Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к выпускной квалификационной работе

Уфа 2009

Реферат

ЛЕС, ПОЖАР, ВИДЫ ПОЖАРА, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ, ПРИЧИНЫ, ЛИКВИДАЦИЯ, ПРАВОВЫЕ ОСНОВЫ

Объект исследований: лесные пожары

Приведены общие статистические сведения о лесных пожарах;

Рассмотрена классификация лесных пожаров;

Выявлены причины возникновения лесных пожаров;

Проанализированы тактики и приемы локализации лесных пожаров, а также приемы их ликвидации;

Проанализированы экологические последствия лесных пожаров;

Рассмотрены правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства;

Выполнены расчеты, относящиеся к лесным пожарам.

Пояснительная записка: 90 стр., 16 рис., 28 библиограф.

Содержание

Реферат

Введение

1. Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

1.1 Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

1.2 Лесной пожар и его виды

1.3 Причины возникновения лесных пожаров

1.4 Ликвидация лесных пожаров

1.4.1 Основы тактики и приемы локализации при тушении различных видов лесных пожаров

1.4.1.1 Тактические способы локализации лесных пожаров

1.4.1.2 Приемы локализации и ликвидации лесных пожаров

1.4.1.3 Пожарный робот FFR-1 как один из новейших методов тушения пожара

1.4.2 Защита населенных пунктов от лесного пожара

1.5 Экологические последствия лесных пожаров

1.5.1 Экологические последствия для атмосферы

1.5.2 Экологические последствия для биоты

1.5.3 Экологические последствия для гидросферы

1.5.4 Экологические последствия для литосферы

2. Правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства

3. Расчетная часть

Введение

Для Российской Федерации лес имеет огромное значение так как лесной фонд занимает более половины территории страны. Россия занимает особое, уникальное положение. При площади около 1690 млн. га. на её территории находятся пятая часть всех лесов мира и половина мировых хвойных лесов. Общая площадь лесного фонда и лесов, не входящих в него, составляет в России около 1178,6 млн га. Это приблизительно 70% от всей территории страны. В лесах РФ сосредоточены самые большие запасы древесины в мире - почти 80 млрд. м³, из которых 85% приходится на наиболее ценную хвойную древесину, на каждого жителя нашей страны приходится около 2 га покрытой лесом площади. Лесными пожарами на территории страны ежегодно охватывается до 2…5 млн. га лесной площади.

Лесные пожары возникают главным образом в результате неосторожного обращения с огнем. Доля пожаров естественного происхождения в сравнении с пожарами, вызванными антропогенной деятельностью мала.

Имеющиеся статистические данные не позволяют проследить динамику лесных пожаров с годами, в связи с чем прогнозирование количества лесных пожаров представляется возможным лишь опираясь на метеорологические условия местности.

Пожары проще предупредить, чем ликвидировать, однако в нашей стране недостаточно развита система наблюдения за лесом, что приводит к несвоевременному оповещению о возникновении пожара [27].

Актуальность темы обусловлена тем, что лесные пожары наносят большой ущерб экосистеме страны, его последствия негативны и для биоты, и для атмосферы, гидросферы, литосферы. А экономический ущерб от лесного пожара исчисляется миллиардами рублей в год. Также лесные пожары могут привести и к гибели людей, особенно если огонь подходит к населенному пункту. Задымление от пожара негативно влияет и на здоровье людей.

Экономический аспект: При лесных пожарах существует угроза уничтожения примыкающих к лесу населенных пунктов и предприятий (возгорание складов древесины, деревянных домов и других хозяйственных объектов). В результате происходит уничтожение древесины, в том числе ценных пород. Из-за задымленности приземного слоя атмосферы в зоне пожара прекращаются полеты воздушных судов на местных авиалиниях и плавание речных судов. В результате уменьшение дозы солнечной радиации на подстилающую поверхность происходит более позднее созревание сельскохозяйственных культур.

Экологический аспект: Лесные пожары приводят к разрушению сложившихся экосистем, уничтожению фитомассы лесных биогеоценозов и животных ресурсов. Происходит загрязнение окружающей среды токсичными продуктами горения (выбросы вредных химических веществ в приземный слой атмосферы, задымленность). Эрозия почв, уменьшение речного стока, опустынивание земель - все это является последствием лесного пожара. Наблюдается нарушение природного углеродного цикла, повышение концентрации диоксида углерода и как следствие- вклад в глобальное потепление климата.

Социально-политический аспект: Существует угроза непосредственного воздействия на здоровье людей, проживающих вблизи лесных массивов, в связи с задымлением территории, действием инфразвуковых волн. В случае пребывания людей в зоне лесного пожара возникает угроза их жизни. Лесные пожары уничтожают имущество людей, лишают их скотины, домов и т.д.

Эстетический аспект: Лесные пожары приводят к сокращению рекреационных территорий, после лесного пожара место становится непригодным для отдыха и необходимо время, чтобы лес восстановился и снова стал местом отдыха людей.

Концепция устойчивого развития: принимаются обновления законов, касающихся леса в целом и лесных пожаров в частности, разрабатываются и используются федеральные целевые программы, проводится информирование населения путем агитационных материалов и образовательных программ.

Целью дипломной работы является исследование причин возникновения лесных пожаров, выявление приемов их ликвидации и экологических последствий лесных пожаров.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие основные задачи:

1) привести общие статистические сведения о лесных пожарах;

2) рассмотреть классификацию лесных пожаров;

3) выявить причины возникновения лесных пожаров;

4) проанализировать тактики и приемы локализации лесных пожаров, а также приемы их ликвидации;

5) проанализировать экологические последствия лесных пожаров;

6) рассмотреть правовые основы и методы обеспечения природоохранного законодательства;

7) выполнить расчеты, относящиеся к лесным пожарам.

1. Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Лесные пожары наносят значительный ущерб Российской Федерации, поскольку леса занимают значительную часть территории страны. Поэтому важно изучить статистические данные по лесным пожарам, составить классификацию лесных пожаров, определить причины их возникновения и проанализировать способы их ликвидации. Также необходимо выявить все возможные последствия лесных пожаров для атмосферы, гидросферы, литосферы и биоты.

1.1 Общие статистические сведения о лесных пожарах в РФ и в мире

По итогам пожароопасного сезона 2009 года на землях лесного фонда Российской Федерации зарегистрировано более 22 тысяч лесных пожаров, пройденная ими площадь составила свыше 2,5 млн. гектаров. Расхождение по площадям, пройденных пожарами, полученным по данным космического мониторинга с данными статотчетности составляет 1,3 раза (2008 год - 3,2 раза), что свидетельствует об улучшении ситуации по достоверности представляемой информации субъектами Российской Федерации.

Наиболее высокая горимость лесов зарегистрирована на территории 8 субъектов Российской Федерации, на которые пришлось 93 % пройденной огнем площади (Магаданская область (630 тыс. га), Хабаровский край (481 тыс. га), Амурская область (317 тыс. га), Республика Саха (Якутия) (260 тыс. га), Республика Бурятия (242 тыс. га), Забайкальский край (196 тыс. га), Приморский край (141 тыс. га), Еврейская автономная область (99 тыс. га)) (рис. 1)[8].



Рисунок 1 - Площадь субъектов РФ, охваченная пожарами, тыс. га

Практически 65 % всей пройденной огнём площади пришлось на апрель-май 2009 года, что говорит о неудовлетворительной подготовке к пожароопасному сезону. В целях стабилизации лесопожарной обстановки на территории 8 субъектов Российской Федерации вводился режим чрезвычайной ситуации (республики Бурятия, Марий Эл, Саха (Якутия), Приморский, Красноярский, Забайкальский края, Амурская, Челябинская области). Особый противопожарный режим и ограничение на посещение лесов и въезда в них транспортных средств на период высокой и чрезвычайной пожарной опасности по условиям погоды вводились на территории 41 субъекта Российской Федерации.[8]

Причиной большинства пожаров стало нарушение правил пожарной безопасности при проведении сельскохозяйственных палов и неосторожное обращение с огнем в лесу.

Большинство органов местного самоуправления неудовлетворительно провели мероприятия по противопожарному обустройству территорий, прилегающих к землям лесного фонда и не смогли во взаимодействии с органами лесного хозяйства субъектов Российской Федерации обеспечить предупреждение и тушение лесных пожаров. Увеличилось количество крупных лесных пожаров (Республика Бурятия, Приморский край, Магаданская область, Еврейская автономная область), особенно на приграничных с лесным фондом территориях, где расположены населённые пункты и объекты экономики, подверженные угрозе лесных пожаров.

Организация работы баз авиационной охраны лесов от пожаров в большинстве регионов неудовлетворительна. Уровень готовности лесной авиации к пожароопасному сезону составил менее 53 %.

Авиапатрулирование лесов в 2009 году в большинстве субъектов Российской Федерации начато с опозданием. Так, в Республике Бурятия - 502 лесных пожара, в Забайкальском крае - 117, в Приморском крае - 40 пожаров возникли до начала авиапатрулирования, а площади, пройденные огнем, при этом составляли до 60 тыс. га. Подразделения авиалесоохраны практически перестали применять авиационные технологии пожаротушения (вертолеты Ми-8 и самолеты Ан-2 с водосливными устройствами), высокотехнологичное оборудование пожаротушения, искусственное вызывание осадков, взрывчатые материалы, пенообразователи.[8]

Во многих регионах отмечается слабое взаимодействие авиалесоохраны с наземными службами пожаротушения (Республика Бурятия, Приморский край, Еврейская автономная область).

Итоговые данные пожароопасного сезона 2009 года показали значительно возросшую роль арендаторов участков лесного фонда в профилактике и тушении лесных пожаров. На арендуемых лесных участках силами арендаторов была своевременно обеспечена ликвидация лесных пожаров (Алтайский край и др.).

В 2009 году в условиях высокой и чрезвычайной горимости лесов в отдельных субъектах Российской Федерации (Забайкальский и Приморский края, Республика Бурятия и др.), имела место острая необходимость в дополнительных ресурсах пожаротушения, которыми данные регионы не располагали. Однако, ни один из субъектов Российской Федерации не подал заявку в Федеральное агентство лесного хозяйства на переброску сил и средств пожаротушения в соответствии с заключенными соглашениями и утвержденными Планом и Порядком маневрирования.

В условиях высокой и чрезвычайной пожарной опасности в лесах обеспечили своевременную ликвидацию лесных пожаров в день их обнаружения на минимальных площадях лесопожарные формирования Алтайского края (из 592 лесных пожаров 92% ликвидировано в день обнаружения), Челябинской (2046 лесных пожаров-94%), Курганской (743 лесных пожара- 96%), Воронежской областей (1609 лесных пожаров -86%)[8].

Информация о лесных пожарах РБ по состоянию за 2009 год

В Башкортостане ведется целенаправленная работа по предупреждению лесных пожаров. По информации Министерства лесного хозяйства Башкортостана, общая площадь лесов в республике составляет 6,3 млн. га, или 44% ее территории. Площадь лесов, подлежащая охране от пожаров, составляет 5,7 млн. га.

Накопленная за период с 2000 по 2009 год статистика по природным пожарам позволяет провести ранжирование районов РБ по количеству природных пожаров и их площади (рис. 2).

Рисунок 2 - Ранжирование районов РБ по количеству природных пожаров и их площади

Также можно провести ранжирование районов РБ по горимости лесов и по опасности переходов на населенные пункты (рис. 3).

Рисунок 3- Ранжирование районов РБ по горимости лесов и по опасности переходов на населенные пункты.

В 2009 году в республике зарегистрирован 131 лесной пожар с общей площадью возгорания 1273 га. Это значительно меньше, чем в 2008 году. Пожары, в основном, были низовыми. Ущерб, причиненный лесному хозяйству, составил 4,5 млн. рублей.

В 68 случаях пожары возникли по причине неосторожного обращения населения с огнем, 16 - от грозовых разрядов, 10 - на местах лесозаготовок, 7 -- от сельскохозяйственных палов. [7]

Правительством Башкортостана утвержден План мероприятий по предупреждению и борьбе с лесными пожарами в республике на 2007-2011 годы. Соответствующие мероприятия разработаны Минлесхозом. Их выполнение позволило сократить число лесных пожаров по сравнению с прошлым годом более чем в два раза. Эффективно и целенаправленно работают специалисты различных служб лесного хозяйства. В Башкортостане 1205 государственных инспекторов по лесному контролю и надзору. За ними закреплены определенные зоны ответственности.

Во всех лесничествах проведены тактические учения, кроме того, проведены пять зональных специальных учений по тушению крупных лесных пожаров. Для тушения пожаров имеется специальная техника и средства пожаротушения.

Раннее обнаружение лесных пожаров позволяет быстро их ликвидировать. Для этого в республике организовано авиапатрулирование. В результате оперативного принятия мер 61% возгораний были потушены в течение первых суток. [7]

Страны со значительным количеством лесных пожаров

К странам, в которых традиционно фиксируется значительное число пожаров, относятся Белоруссия (от 0,9 до 4,1 тыс. случаев в год) и Украина (2,7-7,4 тыс.), а также Германия, Греция, Испания, Италия, Польша, Португалия, Франция и Швеция. В странах Азии учет лесных пожаров находится в стадии налаживания, и имеется информация лишь по нескольким странам, среди которых по числу пожаров лидируют Казахстан, Турция и Израиль. Однако наибольшее число лесных пожаров в мире ежегодно регистрируется в США- от 66 до 176 тыс. случаев ежегодно. А вот Канада, где ежегодно происходит от 5 до 11 тыс. лесных пожаров, заметно уступает по этому показателю не только США, но и некоторым европейским странам, включая Россию.[9]

1.2 Лесной пожар и его виды

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

Класс пожарной опасности по условиям погоды - показатель шкалы оценки пожарной опасности в лесу (от I до V) в зависимости от состояния погоды (очень сухо, сухо, влажно и т. д.) (Приложение В).

Виды лесных пожаров - лесные пожары, характеризуют по объекту горения и характеру их распространения.

Основными диагностическими признаками, определяющими виды лесных пожаров и их интенсивность являются: высота нагрева на стволах деревьев, скорость распространения пламени, высота пламени, интенсивность тепловыделения (горения) (Приложение Д).[1]

Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми (рис. 4).

Рисунок 4 - Виды лесных пожаров

Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит надпочвенный покров, валежник, подлесок) с малой скоростью 0,5 м/мин, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожара с неровной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем. [1]

При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара - его основных элементов: фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной разведки.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового, пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре, огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.[1]

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие рубежи локализации пожара. Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие, и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".[1]

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту 100-120 метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и порождает ветер, который усиливает горение. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара темный.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны с возгоранием торфа, которое становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (торф может гореть без доступа воздуха и под водой).[1]

Для каждого вида лесных пожаров свойственна своя скорость распространения (рис. 5).

Низовой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 1 м/мин (высота - до 0,5 м)

· среднюю - от 1м/мин до 3 м/мин (высота - до 1,5 м)

· сильную - свыше 3 м/мин (высота - свыше 1,5 м)

Верховой пожар имеет скорость распространения:

· слабую - до 3 м/мин,

· среднюю - до 100 м/мин,

· сильную - свыше 100 м/мин.

Сила подземного пожара определяется по глубине выгорания:

· слабым подземным пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,

· средним -- 25-50 см,

· сильным -- более 50 см. [2]

Рисунок 5 - Классификация видов лесных пожаров по скорости распространения.[6]

В зависимости от площади возгорания лесной пожар делится на (Приложение Г):

· загорание (огнём охвачено 0,1-2 гектара)

· малый (2-20 га)

· средний (20-200 га)

· крупный (200-2000 га)

· катастрофический (более 2000 га). [2]

Крупный лесной пожар - лесной пожар, распространившийся на площадь более 25 га в районах наземной охраны и более 200 га в районах авиационной охраны лесов от пожаров.

К крупным лесным пожарам относят пожары площадью более 200 га в Азиатской части России и более 25 га - в Европейской части России. Крупные пожары чаще всего бывают смешанными - низовыми и верховыми одновременно. Для возникновения крупных лесных пожаров с переходом в верховые необходимо большое количество действующих очагов (участков) низовых пожаров, сухая жаркая погода, усиление ветра от умеренного до сильного или штормового.

В таких условиях может происходить слияние многочисленных очагов пожара и образование обширных зон массовых пожаров площадью до сотен тысяч гектаров, создаваться непосредственная угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов различного назначения, расположенных в лесных массивах или вблизи них. На развитие крупных пожаров оказывает влияние много различных фактов: климатических, человеческих, технических, природных и организационных. Они взаимосвязаны и определенные их сочетания создают те условия, когда пожар развивается в крупный. К природным факторам относятся: растительность, рельеф и погодные условия. К техническим факторам относятся: наличие или отсутствие тех или иных средств пожаротушения и условий, определяющих их применение. К организационным относятся все вопросы, связанные с охраной лесов в целом и с организацией тушения отдельных пожаров.[1]

Лесные пожары в России по видам распределяются следующим образом: низовые - составляют 98% от годового количества пожаров и охватывают 81,4% площади (рис. 6), верховые- 1,5% и охватывают 18,6% площади, почвенные - 0,5%, их площадь 0,02%. В отдельные засушливые годы количество почвенных пожаров возрастает до 2%.[1]



Рисунок 6 - Виды лесных пожаров в % от годового количества пожаров

Критериями чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:

· наличие крупных лесных пожаров (25 га охваченного пожаром лесного фонда в районах наземной охраны лесов и 200 га - в районах авиационной охраны лесов);

· количество возникающих в один день и/или одновременно действующих лесных пожаров превышает средний многолетний уровень;

· наличие лесных пожаров, вышедших из-под контроля лесной охраны;

· лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, не потушенный в день возникновения;

· лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, дающий большие дымовые выбросы.[5]

1.3 Причины возникновения лесных пожаров

Чаще всего лесные пожары возникают вблизи населенных пунктов, в интенсивно используемых лесопарковых зонах, а также вдоль автомобильных и железных дорог, по берегам судоходных рек. В радиусе 5 км от жилой зоны возникает от 50 до 70% пожаров, 10 км - от 80 до 93%, а за пределами 20 км - лишь от 3 до 10% пожаров.[1]

В России из - за антропогенной деятельности возникает примерно 90% природных пожаров (рис. 7). От огня чаще страдают наиболее привлекательные, а потому более посещаемые людьми места.[3]

Следует отметить, что естественные пожары (вызванные молниями), отличаются от антропогенных (вызванных людьми) пожаров. Так, молнии, как правило, попадают в деревья на возвышенностях, и огонь, спускаясь по склону, продвигается медленно. При этом теряется сила пламени, и огонь редко распространяется на большие площади. Антропогенные же пожары чаще начинаются в низинах и распадках, что определяет более быстрое и опасное их развитие.

Отдельной проблемой стали выжигания сухой растительности на сельхозземлях (палы сухой травы), зачастую самими земледельцами. В последние годы именно от палов начинается большинство лесных пожаров.[3]

Рисунок 7 Лесные пожары и причины их возникновения

В настоящее время современная организация борьбы с лесными пожарами практически не позволяет эффективно бороться с ними. Меры по ликвидации пожаров зачастую начинают принимать только тогда, когда огонь "приходит" в лесной массив или угрожает населенному пункту.[3]

Возникновению лесных пожаров во многом способствуют засухи. Явление засухи можно рассматривать как комплекс атмосферных процессов, когда осадки в течение 21 дня или более составляют 30% от среднемесячной нормы для данного района.

Осенне-зимний период, предшествующий пожароопасному сезону с чрезвычайной горимостью, характеризуется теплой осенью и холодной малоснежной зимой. Такие исходные погодные условия, предшествующие и сопровождающие сезоны с чрезвычайной горимостью, наблюдаются в большинстве регионах страны.

В заболоченных лесах увлажнение и высыхание напочвенных горючих материалов зависят не только от атмосферных осадков, но и от уровня стояния грунтовых вод. При определенном уровне грунтовых вод, когда прекращается подпитка напочвенного покрова грунтовыми водами, увлажнение и высыхание последнего зависит только от атмосферных осадков. В этом случае для пожарного созревания напочвенного покрова в заболоченном лесу достаточно нескольких дней без осадков.[1]

Для заболоченных лесов Западной Сибири установлено, что независимо от характера участка падение уровня грунтовых вод ниже отметки 30 - 60 см является критическим и сигнализирует о чрезвычайной пожароопасности этих лесов. Уровень грунтовых вод перед сезоном с высокой горимостью понижается подряд в течение двух-трех лет.

Причиной возникновения пожаров могут стать и метеорологические условия. Погода является фактором либо способствующим, либо препятствующим распространению пожаров: жара и ветер создают прямую угрозу выгорания леса на больших площадях, затрудняют борьбу с огнем; обложные дожди, сырая, ненастная погода предотвращают лесные пожары.

От скорости и направления ветра зависит интенсивность пожара, конфигурация контура, соотношения длин частей кромки. Влияние ветра на распространение пожара выражается в двух аспектах. Это обычный процесс, проявляющийся на всех пожарах, при которых ветер действует непосредственно на горящую кромку, наклоняет пламя к горючему, ускоряя его воспламенение, и выносит за пределы фронтальной кромки горящие частицы, которые образуют новые очаги горения в нескольких метрах от фронта. Второй вариант наиболее опасный с точки зрения тушения пожара - когда развивается "пятнистая" форма распространения пожара. Она связана с поднятием горящих частиц конвективным потоком пожара на высоту 1000-2000 м, где они переносятся верхним ветром на большие расстояния, образуя очаги горения. Большое число горящих частиц в пределах 300-1000 м от фронта пожара часто создают трагические условия из-за воспламенения леса позади тушильщиков. При верховых пожарах иногда возникают огромные конвекционные потоки горячего воздуха, переносящие при усилении ветра зажженые куски коры, шишки, кусочки древесины на расстояние до нескольких километров.[1] На рис. 8 представлена зависимость вероятности возникновения лесного пожара в условиях ясного неба (а) и средней облачности (б). Кривые 1-3 соответственно отражают вероятность пожара для метеоусловий июня, июля и августа. При ясном небе лесная пожарная опасность раньше наступает в июле, затем в июне и августе, хотя суммы суммарной солнечной радиации при ясном небе в порядке убывания располагаются следующим образом: 30,16 МДж/м² в июне, 28.33 МДж/м² в июле и 22.92 МДж/м² в августе. Однако высокие температуры окружающего воздуха в июле способствуют более быстрому высыханию слоя лесных горючих материалов. При условиях средней облачности ситуация коренным образом не меняется. Увеличивается время сушки слоя лесных горючих материалов, и лесная пожарная опасность наступает позже. Распределение по месяцам аналогично, за исключением того, что кривые вероятностей ложатся чуть ближе друг к другу, что объясняется меньшим различием в суммах солнечной радиации при средних условиях облачности.

После длительной жары летние грозы часто бывают причиной загорания леса - удары молний в землю там, где есть сушняк или сухая трава, создают очаги пожара, и если ливень при грозе не потушит их, то пожар может охватить огромную площадь. Особенно опасны для леса "сухие грозы", когда разряды атмосферного электричества между облаками и землей не сопровождаются выпадением дождя. Очень часто эти явления наблюдаются в Сибири, становясь виновниками возникновения лесных пожаров.[1]



Рисунок 8 - Вероятность лесной пожарной опасности в условиях ясного неба (а) и средней облачности (б) [4].

На рис. 9 показаны суточный ход температуры воздуха (а) и зависимость вероятности лесной пожарной опасности (б) для июня. Кривые 1-3 отражают соответственно сценарии низкой, средней и высокой пожарной опасности. Анализ полученных результатов показывает, что более высокие температуры окружающей среды обеспечивают и более быстрое наступление лесной пожарной опасности. Закономерным результатом является и более быстрое наступление лесной пожарной опасности при сценарии высокой пожарной опасности и более медленное при сценариях средней и низкой пожарной опасности.

Рисунок 9 - Суточный ход температуры окружающей среды (а) и вероятность лесной пожарной опасности (б) на июнь[4].

Предпосылками к чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:

· Малоснежная зима, длительный бездождевой период (15-20 дней) с высокой ( выше средней многолетней) среднесуточной температурой воздуха и малой относительной влажностью в начале пожароопасного сезона, когда степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды характеризуется IV, V классами пожарной опасности, длительный период с IV, V классами пожарной опасности, атмосферная засуха в любое время пожароопасного сезона.

· Наличие в лесном фонде бесконтрольных антропогенных источников огня и/или частые грозовые разряды при высокой степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды.[5]

1.4 Ликвидация лесных пожаров

Своевременная ликвидация лесных пожаров, безусловно, является очень важной. Исходя из многообразия факторов, следует в первую очередь локализовать пожар и лишь после этого приступить к его ликвидации, выбрав подходящие приемы.

1.4.1 Основы тактики и приемы локализации при тушении различных видов лесных пожаров

Тактика - это выбор методов, приемов и способов ликвидации горения в зависимости от характеристики участков, охваченных пожаром и условий, существующих в момент тушения.

Различают два метода ликвидации горения: прямой и косвенный (упреждающий) (Приложение Ж).

Прямой метод применяется в том случае, когда есть возможность локализации пожара непосредственным тушением кромки пожара или созданием у кромки заградительной полосы.

Метод упреждения (косвенный метод) применяется, когда линия остановки огня выбирается на некотором расстоянии от кромки пожара. Применение этого метода обусловлено рядом причин: необходимостью отдалить пожарных от кромки пожара из-за его большой интенсивности; выбором лучшего места для создания заградительной или опорной полосы; возможностью сокращения длины полосы и уменьшения времени на ее создание; использование имеющихся естественных и искусственных преград и т. п.

Тушение лесного пожара разделяется на следующие последовательно осуществляемые стадии (этапы):

· разведку пожара;

· остановку распространения кромки пожара (фронта, флангов);

· локализацию пожара (по фронту или части периметра площади пожара);

· дотушивание очагов горения, оставшихся внутри пожарища;

· окарауливание выгоревшей площади пожара.[1]

Разведка лесного пожара производится группой в сопровождении лиц, знающих местность и специалистов лесного хозяйства. При большой площади пожара разведка и наблюдение за распространением огня и ходом его тушения производятся с помощью вертолетов, самолетов и автотранспорта.

В ходе разведки определяются:

· вид и размеры пожара, рельеф местности, скорость и направление распространения огня, ожидаемое развитие пожара в период его тушения, вероятность его распространения на населенные пункты, объекте лесозаготовки, торфяные поля;

· участки, где возможно наиболее интенсивное развитие пожара (хвойный молодняк, захламленные участки леса, площади пожароопасных культур временные склады лесоматериалов, торфоразработки и т. п.);

· возможные препятствия, способствующие остановке огня (дороги, просеки, реки, канавы, ручьи, поляны, сырые лощины и т. п.);

· возможность и пути подъезда к кромке леса, границе пожара с целью применения механизированных средств локализации и тушения;

· наличие и возможность использования естественных водоисточников;

· места создания опорных полос для пуска встречного огня[1].

По результатам разведки прогнозируют возможное положение фронта пожара, его характер.

Наиболее сложной и трудоемкой является локализация пожара. Локализация пожара представляет собой решающий этап работ по его тушению.

В ходе локализации осуществляется остановка распространения пожара непосредственно воздействием огнетушащих веществ на его горящую кромку (захлестывание, засыпка грунтом или заливка с помощью лесных огнетушителей кромки пожара водой или растворами химикатов). Эти меры в большинстве случаев обеспечивают лишь временную остановку распространения кромки пожара, но дают возможность выиграть время и сосредоточить силы и средства на более трудоемких работах - прокладке заградительных полос и канав и на необходимой дополнительной обработке флангов пожара с тем, чтобы исключить возможность возобновления его распространения.

Локализованными считаются только те пожары, вокруг которых проложены заградительные минерализованные полосы или канавы, надежно преграждающие пути дальнейшего распространения горения, и когда у руководителя тушения имеется достаточно сил и средств для его окончательной ликвидации.

Дотушивание пожара заключается в ликвидации очагов горения, оставшихся на пройденной пожаром площади после его локализации.

Окарауливание пожара состоит в непрерывном или периодическом осмотре пройденной пожаром площади с целью предотвратить возобновление пожара от скрытых очагов, не выявленных при дотушивании.[1]

Для локализации пожаров могут быть использованы следующие тактические способы:

· окружение пожара (для небольших пожаров);

· охват с фронта (применяется, если в течение 1 ч невозможно осуществить окружение пожара);

· охват с флангов;

· охват с тыла.[1]

При тушении лесных пожаров применяются следующие способы и технические средства:

· захлестывание кромки пожара грунтом;

· тушение водой, огнетушащими химическими веществами;

· прокладка заградительных полос;

· отжиг;

· прокладка канав;

· применение взрывчатых веществ;

· искусственное вызывание осадков из облаков.[10]

1.4.1.1 Тактические способы локализации лесных пожаров

Выбор тактических способов и приемов зависит от характера пожара, наличия сил и средств тушения, их технических возможностей.

При тушении лесных низовых пожаров силы и средства могут быть сосредоточены:

· одновременно по всему периметру пожара (при достаточном количестве сил и средств для тушения слабых низовых пожаров);

· на фронте пожара с последующим продвижением на фланги и тыл (при недостатке сил и средств);

· в тылу пожара с последующим продвижением по флангам к его фронту (при сильных низовых пожарах, когда перед фронтом пожара имеется надежная преграда дальнейшему распространению горения).

· с флангов с постепенным продвижением к фронту пожара[1].

При тушении слабых низовых пожаров имеющиеся силы и средства распределяются на три группы: основная группа действует на решающем направлении, а две другие обеспечивают ограничение распространения горения на оставшиеся части периметра пожара (фланги и тыл).

При тушении слабых весенних низовых пожаров, если имеется достаточное количество пожарных, пожар локализуется по всему периметру, а при недостаточном количестве - одна бригада сдерживает и тушит фронт пожара, а две другие, начиная с тыла охватывают пожар с флангов, продвигаясь по мере тушения к фронту. Остановка распространения пожара может производиться захлестыванием огня на кромке ветвями или засыпкой его грунтом, либо обработкой кромки водой с химикатами из лесных огнетушителей.

Для надежной локализации пожара прокладывают, по возможности, минерализованную полосу с помощью взрывчатых материалов либо почвообрабатывающими орудиями.

При тушении низовых пожаров средней интенсивности, распространяющихся по напочвенному покрову со скоростью 1-3 м/мин, рекомендуется сначала произвести остановку кромки пожара захлестыванием или засыпкой грунтом, либо опрыскиванием растворами химикатов из лесных огнетушителей.

Остановку распространения огня начинают охватом с фронта, что дает возможность уменьшить площадь, охваченную огнем и сократить затраты труда на тушение. Такие пожары обычно возникают в засушливые периоды весной и летом и сопровождаются частичным выгоранием подстилки и валежника. Поэтому работы по обеспечению надежной локализации их после остановки путем создания заградительных минерализованных полос являются обязательными.

В случае низового пожара высокой интенсивности, распространяющегося со скоростью более 3 м/мин с высоким пламенем на фронте, принимаются меры к остановке его распространения пуском отжига против фронта от опорной полосы. На флангах и в тылу остановка пожара производится обработкой кромки водой из лесных огнетушителей, либо грунтом приемом охвата с тыла.

Окружение таких пожаров после их остановки заградительной минерализованной полосой является обязательным, полосу прокладывают ручными орудиями или механизированными средствами.[1]

Для тушения сильных низовых пожаров, действующих под пологом лес на участках со скоплениями хвойного подроста или горючего подлеска, а также на захламленных участках, используют воду, подаваемую от автоцистерн либо другой техники пожаротушения из имеющихся вблизи пожара водоисточников. Далее производится отжиг от опорной полосы, проложенной не ближе 80 - 100 м от фронта пожара и охватывающей затем фланги и тыл. При этом в случаях тушения пожаров на участках с хвойным подростом и подлеском применяется мелко распыленная вода, а при горении древесного хлама -- компактные струи.

При несвоевременном обнаружении низовой пожар может перейти в верховой, когда деревья горят до самых верхушек. В хвойных насаждениях огонь распространяется очень быстро. Потушить такой пожар практически невозможно без большого количества людей и использования тяжелой техники.[1]

Верховые пожары слабой интенсивности, возникающие в хвойных насаждениях с неравномерной сомкнутостью, где верховой огонь распространяется только на участках с групповым расположением хвойного молодняка и в основном за счет поддержки низового, могут быть потушены у заградительных рубежей струями распыленной воды, подаваемых от передвижной техники.

Верховые пожары средней и высокой интенсивности тушат отжигом. Опорные полосы для отжига прокладывают вдоль фронта и флангов пожара в местах с наименьшим запасом горючего материала, на участках с преобладанием лиственных пород, свободных от хвойного подроста, валежника и хлама. При наличии последних их убирают на полосе шириной 10 - 15 м вдоль опорной линии. В качестве опорных полос используются дороги, противопожарные разрывы и другие заградительные барьеры.

Наиболее оптимальным временем применения отжига является вечер и раннее утро, когда снижается интенсивность горения и такие пожары могут полностью или частично переходить в низовые. В этих условиях пожар может быть остановлен выжженной полосой значительно меньшей ширины и пуск огня отжига может быть произведен на более близком расстоянии от пожара.[1]

После остановки пожара осуществляется его локализация опашкой, особенно у тех частей периметра, где для пуска отжига создавались опорные линии.

Крупными пожарами считаются те, которые распространяются на значительные площади, для тушения которых сил и средств лесхозов и авиаотделений недостаточно и требуется привлечение населения, сил и средств местных предприятий, организаций и учреждений, а при необходимости -невоенизированных формирований гражданской обороны и воинских подразделений.

Крупные пожары в большинстве случаев бывают в засушливые периоды и ветренную погоду. В разных частях периметра пожара вследствие большого разнообразия горючих материалов может формироваться ряд самостоятельных фронтов с высокой интенсивностью горения и извилистой кромкой огня. Это обусловливает необходимость использования для ликвидации таких пожаров разных технических средств и тактических приемов. Тушение крупных пожаров требует правильно организованного управления значительным числом людей, действием отрядов, команд (бригад), обеспечения согласованности и связи между ними.

Периметр крупного пожара разделяется по имеющимся на местности рубежам (ручьи, реки, болота, широкие дороги) на отдельные сектора и участки с таким расчетом, чтобы прорыв пожара на одном из участков не вызвал необходимости изменения плана тушения и перегруппировки сил и средств на всех участках или секторах.

Если пожар действует днем в благоприятных для его распространения метеорологических условиях, а сил и средств пожаротушения недостаточно, то его локализация переносится на вечер. Попытки остановить распространение пожара днем в таких условиях часто не имеют успеха, тогда как вечером появляется реальная возможность вести успешную борьбу с пожаром имеющимися силами и средствами. Дневное время лучше использовать на подготовительные работы: рекогносцировку, составление плана борьбы, подвоз средств пожаротушения, питьевой воды и т. п. Днем при неблагоприятных для работы условиях вести борьбу с пожаром необходимо только на тех участках, где огонь может нанести большой ущерб.[1]

1.4.1.2 Приемы локализации и ликвидации лесных пожаров

Приемы локализации и тушения лесных пожаров зависят от его вида. силы и размеров, метеорологических условий, характера местности, наличия сил и средств пожаротушения.

· Захлестывание кромки пожара (рис. 9)

Этот прием тушения лесных пожаров применяют при борьбе с беглыми низовыми пожарами, слабыми или средней силы. При этом используют пучки ветвей длиной 1-2 м или небольшие деревья, преимущественно лиственных пород (Приложение Е). Люди двигаются сбоку огня и наносят ими скользящие удары, как бы сметая горящие материалы в сторону, на выгоревшую площадь. Сбив основное пламя, при следующем ударе по этому месту пучок задерживают, прижимают к горящей кромке и поворачивают, что помогает охладить горячие материалы. Группа из 3-5 человек за 40 - 50 мин может потушить захлестыванием кромку пожара протяженностью до 1000 м. Так тушить огонь может каждый, к тому же подручные средства всегда имеются в районе пожара.

Рисунок 9 - Захлестывание кромки пожара

· Засыпка кромки пожара грунтом (рис. 10)

Засыпку кромки пожара грунтом применяют на легких песчаных и супесчаных слабо задернелых почвах, когда применение захлестывания огня малоэффективно, а быстрая прокладка заградительных полос невозможна.

Забрасывание кромки пожара рыхлым грунтом выполняют штыковыми лопатами (Приложение Е). Для этого грунт, забираемый лопатой вблизи кромки пожара, бросают вдоль нее. Попадая на горящие материалы, грунт сбивает с них пламя, охлаждает их, изолирует от окружающего воздуха. При тушении сначала сбивают пламя, а затем, остановив пожар, насыпают на кромку слои грунта толщиной 6 - 8 см. В негустых лесах и лесах без разросшегося подлеска на рыхлых грунтах для забрасывания кромки пожара землей можно использовать грунтометы и канавокопатели фрезерного типа.[1]

Рисунок 10 - Засыпка кромки пожара грунтом

· Тушение водой и огнетушащими растворами

Вода применяется для тушения низовых и почвенных лесных пожаров (см. Приложение Е). Использование воды и огнетушащих растворов при тушении верховых пожаров возможно в исключительных случаях, когда проведение отжига невозможно и существует угроза его распространения на жилые и производственные объекты. Вода используется из имеющихся вблизи пожара речек, озер, ручьев и других водных источников или привозная в пожарных автоцистернах, в цистернах специальных лесопожарных агрегатов, в съемных цистернах разных типов и в других емкостях. Для тушения лесных пожаров водой используют насосные установки пожарных автоцистерн, пожарные мотопомпы (переносные, прицепные, малогабаритные), навесные насосы, работающие от моторов автомобилей, а также лесные огнетушители. Для тушения низовых и торфяных пожаров применяют водораздатчики, поливочные машины, торфяные стволы и агрегаты для подачи (перекачки) воды к пожару. Огнетушащие растворы (смачивающие, огнезадерживающие (ретарданты) и огнегасящие) применяют для тушения почвенных пожаров, горения на кромке низового пожара, создания опорных полос для отжига, а также для дотушивания оставшихся очагов горения после локализации пожара. Опорные полосы для пуска отжига прокладывают шириной 0,3...0,5 м [12].

Хороший огнетушащий эффект дает применение распыленных струи воды, подаваемых от ствола распылителя РС-50, обеспечивающего расход воды 3л/с при напоре у ствола 3 МПа, а также от комбинированного ствола СК. Если в воде растворить смачиватели, расход воды на тушение значительно уменьшится (примерно на 25-30%).

· Заградительные полосы - пространства на местности, с которых уда-

лены лесные насаждения и горючие материалы, травяная растительность и лесная подстилка до минерального слоя почвы

Ширина заградительных полос должна быть не менее двойной высоты пламени огня (при сильном ветре она достигает 100 м).

При низовых пожарах в кустарниках и мелколесье заградительные полосы могут находиться на расстоянии 20 - 30 м от кромки огня. Если пожар верховой, при выборе места для них учитывают скорость распространения огня.

Каждая заградительная полоса создается на некотором удалении от кромки пожара и должна своими концами упираться на какие-либо естественные или искусственные противопожарные барьеры (дороги, ручьи, минерализованные полосы и др.)

Заградительные полосы устраивают с помощью дорожной землеройной техники. За 1 ч бульдозер обрабатывает 1000 - 1200 м полосы [1].

При отсутствии механизированных средств или нецелесообразности либо невозможности их применения (в случаях небольших пожаров, трудностей маневрирования из-за густоты древостоя и т. д.) заградительные полосы прокладывают с помощью ручных орудий, удаляя граблями напочвенный покров (на легких почвах с незначительным покровом) или снимая дернину (лопатами или мотыгами) до минерального слоя.

Заградительные минерализированные полосы и канавы создают в качестве преград на путях распространения огня, как опорные полосы при осуществлении отжига и для надежной локализации остановленного пожара.

Для устройства минерализованных полос применяют плуги, а при большой глубине залегания торфа - экскаваторы и траншеекопатели. На прокладку 1000 м минерализованной полосы трактором с плугом в один след затрачивается примерно 20 - 30 мин.

Для прокладки канав применяют плуг-канавокопатель ПКЛН-500А, прокладывающий канаву глубиной 0,5 м и шириной по дну 0.3 м и канавокопатель ЛКН-600, прокладывающий канаву глубиной 0,7 м и шириной по дну -- 03м.

· Взрывчатые вещества и средства взрывания

Взрывчатые вещества и средства взрывания для устройства заградительных и минерализованных полос и канав используются там, где невозможно применять машины или неэффективны легкие механизмы. Заряд взрывчатого вещества (обычно аммонита) укладывают в специально подготовленные скважины-шпуры. В каждый шпур укладывают заряд аммонита массой 600 г. Расстояние между шпурами и массу снарядов руководитель взрывных работ выбирает с таким расчетом, чтобы после взрыва воронки соприкасались краями и образовалась сплошная полоса, требующая лишь незначительной доделки вручную. Кроме того, взрывным способом можно устраивать заградительные полосы, усиленные канавой глубиной до 4м. При этом используют накладные заряды массой 15кг.

В зависимости от условий, в которых производятся работы, заряды подрывают огневым или электрическим способом. Группа из 4 человек электрическим способом за 1ч работы может проложить 200-300м полосы.

· Отжиг (пуск встречного огня)

Как показывает практика тушения, большинство сильных и средних пожаров при недостаточном количестве сил и средств локализуется за счет пуска встречного огня (отжига) от опорных полос.

Отжиг - наиболее эффективный способ, применяемый при тушении верховых, а также низовых пожаров высокой и средней интенсивности. Этот способ позволяет быстро останавливать распространение таких пожаров небольшими по численности силами [1].

Способ отжига заключается в выжигании лесного напочвенного покрова (подстилки) между опорной полосой и кромкой надвигающегося пожара. Этим достигается увеличение ширины препятствия, что затрудняет переброс огня или искр через полосу.

Опорными полосами могут являться естественные (реки, ручьи, озера и т.д.) и искусственные (дороги, просеки, минерализованные полосы и др.) преграды.

При пуске встречного огня опорная полоса должна быть замкнутой, т.е окружать пожар или своими концами упираться в непроходимые для огня препятствия.

Отжиг наиболее безопасно проводить рано утром или вечером, когда повышается влажность воздуха и скорость ветра снижается до 1 м/с.[11]

· Искусственное вызывание осадков из конвективных облаков

Искусственное вызывание осадков из конвективных облаков - технологическое мероприятие, имеющее целью вызвать выпадение осадков в результате превращения конвективных облаков из коллоидно-устойчивых в коллоидно-неустойчивые.

Искусственное вызывание осадков из конвективных облаков при борьбе с лесными пожарами относят к области активных воздействий на метеорологические и другие геофизические процессы.

Активное воздействие на метеорологические и другие геофизические процессы проводят в целях их регулирования и уменьшения возможного ущерба населению и народному хозяйству регионов от опасных природных (гидрометеорологических) явлений, в частности от лесных, торфяных, тундровых и других пожаров.

Работы по искусственному вызыванию осадков выполняют с использованием воздушного судна (включая отряды лесной авиации) по лицензии, выданной Росгидрометом. Для искусственного вызывания осадков применяют заряженные гигроскопические реагенты или реагенты, содержащие йодистое серебро [13].