с погодными условиями, определяющими степень сухости лесных горючих материалов. Лесные пожары возникают в период пожароопасного сезона. Под влиянием климатических (засуха) и лесорастительных особенностей в регионах России больше пожаров возникает в весенний и осенний период, чем летний. По данным Г.А. Мокеева [] северная граница первого пояса проходит по широте Киева, здесь наблюдаются мартовские и апрельские пожары. Второй пояс находится в пределах от 50–51° до 55–56° с.ш., в нём преобладают апрельские пожары. Третий пояс охватывает южную подзону тайги до 59° с.ш., для него характерны майские пожары. Четвёртый пояс расположен в средней и северной тайге севернее 59° с.ш., здесь наблюдаются майско-июньские пожары. Во время продолжительной засухи ветреная погода способствует быстрому распространению пожаров. Однако какой бы сильной не была засуха, пожар не возникает, если нет источника огня. По данным статистической отчетности, подавляющее число (89,5 %) лесных пожаров в целом по Российской Федерации возни кает по вине людей. От молний (грозовых разрядов) возникает 10,5 % пожаров, т. е. один из десяти лесных пожаров. Причины возникновения природных пожаров сведены в табл. . Таблица Причины возникновения природных пожаров
Распределение лесных пожаров носит случайный характер, а периодич ность их массовых вспышек определяется цикличностью атмосферных процессов, длительностью пожароопасных сезонов и повторяемостью засушливых периодов. Обобщение характеристики среднегодовой горимости лесов России и прогноз к 2010 г. приведены в табл. Таблица Обобщение характеристики среднегодовой горимости лесов России и прогноз к 2010 г.
По интенсивности лесные пожары подразделяются на слабые, средние и сильные. Таблица Классификация лесных пожаров по интенсивности
Степень пожарной опасности участков леса определяется по шкале оценки лесных участков по степени опасности возникновения в них пожаров (табл. ). Таблица Шкалы оценки лесных участков по степени опасности возникновения в них пожаров
В зависимости от характера и места возгорания леса пожары делятся на низовые, верховые и подземные (почвенные) (табл. ). Лесные пожары могут быть устойчивыми и беглыми. Беглые низовые пожары характеризуются быстро продвигающейся кром кой пламени и дымом светло-серого цвета, при этом быстро сгора ют опад, подрост, подлесок. Низовой беглый пожархарактеризуется горением лесной под стилки, порубочных остатков, растительного покрова, коры нижней части деревьев, обнаженных корней, кустарника и подроста. Ско рость этого вида пожара в зависимости от силы ветра колеблется в пределах от нескольких сотен метров до 1,5 км/ч; высота пламе ни зависит от характера горючих материалов и достигает 0,1–2,0 м; основное горение – пламенное. Устойчивые низовые пожарыраспространяются медленно; они от личаются полным сгоранием живого и мертвого надпочвенного по крова; горение – беспламенное. При таких пожарах горят не только почвенный покров, лесной хлам, подлесок и подрост, но и деревья с низко опущенными сучьями. Надпочвенный покров сгорает полностью; участков, не тронутых огнем, внутри пожара не остается, при этом глубоко и сильно обгорают кора и обнаженные корни деревьев.  Рис. Виды лесных пожаров Верховые лесные пожары характеризуются сгоранием надпочвенного покрова и полосы древостоя. Эти пожары возникают от низовых как дальнейшая стадия их развития, причем низовой огонь – источник для верхового пожара. Верховые пожары, как и низовые, имеют ясно выраженную кромку, а при ветре, кроме того, тыл, фланги и фронт. Кромка пожара – это полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственно примыкающая к участкам, не пройденным огнем. Фронт пожара продвигается в виде верхового огня. Кромка верховых пожаров в тыловой части и фланги представляют собой низовой огонь. Скорость распространения верховых пожаров достигает более 25 км/ч. Развиваются они обычно в густых хвойных лесах, когда засуха сопровождается ветром. Верховые пожары, как и низовые, могут быть беглыми и устойчивыми. При верховых устойчивых пожарах огонь движется сплошной стеной от надпочвенного покрова до крон деревьев со скоростью до 8 км/ч, при этом кроны деревьев сгорают по мере продвижения кромки низового пожара. При таких пожарах образуется большая масса искр и воспламененного материала, летящих перед фронтом огня. Для верховых беглых пожаровхарактерен отрыв горения по пологу от кромки низового пожара, при этом огонь распространяется со скоростью до 25 км/ч. При верховом беглом пожаре в условиях сильного ветра горят кроны деревьев хвойных пород; огонь распространяется скачками с огромной скоростью, образуя длинные, вытянутые вперед язык пламени; скорость распространения беглого пожара по ветру достигает 8–25 км/ч. При беглых пожарах распространение горения может опережать продвижение кромки низового пожара. Это происходит за счет переноса ветром горячих искр и головней и образование новых очагов горения впереди фронта пожара. Подземные (почвенные) лесные пожары являются дальнейшей стадией развития низового пожара. Такие пожары возникают на участках с мощным слоем подстилки (более 20 см) или с торфяны ми почвами. Огонь распространяется вглубь почвы обычно у стволов деревьев. Горение происходит медленное, беспламенное. При сгорании корней, деревья беспорядочно падают, образуя завалы. Глубина прогорания при сильном подземном пожаре – более 0,5 м, среднем – до 0,5 м и слабом – до 0,25 м. 9.2.1. Профилактика и прогноз лесных пожаров Профилактика лесных пожаров предусматривает организационные и технические мероприятия, и в первую очередь, организацию противопожарных плановых профилактических работ, направленных на предупрежде ние возникновения, распространения и развития лесных пожаров. Главное – предупредить возникновение пожара. Для предупреждения лесных пожаров проводятся лесоводческие мероприятия (санитарные рубки, очистка мест рубок леса и др.), а также создание системы противопожарных барьеров в лесу и строительство противопожарных объектов. Лесные пожары можно предупредить, если очистить лес от су хостоя и валежника, устранить подлесок, проложить минерализованные полосы с расстоянием между ними 50–60 м, а надпоч венный покров между ними периодически выжигать. Для защиты населения и снижения ущерба при массовых пожарах заблаговременно в населенных пунктах устраиваются пруды и водоемы, емкость которых принимается из расчета не менее 30 кубических метров на 1 га площади поселка или населенного пункта. Для профилактики проводят подготовку техни ческих средств пожаротушения, организуют лесопожарные формирования, службы охраны лесов, создают специальные (чрезвычайные) комиссии по борьбе с лесными пожарами. Установлена связь частоты и площади пожаров с числом дней без дождя, количеством выпадающих осадков и ветровым режи мом []. Пожароопасность зави сит от количества, характера и состояния горючих материалов, лес ного покрова и условий погоды (осадки, ветер). Погода – наиболее изменчивый фактор. Опасность пожара при всех прочих условий возрастает с ростом температуры воздуха, или изменения влажности воздуха. Температура и относительная влажность изменяются в течение суток, сезона года, географической широты местности или ее высоты над уровнем моря. В 1968 г. профессор В. Г. Нестеров [ ] предложил судить о дефиците влажности воздуха по разности температуры воздуха и точки росы, выражая дефицит в градусах. Шкала Нестерова для прогнозирования лесных пожаров по показателю горимости лесов введена во всех лесхозах и леспромхозах, базах авиаохраны леса (табл. ). Комплексный показатель шкалы В. Г. Нестерова (1968) рассчи тывают по формуле где Г – показатель горимости надпочвенного покрова, °С; п – число сухих дней (дней с осадками менее 2,5 мм); t – температура возду ха за 12 ч, °С; ф – точка росы, °С. Например:
9.2.2. Тушение лесных пожаров Для населения опасность лесных пожаров проявляется в угрозе как непосредственного воздействия огня на людей, их имущество и окружающую местность, так и продуктов процесса горения – едкого, токсичного дыма. Главный способ борьбы с пожаром – не допустить его возникновения. Захлестывание кромки пожара – самый простой и вместе с тем достаточ но эффективный способ тушения слабых и средних пожаров. Для этого используют пучки ветвей длиной 1–2 м или небольшие деревья, преимущес твенно лиственных пород. Группа из 3–5 человек за 40–50 мин может погасить захлестыванием кромку пожара протяженностью до 1000 м (рис. 3). В тех случаях, когда захлестывание огня не дает должного эффекта, можно забрасывать кромку пожара рыхлым грунтом. Безусловно, лучше, когда это делается с помощью техники. Для того чтобы огонь не распространялся дальше, на пути его движения устраивают земляные полосы и широкие канавы. Когда огонь доходит до такого препятствия, он останавливается: ему некуда больше распростра няться. При приближении огня к деревне необходимо эвакуировать основную часть населения, особенно детей, женщин и стариков. Вывод или вывоз людей производят в направлении, пер пендикулярном распространению огня. Двигаться следует не только по дорогам, а также вдоль рек и ручьев, а порой и по самой воде. Рот и нос желательно прикрыть мокрой ватно-марлевой повязкой, платком, полотенцем.  Рис Тушение кромки огня лесного пожара 9.3. Торфяные и степные пожары Торфяной пожар – это неконтролируемый процесс дымного рения торфа в местах его образования, добычи и хранения. Торф – молодое геологическое образование, зарождающее в результате отмирания болотной растительности при избыточном количестве влаги и недостаточном доступе воздуха. Скопление торфа на определенной площади разной мощности называется торфяной залежью. В зависимос- ти от рельефа и водно-минералогических условий образования болот различают три типа торфа: низинный, переходной и верховой. Возгорание торфа возможно в течение всего года, но чаще во второй половине лета, когда он высыхает. Чем выше степень разложения торфа, тем больше он подвержен возгоранию. Происходит возгорание торфа в результате саморазогрева, а также из-за попадания на него искр от источников огня и работающих машин, грозовых разрядов и т.д. Процесс самовозгорания торфа происходит при температуре внутри торфяной залежи до 60 °С и выше. Опасность в пожарном отношении представляет и торф, хранящийся в штабелях по месту его добычи. Разогреваясь, торф превращается в сухую перистую массу, которая при соприкосновении с кислородом воздуха возгорается. При этом образуются отдельные скрытые очаги горения. Скорость выгорания торфа в безветренную погоду или при слабом ветре составляет до 0,18 кг/м2. Скорость распространения торфяного пожара обычно небольшая – несколько метров в сутки. Они могут длиться месяцами, даже в дождь и снег. При скорости ветра 3 м/с и выше нередко происходит разбра сывание горящих торфяных частиц по ветру на значительное рас стояние, что вызывает распространение пожара. Форма развития торфяного пожара может быть различной, чаще она круговая и уг ловая и весьма редко прямоугольная. Торфяной пожар характеризуется высокой температурой в зоне горения и сильной задымленностью. В развитии торфяного пожара можно выделить три периода. Пер вый, начальный – загорание торфа – характеризуется малой площа дью очага, небольшой скоростью горения, сравнительно низкой темпе ратурой и слабой задымленностью. Второй период – это интенсивнее горение и соответственно нарастание скорости и температуры горе ния. Третий период отличается высокой температурой горения, силь ной задымленностью и большой площадью распространения. Для повышения противопожарной устойчивости торфа территорию добычи и сушки торфа делят на отдельные уча стки, устраивая между ними противопожарные разрывы. Поля добычи обеспечивают узкоколейными дорогами, проездами для транспортных средств и механизмов, а также проходами для эвакуации людей. Ме жду участками добычи и сушки торфа и прилегающими к ним лесны ми массивами также устраивают противопожарные разрывы, которые очищают от растительности. Ширина разрывов должна быть не менее 75–100 м. По внутреннему краю разрыва отрывают канал. В жаркие дни противопожарные разрывы периодически увлажняют. На местах складирования и хранения торфа проводят специ фические мероприятия, исключающие процесс самовозгорания: торф своевременно вывозят потребителям; охлаждают и уплотня ют в штабелях; изолируют очаги саморазогревания от проникнове ния воздуха; контролируют температуру в штабелях. На каждом предприятии, добывающим торф необходимо иметь специальный план противопожарных мероприятий. Организация работ по тушению торфяных пожаров в целом ана логична организации работ по тушению лесных пожаров. Наиболее распространенным способом борьбы с торфяны ми пожарами является тушение горящего торфа водой с добавлением средств для увеличения смачивания поверхности торфа. Воду подают специальными приспособлениями (торфяными стволами), заглубляемыми в торфяную залежь у кромки горения по всему периметру. Это обеспечивает надежность тушения пожара. Для локализации очагов пожаров на путях распространении огня устраивают заградительные полосы и канавы. Меры безопасности при тушении торфяных пожаров те же, что и при тушении лесных пожаров, однако имеются некоторые особенности. При передвижении по торфяному полю следует опасаться провалов в горящий торф, так как пораженный горением торфяной участок часто тлеет только изнутри и не имеет заметный признаков горения снаружи. Поэтому при передвижении необходимо постоянно прощупывать шестом торфяной грунт по направлению движения. Нужно учитывать также возможность неожиданных прорывов огня из подземных очагов торфяного пожара. При горении торфа и корней растений могут возникать подземные пожары, распространяющиеся в разные стороны. Торф может самовозгораться и гореть без доступа воздуха и даже под водой.Подземный пожар характеризуется беспламенным горением торфа, накоплением большого количества тепла и низкой скоростью. Из-за выгорания торфа под верхним слоем почвы образуются пустоты, опасные возможным провалом людей и техники. Пожар продолжается месяцами, даже зимой под слоем снега. Над горящими торфяниками возможно образование "столбчатых завихрений", горячей золы и горящей торфяной пыли, которые при сильном ветре могут переноситься на большие расстояния и вызывать новые загорания или ожоги у людей и животных. До 80 % пожаров возникает из-за нарушения населением мер пожарной безопасности при обращении с огнем в местах труда и отдыха, реже от молний во время грозы. Скорость распространения лесного пожара летом в зависимости от влажности и скорости ветра представлена ниже.  I зона – высокая скорость распространения пожара (6–7 км/ч). Высота пламени до 50 м. Возникают низовые и верховые пожары. II зона – средняя скорость распространения пожара (200 м/ч). Высота пламени 1–2 м. III зона – небольшая скорость (менее 200 м/ч), пожар может быть остановлен при встрече с препятствием. 9.4. Рекомендации по защите населения при пожарах Если вы оказались вблизи очага пожара в лесу, и у вас нет возможности своими силами справиться с его локализацией, предотвращением распространения и тушением пожара, немедленно предупредите всех находящихся поблизости людей о необходимости выхода из опасной зоны. Организуйте их, выход на дорогу или просеку, широкую поляну, к берегу реки или водоема, в поле. Выходите из опасной зоны быстро, перпендикулярно к направлению движения огня. Если невозможно уйти от пожара, войдите в водоем или накройтесь мокрой одеждой. Выйдя на открытое пространство или поляну, дышите воздухом у поверхности земли, рот и нос при этом прикройте марлевой повязкой или тряпкой. Поражающие факторы пожаров представлены в табл. Таблица Поражающие факторы пожара
Рекомендации по защите населения при пожарах сведены в таблицу . Таблица Рекомендации по защите населения при пожарах
Негативное влияние сгорания торфа в результате пожаров не ограничивается пространством болотного массива. Оно охватывает значительные территории, вызывая длительное задымление городов и посёлков, препятствует движению на автострадах, нарушает работу аэропортов. Пожары торфяников загрязняют атмосферу диоксидом углерода и окислами азота. Это обстоятельство является причиной заболевания людей, проживающих за многие километры от очага возгорания. Таким образом, почти на 45 % территории России периодически проис ходят лесные и другие природные пожары, материальный ущерб от них огромен. Пожары – важный природный фактор, и проблема борьбы с ними во многих странах не решена. Для повышения эффективности борьбы нужны научные исследования. Лесная пирология – это наука о природе лесных пожаров и вызываемых ими многообразных изменениях в лесу. Она разрабатывает методы борьбы с лесными пожарами, с их отрицательными последствиями. Существует два аспекта лесопожарной проблемы: а) воспитания у населения бережного отношения к лесу; б) разработка средств и способов обнаружения и ликвидации лесных пожаров. Причины возникновения лесного пожара можно разделить на 2 группы: а) связанные с деятельностью человека; б) не зависящие от деятельности человека. Лето 2010 г. в России глава Росгидромета А.В. Фролов назвал самым тёплым за 1000 лет. Больше 2-х месяцев на территории европейской части России ежедневно было на 7 градусов выше среднестатистических норм. Отсюда в 17 регионах лесные пожары – стихия, которую почти невозможно предсказать и избежать. Погибли 50 человек, без крова остались 3,5 тыс. человек. Последствия лесных пожаров можно было смягчить правильной организацией предупреждения их, т.е., наличия достаточного количество современной спецтехники и пенных огнетушителей, а также противопожарных водоёмов, своевременное очищение просек в лесах, устройство противопожарных разрывов и т.д. Вопросы для самоконтроля 1. На какие типы подразделяются растительные пожары? 2. Как возникает и распространяется низовой лесной пожар? 3. Назовите классы пожарной опасности лесных участков. 4. Охарактеризуйте верховой лесной пожар. Чем он отличает ся от низового пожара? 5. Где и как возникают подземные (торфяные ) пожары? 6. Почему происходит возгорание торфа? Какие периоды выде ляются в развитии торфяного пожара? 7. Какие меры борьбы с тушением лесных пожаров вы знаете?  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||