В это понятие входят лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные и подземные пожары горючих ископаемых. Мы остановимся только на лесных пожарах как наиболее распространенном явлении, приносящем колоссальные убытки и приводящем порой к человеческим жертвам.
В лесу имеются в изобилии горючие материалы и кислород воздуха.Источник высокой температуры (огня), который может вызвать горение, попадает извне. Это оставленный без присмотра и разведенный вне установленного места костер, горящий окурок или спичка, искры из выхлопных труб различных механизмов, выжигание остатков прошлогодней растительности и горючего хлама, а также другие источники огня, связанные с деятельностью человека, разряды молний.
В 85 % случаев виновником возникновения пожаров является человек и в 15 % случаев разряды молний, не сопровождающиеся выпадением осадков ("сухие" грозы). По отдельным регионам это соотношение может меняться. Так, в некоторых районах Восточной Сибири от молний возникает около 40 % лесных пожаров. При этом количество пожаров от молний имеет тенденцию роста в слабоосвоенных таежных регионах.
В отдельных районах Сибири и Дальнего Востока в весенний период основной причиной возникновения пожаров являются сельскохозяйственные палы, которые проводятся с целью уничтожения прошлогодней сухой травы и обогащения почвы зольными элементами. При плохом контроле огонь часто уходит в лес. В районах лесозаготовок они возникают главным образом весной при очистке лесосек огневым способом - сжиганием порубочных остатков. В середине лета значительное число пожаров возникает в местах сбора ягод и грибов.
Больше всего от огня страдает сельское хозяйство: гибнут деревья и кустарники, заготовленная лесная продукция, торф, строения и сооружения, животные и растения, ослабевают защитные и водоохранные функции леса. Нередко лесные пожары приводят к гибели людей.
В России в среднем ежегодно выгорает от 30 до 50 тыс. га леса.
Лесной пожар - это "стихийное" неуправляемое распространение огня по лесной площади. Пожары принято разделять на 3 вида: низовые, верховые и подземные (или торфяные).
Низовой пожар характеризуется распространением огня по напочвенному покрову. Горит лесной отпад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев, лесная подстилка, сухая трава и травянистая растительность, живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов.
По высоте пламени низовые пожары подразделяются на: "слабые" - до 0,5 м, "средние" - 0,6…1,5 м и "сильные" - более 1,5 м.
По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары бывают беглые и устойчивые.
Беглый низовой пожар развивается в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня довольно значительна - 180…300 м/ч и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. При этом участки с повышенной влажностью покрова остаются нетронутыми огнем, и площадь, пройденная огнем, имеет пятнистую форму.
Устойчивый низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки; развивается в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. На участках, пройденных устойчивым пожаром, сгорает полностью подрост, подлесок, лесная подстилка, обгорают корни и кора деревьев, в результате чего насаждения получают серьезные повреждения, а часть деревьев прекращает рост и гибнет. На торфяных почвах также пожары могут перейти в подземные, а в молодняках и многоярусных насаждениях с наличием хвойного подроста - в верховые. Скорость распространения огня при устойчивом пожаре от нескольких метров до 180 м/ч.
Естественными и искусственными преградами для распространения низовых пожаров являются неширокие полосы (1…2 м), лишенные горючих материалов в напочвенном слое (ручьи, дороги, канавы и т.п.). При низовом беглом пожаре иногда достаточно отсутствия в этой полосе легкогоримых, сухих предметов (сухого мха и травы, сухого валежника) при сохранения почвенно-растительного слоя в целом, ширина же полосы должна быть несколько увеличена (1,5…2 м) во избежание перебрасывания через нее искр, горящих веток, хвои и т.п. При низовом устойчивом пожаре, наоборот, ширина полосы может быть и меньшей (0,5…1,5 м), но наземный почвенно-растительный слой должен полностью отсутствовать (минерализованная полоса).
Непосредственная опасность для жизни людей, оказавшихся в зоне низового пожара отсутствует, так как небольшая скорость распространения пожара позволяет в любой момент уйти от него, а малая ширина полосы интенсивного горения - перейти линию фронта пожара.
Основная опасность низового пожара заключается в там, что он в любой момент при наличии благоприятных условий может перейти в опаснейший для людей верховой пожар (см. ниже). Такими условиями могут явиться скопление на земле сухого валежника, изменение типа леса (например, вступление пожара в хвойные молодняки, зону кедрового стланника, на участки старых гарей, ветровала), переход его на крутые залесенные склоны.
Кроме того, низовой лесной пожар может вызвать возгорание расположенных в лесу производственных и жилых объектов (буровых зданий, складов, жилых донов, палаток и т.д.) при невыполнении комплекса противопожарных мероприятий.
Низовые пожары в среднем составляют 97…98 %, а охваченная ими площадь - около 87…89 % всех зарегистрированных случаев лесных пожаров.
Верховой пожар распространяется по кронам деревьев, при этом чаще всего горит весь древостой. Возникновение и развитие верховых пожаров часто происходит от низовых в древостоях с низко опущенными кронами, в разновозрастных хвойных, в многоярусных и с обильным подростом насаждениях, а также в горных лесах.
Наиболее подвержены верховым пожарам хвойные молодняки на сухих местоположениях, заросли кедрового стланника и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах - все хвойные насаждения, расположенные в верхней части крутых склонов и на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры.
Скорость распространения верхового пожара зависит от многих факторов - скорости и направления ветра, состава насаждения, климатических и погодных условий, рельефа и прочих. Учет этих факторов для неспециалистов затруднен, для приближенной оценки скорости распространения верхового пожара и времени его прихода следует считать, что:
При штиле и слабом ветре она равна 8…10 км/ч;
При ветре средней силы - 10…15 км/ч;
При сильном ветре - 15…25 км/ч;
При ураганном ветре - 40…50 км/ч.
При движении вверх по склону скорость распространения увеличивается (при уклоне 15…25 ° удваивается) и наоборот. По флангам к тылу пожара скорость его также снижается. При верховом пожаре возникают мощные конвекционные потоки, которые поднимают в воздух искры, горящие ветви и кору деревьев и относят их от передней кромки фронта огня на расстояние до 300 м и более. Эти горящие остатки вызывают новые возгорания и способствуют дальнейшему распространению пожара. Этими расстояниями и определяется ширина естественных и искусственных преград его распространения.
Такими препятствиями могут быть реки с прибрежными безлесными участками, осыпи, гольцы, болота и мари, участки трудно возгораемого леса, лесные поляны и т.д.
Верховые лесные пожары особо опасны для людей и сохранности имущества. Большие скорости распространения огня ограничивают время для эвакуации людей и имущества, затрудняют ее проведение. Большая ширина (сотни метров) полосы интенсивного горения, высокие (до 900 °С) температуры в ее пределах, высокая загазованность из-за выгорания кислорода и обильного выделения углекислоты и окиси углерода, делают невозможным переход линии фронта пожара и снижают эффективность действия средств защиты (респираторов, противогазов и т.д.).
Количество случаев верховых пожаров составляет около 1,5…2,0 %, а пройденная ими площадь - около 10…12 % площади всех пожаров.
Почвенный пожар развивается в результате "заглубления" огня низового пожара в нижние слои подстилки и торфяной слой почвы. При почвенном пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило, вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна - от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки. Естественными преградами распространения таких пожаров являются участки отсутствия (выклинивания) сгораемых почвенных слоев (например, в руслах рек и ручьев) или повышенного их увлажнения (например, понижение места на болотных массивах). Искусственными преградами могут служить канавы и трещины, пройденные до минерального слоя или до слоев с обильным увлажнением.
Непосредственной опасности для людей подземный пожар ввиду малой скорости его распространения не представляет. Опасно лишь передвижение людей и техники по охваченной им поверхности из-за возможности провалов в выгоревшие полости, особенно если горение полностью не прекратилось.
Подземные пожары являются следствием низовых или верховых. После сгорания верхнего напочвенного покрова огонь заглубляется в торфянистый горизонт. Их принято называть торфяными.
По площади, охваченной огнем, лесные пожары подразделяются на шесть классов (табл. 3.9).
Низовой пожар характеризуется распространением огня по напочвенному покрову. Горит лесной опад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев; лесная подстилка, сухая трава и травянистая растительность; живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов. По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары характеризуются как беглые и устойчивые.
Беглый низовой пожар развивается чаще всего в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня довольно значительна - 180...300 м/ч (3...5 м/мин) и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Лесная подстилка сгорает на 2...3 см. При этом участки с повышенной влажностью напочвенного покрова остаются нетронутыми огнем и площадь, пройденная беглым огнем, имеет пятнистую форму.
Устойчивый низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки. Устойчивые низовые пожары развиваются в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. На участках, пройденных устойчивым пожаром, полностью сгорает лесная подстилка, подрост и подлесок. Обгорают корни и кора деревьев, в результате чего насаждение получает серьезные повреждения, а часть деревьев прекращает рост и гибнет. Скорость распространения огня при устойчивом низовом пожаре от нескольких метров до 180 м/ч (1...3 м/мин). Минимальная скорость пламенного горения составляет 0.2 м/мин.
По высоте пламени горения кромки низовые пожары характеризуются как слабые (высота пламени до 0.5 м), средние (высота пламени до 1.5 м) и сильные (высота пламени более 1.5 м).
Верховой пожар
Верховой пожар характеризуется горением крон древостоев, подразделяется на беглый и устойчивый. При беглом верховом пожаре огонь быстро распространяется по кронам деревьев в направлении ветра, а при устойчивом (повальном) - огонь распространяется по всему древостою: от подстилки до крон. Горят отдельные деревья и куртины. Возникновение и развитие верховых пожаров происходит от перехода огня низовых пожаров на кроны хвойных древостоев с низкоопущенными ветвями, в многоярусных с обильным подростом насаждениях, молодняках, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого - 300...1500 м/ч (5...25 м/мин), беглого - 4500 м/ч и более (75 м/мин и более). Минимальная скорость распространения верхового огня составляет около 4500...4800 м/ч (75...80 м/мин). Верховым пожарам наиболее подвержены хвойные молодняки, заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах - все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов (более 25°) и на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры.
Почвенный пожар
Почвенный пожар развивается в результате "заглубления" огня низового пожара в подстилку и торфяной слой почвы. Почвенные пожары подразделяются на: подстилочно-гумусный, при котором горение распространяется на всю толщину лесной подстилки и гумусного слоя, и подземный, или торфяной, при котором горение распространяется по торфянистому горизонту почвы или торфяной залежи под слоем лесной почвы. При таком пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна - от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки.
Лесной пожар — это неконтролируемое распространение огня по лесному массиву. В любой ситуации даже небольшое возгорание может перерасти в стихийное бедствие. В настоящее время вероятность возгорания и масштабного распространения огня из-за природных факторов не превышает 20 %. Большинство лесных пожаров спровоцировано деятельностью людей.
Выделяют следующие основные причины пожара леса:
- природные факторы. Например, попадание молнии во время грозы, самовозгорание торфа и растительности при длительной засухе;
- антропогенные факторы. В основном они связанны с плановыми поджогами для очистки территорий от отходов лесозаготовительной деятельности и их подготовке к новым насаждениям, последующей вырубке леса. Но имеют место и возгорания, спровоцированные случайным поджогом, по недосмотру либо несоблюдению правил поведения с огнем.
Характер возгорания
Пожар в лесу делится на три основные группы — низовой, подземный, верховой.
Низовой пожар распространяется по земле, охватывая нижние ярусы растительности леса: высохшие корни деревьев, кустарники, травянистый и моховой покров, опавшие сухие листья, но не затрагивает кроны деревьев.
В большинстве случаев он характерен для лиственных лесов. Скорость огня обычно составляет от 18 до 60 метров в час, а при сильном возгорании за один час охватывается территория в радиусе 1 км. Высота пламени может достигнуть 2 м, и температура горения на кромке составит 900 °C.
Классификация этого вида возгораний определяется:
- беглым горением, присущим весеннему периоду, когда охватывается только верхний сухой покров;
- устойчивым, более сильным возгоранием, возникающим во второй половине летнего сезона.
Именно устойчивые низовые очаги горения провоцируют верховые лесные и торфяные пожары.
Верховые пожары возникают при длительном отсутствии осадков и высокой температуре воздуха летом. Чаще всего они развиваются из-за масштабного распространения низового пожара. Верховые лесные пожары характерны для хвойных лесов, кедровых стлаников и кустарникового дуба.
Минимальная скорость охвата огнем хвойных деревьев — 6 км/ ч. По типу верхового пожара выделяют: устойчивое и беглое горение. При устойчивом происходит горение всех ярусов деревьев, а при беглом — огонь распространяется по кронам насаждений скачками.
При этом верховой пожар значительно опережает низовой, тем самым воспламеняя новые участки леса. После такого возгорания наблюдается частичное или полное обгорание кроны деревьев.
возникают при масштабном распространении низовых и верховых возгораний и распространяются по торфяным слоям на глубину более 50 см.
В связи с тем, торф может гореть без доступа кислорода, подземные пожары трудно выявить. А выделение в больших объемах дыма сильно загрязняет окружающую среду. В результате торфяные слои выгорают, и на их месте образуются подземные пустоты.
Подземный лесной пожар наиболее продолжительный. Процесс горения торфа может проходить даже в зимний период под значительным покровом снега . Из всех видов пожаров именно торфяные характеризуются наименьшей скоростью продвижения, так как на этот процесс не влияет ветер и изменения погодных условий.
Наиболее часто этот тип возгорания возникает в местах разработки торфяных залежей при несоблюдении правил обращения с огнем. Горение может быть спровоцировано попаданием молнии при сухих грозах. Кроме этого, торфу присуще самовозгорание при температурном режиме свыше 50 °C.
Классификация
Классификация лесных пожаров производится с присвоением каждому возгоранию своей категории. На группу категории влияет не только его вид, но и площадь, охваченная пламенем, и количество задействованных в тушении пожара людей и техники.
Выделяют шесть классов:
- А — соответствует поражению площади горения не более 0,2 га, который возможно затушить одному человеку;
- Б — незначительный очаг возгорания, не превышающий 2 га, останавливается группой из 2-4 людей;
- В — классифицируется как небольшой пожар площадью от 2,1 до 20 га. В тушении задействуют 10 человек;
- Г — средний пожар, охватывает площадь лесного массива от 21 до 200 га. Его могут остановить специализированные группы, сформированные из 30-40 человек;
- Д — крупный лесной пожар, площадь очага достигает 2000 га, тушение производят группой до 100 человек;
- Е — эта категория определяется охватом площади горения леса более 2000 га. Катастрофические локализации горения останавливаются ударной группой людей, численностью 400 человек.
Характеристика масштабов распространения лесных пожаров зависит от множества сопутствующих факторов и в первую очередь определяется лесным массивом. В хвойных лесах, где основной покров состоит изо мхов и лишайников, пламя огня распространяется стремительно. Чем больше увлажнен почвенный настил, тем медленней происходит распространение пожара.
Изменение вида возгорания
Лесные и торфяные пожары под воздействием сильных порывов ветра, достигая открытой местности, перебрасываются на степные территории. Классификация распространения огня в степи соответствует низовому лесному сгоранию почвенных настилов.
При этом степные ландшафтные пожары продвигаются быстрее и охватывают значительные территории за кратчайшее время. Степные возгорания наносят существенный урон растительному и животному миру, а также представляют опасность для людей и экономических объектов.
Основным источником причин пожаров на степных ландшафтах является антропогенный фактор. К нему также относится управляемое уничтожение остатков соломы и сухой травы после сбора урожая. Естественные причины возгораний встречаются довольно редко.
Прогнозирование и методы оценки
Применяемые методы оценки вероятности возникновения ландшафтного горения, позволяют ориентировочно определить площадь и периметра возгорания отдельно для каждого региона. За исходные данные берутся значения лесного пожарного коэффициента и приблизительную скорость продвижения пламени.
Для людей, оказавшихся в зоне возгорания леса, опасность связана как с прямым воздействием пламени, так и вероятным отравлением угарным газом и другими вредными компонентами, вырабатывающимися при горении. Поэтому выехав на отдых в лес, не забывайте, что основным фактором возгорания лесных массивов является неосторожное обращение с огнем.
Этапы ликвидации
Обнаружение возгораний происходит при патрулировании леса наземным и авиационным транспортом. А способы тушения этих возгораний зависят от класса пожара.
Но в борьбе с лесными возгораниями можно выделить несколько основных этапов:
- разведка горения леса. Идёт установка границ огня, его вида и скорости продвижения. Основываясь на полученных данных, составляется ориентировочный план тушения пламени;
- локализация зоны. Это основной и наиболее трудоемкий процесс, который заключается в остановке продвижения огня с помощью прокладывания заградительных канав;
- полная ликвидация всех остаточных очагов;
- непрерывный обход сгоревшего участка с целью недопущения повторного возгорания.
Для лесного хозяйства разработана следующая классификация пожаров
- Верховые (слабые, средние, сильные)
- Низовые (слабые, средние, сильные)
- Подземные и подстилочные (слабые, средние, сильные)
Лесные пожары могут быть беглыми (при высокой скорости ветра) и устойчивыми.
Отдельно стоит рассматривать травяные пожары (сельскохозяйственные палы)
Верховой пожар
При верховом пожаре горят кроны деревьев. Верховые пожары, так же как и низовые, подразделяется на беглые
и устойчивые
. При беглом
верховом пожаре огонь быстро распространяется по кронам деревьев в направлении ветра, а при устойчивом
(повальном) - огонь распространяется по всему древостою: от подстилки до крон. Горят отдельные деревья и куртины. Возникновение и развитие верховых пожаров происходит от перехода огня низовых пожаров на кроны хвойных древостоев с низкоопущенными ветвями, в многоярусных с обильным подростом насаждениях, молодняках, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого - 300…1500 м/ч (5…25 м/мин), беглого - 4500 м/ч и более (75 м/мин и более).
Верховым пожарам наиболее подвержены хвойные молодняки, заросли кедрового стланика и дуба кустарниковой формы (весной при наличии сухих прошлогодних листьев), в горных лесах - все хвойные насаждения в верхней части крутых склонов (более 25о) и на перевалах. Возникновению верховых пожаров в значительной степени способствуют засухи и сильные ветры.
низовой пожар
Низовой пожар
При низовом пожаре горит лесной опад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев; лесная подстилка, сухая трава; живой напочвенный покров из трав, мхов, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов.
По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары характеризуются как беглые
и устойчивые
.
Беглый
низовой пожар развивается чаще всего в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня довольно значительна - 180…300 м/ч (3…5 м/мин) и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Лесная подстилка сгорает на 2…3 см. При этом участки с повышенной влажностью напочвенного покрова остаются нетронутыми огнем и площадь, пройденная беглым огнем, имеет пятнистую форму.
Устойчивый
низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки. Устойчивые низовые пожары развиваются в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. На участках, пройденных устойчивым пожаром, полностью сгорает лесная подстилка, подрост и подлесок. Обгорают корни и кора деревьев, в результате чего насаждение получает серьезные повреждения, а часть деревьев прекращает рост и гибнет. Скорость распространения огня при устойчивом низовом пожаре от нескольких метров в час до 180 м/ч (1…3 м/мин). По высоте пламени горения кромки низовые пожары характеризуются как слабые (высота пламени до 0.5 м), средние (высота пламени до 1.5 м) и сильные (высота пламени более 1.5 м).
травяной пал
Травяные пожары (сельхозпалы)
Отдельно стоит рассматривать травяные пожары (сельскохозяйственные палы) - сжигание сухой травы на сельскохозяйственных угодьях, лугах и пастбищах, в долинах рек. Обычно травяные пожары возникают в весенний период. При травяных палах горит прошлогодняя сухая трава и стерня, оставленная в поле. Скорость распространения пожара зависит от скорости ветра.
При сильном пожаре огонь двигается быстро и бегло. Часто в увлажнённых местах часть травы остаётся нетронутой огнём, а отдельные куртины - непрогоревшими. При слабом ветре - скорость распространения значительно меньше. При этом выгорает вся сухая трава.
Высота пламени от нескольких сантиметров на стерне до 1 - 1,5 м на залежи. До 3- 5 м при горении тростника.
Травяные пожары - основная причина возникновения значительно более разрушительных пожаров в лесах и на торфяниках.
Почвенный пожар
Почвенный пожар развивается в результате “заглубления” огня низового пожара в подстилку и торфяной слой почвы.
Почвенные пожары подразделяются на подстилочно-гумусный
, при котором горение распространяется на всю толщину лесной подстилки и гумусного слоя, и подземный
или торфяной
при котором горение распространяется по торфянистому горизонту почвы или торфяной залежи под слоем лесной почвы. При таком пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна - от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки.
Элементы пожара
Названия элементов природного пожара, выработанные практикой лесопожарных работ, приведены на рисунке. Единый подход к названиям отдельных элементов пожара обеспечит взаимопонимание при организации его тушения.
|
|
Особенности возникновения и распространения лесных пожаров
Возникновение, распространение и развитие лесных пожаров зависят от рельефа местности, растительных, погодных и других условий. Эти условия необходимо учитывать, чтобы наиболее целесообразно организовать тушение, обеспечить безопасность лесных пожарных и других лиц, принимающих участие в тушении пожаров.
В лесу в изобилии имеются горючие материалы и кислород воздуха. Источник высокой температуры (огня), который может вызвать горение, попадает извне. Это оставленный без присмотра и разведенный вне установленного места костер, горящий окурок или спичка, искры из выхлопных труб различных механизмов, выжигание остатков прошлогодней растительности и горючего хлама, другие источники огня, связанные с деятельностью человека, и разряды молний.
Процесс горения последовательно проходит следующие фазы:
предварительный нагрев и подсушивание с выделением водяных паров (120 оС);
высыхание, горение с выделением водяных паров, горючих веществ (кислот, смол) - 260 оС;
воспламенение газов (315…425 оС): пламенное горение с выделением дыма, углекислого газа, водяных паров и несгоревших газов (650…1095 оС);
обугливание и горение углей до полного сгорания горючих материалов.
В процессе горения выделяется большое количество тепла, которое поступает в окружающую среду путем:
конвекции - распространения высоких температур путем подъема массы горячего воздуха над местом горения в виде конвекционной колонки;
излучения - распространения высоких температур в виде лучистой энергии по радиусу во всех направлениях от источника горения;
проводимости - распространения высоких температур по горючим материалам от очага горения.
Кроме выделяемого тепла, существует много факторов, определяющих дальнейшее поведение пожара, однако основными из них, оказывающими решающее влияние на распространение пожара, являются горючий материал, погодные условия и рельеф местности.
Лесные горючие материалы
Лесные горючие материалы (ЛГМ) по условиям загорания можно разделить на две основные группы:
легковоспламеняющиеся и быстрогорящие материалы - сухая трава, отмершие листья, хвоя, мелкие ветки, сучья, некоторые кустарники, самосев и др. Эти горючие материалы обеспечивают быстрое распространение огня и служат воспламенителями для медленновоспламеняющихся материалов;
медленновоспламеняющиеся лесные горючие материалы - валежник, пни, нижние слои лесной подстилки, кустарники и деревья. Эта группа горючих материалов при горении выделяет большое количество тепла и способствует развитию пожара.
Условия погоды
Температура воздуха при тушении пожаров является одним из основных факторов. Известно, что чем выше температура, тем быстрее высыхает горючий материал. Температура поверхности почвы влияет также на движение воздушных потоков. Температура воздуха непосредственно воздействует и на пожарных, затрудняя их работу.
Ветер. Под влиянием ветра горючие материалы высыхают, увеличивается скорость распространения горения, особенно верховых лесных пожаров. Это способствует возникновению новых очагов горения путем переноса горящих частиц. Лесной пожар вызывает возникновение локальных воздушных потоков, чем усиливает влияние преобладающего ветра на распространение огня. Воздух над поверхностью пламени нагревается и поднимается вверх. На его место устремляется свежий воздух, который способствует процессу горения. В результате над пожаром образуется конвекционная (тепловая) колонка. В конвекционной колонке часто находятся горящие ветки, пучки хвои, которые поднимаются над лесным пологом, а затем опускаются на лес на расстоянии 200…300 м и более от основного очага горения, (в зависимости от скорости ветра и наклона конвекционной колонки) и создают новые очаги горения.
Влажность воздуха.
В воздухе всегда присутствует влага в виде водяных паров. Количество влаги, содержащееся в воздухе, отражается на влагосодержании горючих материалов. Влажность горючего материала - важный фактор, влияющий на ход тушения пожара, поскольку сырой горючий материал, как и большинство видов “зеленого” горючего материала, не горит.
Суточный цикл развития лесного пожара
примерно следующий:
максимальная интенсивность горения с 9 до 21 ч - тушить очень трудно;
снижение интенсивности горения с 21 до 4 ч - эффективность тушения повышается;
слабая интенсивность горения с 4 до 6 ч (в основном беспламенное горение) - лучшее время тушения;
увеличение интенсивности горения с 6 до 9 ч - хорошее время для тушения.
Более низкая ночная температура, поглощение влаги горючим материалом, стихание ветра и другие элементы ночной погоды обычно облегчают работу пожарных. Поэтому следует учитывать оптимальное время для локализации и тушения пожаров
Рельеф местности, особенно горный, оказывает своеобразное влияние на распространение пожаров.
В течение дня, по мере того как солнце нагревает земную поверхность, происходит нагрев и подъем вверх слоев воздуха, находящихся у земли. Поэтому в течение дня воздушные потоки обычно “текут” вверх по ложбинам и склонам. Вечером и ночью поверхность земли охлаждается, воздушные потоки меняют свое направление и текут вниз по ложбинам и склонам. Что касается ветровых потоков, то они связаны той же закономерностью: днем ветер дует вверх по склону, ночью - вниз по склону. Это важно помнить при планировании тушения пожара.
В горных условиях направление и скорость распространения пожара зависят от экспозиции и крутизны склонов. Пожар легко распространяется вверх по склону, и чем круче склон, тем выше скорость движения, если ветер не обладает силой, способной изменить эту ситуацию. Так, при склоне крутизной 5о скорость распространения кромки пожара увеличивается в 1.2 раза, при 10о - в 1.6, при 15о - в 2.1, при 20о - в 2.9 и при крутизне склона в 25о скорость распространения кромки пожара увеличивается в 4.1 раза.
При подъеме вверх по склону огонь пожара находится на незначительном расстоянии от нижней части крон деревьев. Это вызывает их подогрев, подсушивание и более быстрое воспламенение. Теплый воздух поднимается вверх по склону и вызывает “тягу”, в результате увеличивается скорость распространения огня.
В то же время на крутых склонах горящие материалы могут скатываться вниз и создавать новые очаги горения.
Распространяющийся по нижним ярусам лесной растительности, лесной подстилке, опаду. В огне оказывается практически весь нижний ярус лесных территорий, который включает в себя также мох, лишайники и почвенную подстилку. Такое возгорание возникает чаще всего. По статистике, на низовой пожар приходится около 98% всех пожарных случаев в лесу.
Чем же опасны низовые пожары
Основным негативным последствием является уничтожения большого количества зеленых насаждений, кустарников и животных. Восстановление экосистемы в таких местах может занять несколько десятилетий. Кроме того даже маленький огонь способен привести к повреждению питательного слоя почвы, вызывая ее эрозию, и как следствие последующую гибель всех деревьев.
Главная опасность именно низовых пожаров заключается в их переходе в верховые, что значительно усложняет ситуацию. Справиться с верховым огнем сложно, и это требует больше времени и пожарных расчетов. В результате разрушающему действию огненной стихии подвергаются расположенные рядом населенные пункты, заповедники и туристические маршруты. Все это приносит огромные экономические убытки.
Густой дым и с отравляющими частицами, особенно в ветреную погоду, распространяется очень быстро, и накрывает большие территории. Это вызывает ухудшения самочувствия у многих людей. Сильное отравление продуктами горения может привести к госпитализации и даже смерти человека.
Характеристика низовых пожаров
В большинстве случаев к возгоранию в лесной зоне приводит безответственное поведение человека. Распространению и развитию огня способствуют следующие естественные факторы: погодные условия (жара, отсутствие осадков), время года, наличие или отсутствие ветра. В редких ситуациях причиной может стать удар молнии.
По скорости распространения огня низовые пожары делятся на устойчивые и беглые.
- Беглая форма
Возникает, как правило, весной. В этот период провоцирующим фактором является прошлогодняя сухая трава. Однако сама подстилка имеет хороший уровень влажности, а новые зеленые растения еще не появились. Огонь в таких условиях долго задерживаться на одном месте не может. Скорость распространения низового пожара такой формы составляет до 5 ммин. Он имеет поверхностную природу, и саму корневую систему деревьев повреждает незначительно, за исключением тех корней, которые выходят на поверхность.
В результате беглого пожара погибает большая часть самосева леса, сгорает кора внизу деревьев, подлесок и подрост получает повреждения. Но, несмотря на это, такая форма низового пожара считается наиболее безвредной.
- Устойчивая форма
Такой пожар характерен для засушливых периодов, когда высыханию подвергается мохово – лишайниковый покров. Именно он является защитным барьером почвы от возгораний. Больший вред лесу наносится в безветренную погоду. В такой ситуации огонь дольше задерживается на одном месте, скорость распространения снижается, и пожар начинает развиваться в ширину. Лесная подстилка получает серьезные повреждения. Она может выгорать вплоть до глубинного минерального слоя.
При устойчивом возгорании практически полностью повреждается огнем корневая система, что приводит к усыханию и гибели деревьев. У лиственничных видов древесных растений наблюдается отпад листвы до 20-30%.
К видам низовых пожаров относится валежный пожар. Он возникает в местах большого скопления лесного хлама. Это могут быть усохшие или упавшие деревья из-за болезней и повреждений, плохо убранные лесосечные места от остатков вырубки, неочищенные ветровальники. В этих неблагоприятных зонах формируется плотный покров из травы, и обстановка является благоприятной для появления сильных ветров. Валежный пожар обладает большой интенсивностью горения. Он также очень быстро распространяется, захватывая соседние лесные площади. Ликвидация таких возгораний усложняется тем, что эти зоны труднодоступны для технических средств.
Скорость распространения:
- слабого низового пожара не превышает 1 м/мин (Высота слабого низового пожара до 0,5 м)
- среднего от 1 м/мин до 3 м/мин (Высота среднего - до 1,5 м)
- сильного свыше 3 м/мин. (Высота сильного - свыше 1,5 м)
Основные методы борьбы с низовым пожаром
Этот род пожара встречается чаще всего и вначале тушить можно, идя навстречу огню и сбивая его венками из сырых или смоченных водою веток или метлами. Позади сбивающих огонь людей, следует для большей безопасности расчистить валежник, снять дерн и прорыть канаву. В крайнем случае, и то при безветрии, можно пустить огонь между вырытой канавою и пожаром навстречу ему.
Как обнаружить такой пожар, Вы сможете прочитать в данном материале по ссылке:
С этой целью, отступя от огня сажен на 100, следует очистить землю от верхнего горючего слоя на довольно широком разрыве, не срубая деревьев. Весь собранный материал следует складывать в виде вала на стороне разрыва, обращенной к пожару. Затем выждать, когда получится тяга воздуха с разрыва через вал в сторону пожара. Узнать это можно, пуская на воздух на гребне вала небольшие куски тонкой бумаги. Как только бумага закружится и полетит в сторону пожара, нужно поджечь вал по всей его длине. Огонь быстро распространится и пойдет сплошной стеною навстречу пожару. Он будет поглощать весь попадающийся и высохший от жары материал, пока не сольется в одно с пожаром, который прекратится за уничтоженным на пути его следования горючего материала. Нужно помнить, что несвоевременное зажигание вала может только содействовать огню. Важно, чтобы низовой пожар не перешел .
Учитывая эти формы, используются на практике и различные методы борьбы с ними. Определение вида низового пожара и знания о его поведении и этапах развития помогают более рациональному и эффективному использованию имеющихся способов профилактики и ликвидации низовых пожаров.