Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

· 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

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5