3.3. Виды лесных пожаров и их распространение
Лесной пожар — неуправляемое ( стихийное) горение, распространяющееся по лесной площади. Лесные пожары характеризуются по объекту горения и характеру их распространения.
Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми.
Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит напочвенный 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 мёртвый напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счёт 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 днём.
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 огнём 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.
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».
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 до 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.
К крупным лесным пожарам относят пожары площадью более 200 га в Азиатской части России и более 25 га — в Европейской части России. Крупные пожары чаше 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 (III — V классы пожарной опасности), 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 — 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.
Лесные пожары в России по видам распределяются следующим образом: низовые — составляют 98 % от годового количества пожаров и охватывают 81,4 % площади, 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 %.
Почти все крупные пожары возникают при длительной жаркой погоде. В засуху интенсивно высушиваются поверхностные и нижележащие горючие материалы на участках леса. Высыхают валежник и другие крупные лесные горючие материалы. Это приводит к тому, что исчезают естественные преграды распространению пожаров, создаются предпосылки возникновения крупных пожаров. В засушливые годы вероятность появления пожаров увеличивается, а возможности их тушения уменьшаются. В период засухи особенно трудно тушить пожары в заболоченных и болотных лесах, где имеются большие запасы органической массы, готовой к горению.
В настоящее время аномально жарким в России является каждое второе лето. Степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды определяется по принятому в лесном хозяйстве комплексному показателю В.Г. Нестерова, который вычисляется на основе данных о температуре воздуха (в градусах), температуре точки росы (в градусах), количестве выпавших осадков (в миллиметрах).
Для вычисления комплексного показателя пожарной опасности (КППО) в лесу по условиям погоды необходимы следующие данные:
— температура воздуха (в градусах) и точки росы на 12 ч по местному времени;
— количество выпавших осадков (в мм) за предшествующие сутки, то есть за период с 12 ч предыдущего дня (осадки до 2,5 мм в расчет не принимаются).
Температура воздуха определяется по сухому термометру психрометра, температура точки росы — по психрометрическим таблицам на основании отсчетов по сухому и смоченному термометрам. Количество выпавших осадков определяется по осадкомеру.
КП текущего дня рассчитывают по формуле:
, (3.1)
где: t – температура воздуха в 12 часов дня наблюдения, о С;
r – температура точки росы в 12 часов дня наблюдения, о С;
n – число дней после последнего дождя.
Исходные данные метеорологических наблюдений ежедневно записывают в таблицу.
В пожароопасный сезон ежедневно, на основе оперативных данных метеорологических наблюдений, поступающих в Гидрометцентр России через Главный радиометцентр Росгидромета с более чем 1200 станций России, проводится расчет фактического и прогностического (на 3 — 5 дней) метеорологического комплексного показателя пожарной опасности в лесах. Рассчитанные значения КППО формируются в специальные таблицы по административному и территориальному признаку, наносятся на карты и передаются в Центральную базу авиационной охраны лесов «Авиалесоохраны», а также в МЧС России. В свою очередь «Авиалесоохрана» во взаимодействии с территориальными базами охраны лесов использует эту информацию для планирования использования расчетов контрольных патрульных облетов охраняемых территорий и ресурсов пожаротушения.
Общероссийская шкала имеет пять классов пожарной опасности в лесу по условиям погоды (табл. 3.2). Для отдельных регионов разработаны региональные шкалы пожарной опасности в лесу по условиям погоды, учитывающие местные особенности и те, в которых значения комплексного показателя по классам отличаются от значений общероссийской шкалы.
Источник
4.2. Классификация лесных пожаров
Лесные пожары классифицируются по типу и интенсивности горения. В связи с этим выделяют:
1) низовые пожары – горят подстилка и нижние ярусы растительности (высота пламени достигает 2-2,5 м, скорость распространения огня – 3-5 км/ч);
2) верховые пожары – огнем охвачены стволы и кроны деревьев (скорость распространения огня достигает 30 км/ч);
3) подземные пожары(торфяные или почвенные) – огонь распространяется в слое органического почвенного вещества, повреждая корни деревьев и нижние части стволов (скорость распространения не превышает нескольких десятков метров в сутки).
По статистическим данным РФ, соотношение (в %) количества пожаров низовых/верховых/торфяных – 97:2:1. Соотношение площади пожаров соответственно 84:15:1.
Низовые пожары подразделяются на беглые и устойчивые. Беглые пожары обычно наблюдаются весной. При этих пожарах выгорает прошлогодняя сухая трава, кустарнички (вереск, багульник), но огонь не заглубляется во влажный слой подстилки. Интенсивность горения обычно невысокая, древостой повреждается незначительно. Эти пожары могут быть остановлены и потушены небольшими силами и средствами.
При устойчивых низовых пожарах горят опад, подстилка, напочвенная растительность, валежник. Сильно повреждается или полностью уничтожается хвойный подрост, в меньшей мере – подлесок. Древостой повреждается сильнее, чем при беглых низовых пожарах, степень повреждения зависит от интенсивности горения. Захламленность насаждений сильно повышает трудоемкость тушения этих пожаров.
Низовые пожары могут быть слабой, средней и сильной интенсивности. При пожарах слабой интенсивности высота пламени обычно не превышает 0,5 м, при пожарах средней интенсивности она достигает 1-1,5 м, при большем пламени пожар становится сильным. При слабых пожарах скорость распространения огня обычно не превышает 1 м/мин, при пожарах средней интенсивности – 1-3 м/мин, при сильных пожарах – более 3 (до 80) м/мин.
Устойчивый пожар причиняет значительные повреждения древостою: ельники и пихтарники усыхают в течение 1-2 лет, сосняки и лиственничники также несут потери, но в основном продолжают рост.
Верховые пожары разделяют на ураганные (беглые) и повальные (устойчивые). Верховые пожары развиваются из интенсивных низовых в сложных по структуре насаждениях, когда огонь перебрасывается из нижних ярусов растительности в кроны деревьев. Эти пожары характерны для ветреной погоды: при сильном ветре пожар принимает характер ураганного, когда скорость распространения огня на отдельных участках достигает скорости бегущего спортсмена. При наличии мощной конвективной колонки над кромкой пожара горящие частицы поднимаются ею на большую высоту и переносятся ветром на сотни метров. Они с легкостью преодолевают естественные и искусственные преграды и образуют новые многочисленные очаги горения. Борьба с такими пожарами, непрерывно образующими пятнистые загорания, сильно затруднена.
При менее сильном ветре верховой пожар перемещается медленнее (со скоростью пешехода), но повреждение древостоя, нижних ярусов растительности и почвы здесь более значительны. В хвойных молодняках низовой пожар легко переходит в верховой из-за низкоопущенных крон деревьев.
Слабым считается верховой пожар, распространяющийся со скоростью до 3 м/мин, средним – от 3 до 100 м/мин и сильным – при скорости огня более 100 м/мин (36 км/ч).
Верховые пожары более редки, чем низовые, но более опасны и приносят больший ущерб лесному хозяйству. Тушение верховых пожаров весьма трудоемко, требует больших затрат средств и высокой квалификации лесных пожарных. Тепловыделение с 1 м фронта пожара в 10-20 раз больше, чем при низовых пожарах.
Подземные пожары распространяются на меньших площадях, но наносят серьезные повреждения лесоболотным комплексам и ликвидируются с большим трудом. Для торфяных пожаров, в отличие от низовых и верховых, характерно беспламенное горение(тление), при котором значительная часть выделяющегося тепла используется для подсушивания и нагревания соседних слоев торфа.
Опасность подземных пожаров заключается также в том, что они часто подходят к суходольным, более ценным лесам и могут вызвать в них новые очаги возгорания. Подземные (почвенные) пожары в виде тления оторфованной подстилки в ельниках часто приводят к полной гибели этих древостоев.
Слабым считается подземный пожар при глубине прогорания торфа до 25 см, средним – 25-50 см, сильным – более 50 см.
Источник