Контрольная работа по «Лесная пирология»

Министерство образования РФ

Уральский государственный лесотехнический университет

Кафедра лесоводства

Контрольная работа по курсу «Лесная пирология»

Выполнил

Студент ЗФ

4 курса (3,5)

Специальность 250201

Мамонов К.В.

Шифр №70753

г. Екатеринбург 2008 г.

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

ПО ЛЕСНОЙ ПИРОЛОГИИ

Вариант 3

1. Конвекционные колонки и их значение. Пятнистые и крупные по­жары.

2.  Мероприятия по предупреждению возникновения пожаров в лесу. Влияние хозяйственных мероприятий на пожарную опасность в лесу.

3. Разведка пожара. Основные стадии тушения лесного пожара. Так­тические приемы тушения лесных пожаров.

1.       Конвекционные колонки и их значение

Под конвекцией понимается движение отдельных масс внутри жидкости или газа, возникающее из-за разной плотности (в атмосфере – из-за разности температур) и приводящее к перемешиванию. Конвекция проявляется в виде потоков – движений  воздуха с большой вертикальной составляющей. Конвекционные потоки, образующиеся у поверхности земли, могут возникать в результате каких-либо начальных возмущений в поле температуры или ветра и под влиянием источников тепла. Особенно сильными источниками тепла являются лесные пожары. Как известно, интенсивность горения определяется скоростью окислительного процесса. Поскольку в атмосфере кислород содержится в смеси с другими газами, то даже при высокой интенсивности пожара обычно не сгорает 10-20% горючих газов. Смесь несгоревших мелкодисперсных частиц углерода, водяного пара и других газов конвекцией уносится в атмосферу, образуя над лесными пожарами дымовые шлейфы. Мощные конвекционные потоки способны увлекать также тлеющие частицы лесного горючего на значительную высоту, откуда они разносятся ветром на различные расстояния. Чем мощнее источник тепла, тем больше скорость и высота конвекционного потока, развивающегося над ним и, следовательно, тем больше вероятность подъема горящих частиц. Так, при лесных пожарах в шелкопрядниках за счет выделения большого количества тепла образуются мощные восходящие потоки высотой 1,5-2 км, захватывающие и поднимающие вверх горящую кору, мелкие ветви и т.п., которые переносятся ветром на расстояние до 4 км. Известны случаи, когда при пожарах большой силы создавались воздушные потоки, способные повернуть самолет. Э. Н. Валендиком установлено, что при увеличении интенсивности пожара от 0,2 до 7,0 тыс. кДж/(м • с) скорость газового потока пожара возрастает от 1,8 до 6,1 м/с. Иными словами, при увеличении интенсивности пожара в 2 раза скорость конвекции повышается на 15-30 %.

Зона активной конвекции образуется даже при слабых низовых пожарах, однако при скорости выгорания менее 1 кг/мин с 1 пог. м кромки образуются лишь невысоко поднимающиеся пульсирующие клубы дыма. В целом конвекционный поток формируется из множества колонок, которые возникают на 10-20-метровых интенсивно горящих отрезках кромки пожара. Если скорость выгорания горючих материалов достигает нескольких килограммов в минуту с 1 пог. м кромки, то формируются конвекционные колонки высотой до 1000-1500 м. При дальнейшем увеличении скорости выгорания соответственно возрастает и высота конвекционной колонки. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 120 м. Если в верхних слоях атмосферы скорость ветра выше, чем у поверхности земли, ось колонки проходит перед фронтом и его продвижение значительно ускоряется.

Развитие конвекционной колонки, а следовательно, и скорость распространения пожара значительной степени зависит от состояния атмосферы. Наблюдающиеся летом пожары «взрывного» характера являются в основном следствием неустойчивого состояния атмосферы, когда в нижних слоях воздуха наблюдаются нисходящие и восходящие потоки (рис.1).

Если очаг пожара оказывается в зоне вос­ходящего потока (ди­вергенция), то происхо­дит сложение кинетической энергии самого пожара и восходящих потоков воздуха. Конвекционная колонка до­стигает большой высоты (до 5,0 км), а горящие угли поднимаются на высоту до 1,2 км. Разви­тие такого пожара по­добно взрыву. Его распространение определя­ется не скоростью про­движения горящей кромки, а дальностью переноса и количеством частиц, от которых возникают многочисленные мелкие очаги горения, вскоре сливающиеся с основным. Напротив, если конвекционная колонка окажется в зоне нисходящего потока (конвергенция), рост ее прекращается и интенсивность горения снижается.

Рис.1. Зависимость конвекционной колонки от состояния атмосферы

Пятнистые пожары

При высокоинтенсивных лесных пожарах конвекционными потоками поднимаются частицы различных размеров и форм, что и обусловливает выпадение их на поверхность земли на различном расстоянии от кромки пожара. Естественно, что время нахождения частиц горючего в воздухе сильно различается. Значительная часть мелких горящих частиц после поднятия их конвекционным потоком успевает сгореть или погаснуть до опускания на землю, но более крупные продолжают гореть и после падения.

Многочисленные возникающие на различном расстоянии от фронта основного пожара новые очаги загорания превращаются в самостоятельные пожары, соединяются с основным или, сливаясь, образуют так называемые ложные фронты, которые длительное время могут двигаться впереди основного фронта. Иными словами, развивается пятнистая форма распространения пожара.

При благоприятных условиях новые очаги горения возникают на широкой полосе перед фронтом основного пожара, что увеличивает скорость распространения последнего и усложняет работы по тушению. Тушение пятнистых пожаров требует повышенного внимания к вопросам обеспечения безопасности проведения работ, так как постоянно существует вероятность возникновения очагов пожара поз; опорной полосы, а следовательно, и окружения работающих на ней пожарных огнем.

Крупные пожары

Крупными считаются лесные пожары, распространившиеся на значительных площадях, для тушения которых, как правило, недостаточно сил и средств самих лесхозов и оперативных отделений баз авиационной охраны лесов. Такие пожары в большинстве случаев возникают в засушливые периоды, ветреную погоду и обычно носят смешанный характер, т.е. на отдельных участках распространяются как верхо­вые, а частично носят характер низовых. Иными словами, следует согласиться с г.Н. Валендиком (1990), который относит к крупным пожар, охвативший площадь не менее ландшафтного урочища, носящий смешанный характер распространения, способный к саморазвитию и требующий специальной организации для тушения. В районах авиационной охраны к крупным относятся пожары площадью более 200 га, а в наземной – 25 га и более. В США критерием разделения лесных пожаров по крупности является объем работ, который необходимо выполнить при тушении. В частности, к крупным причисляют лесные пожары площадью 120 га и действующие не менее одних суток. Пожары, близкие к стихийным бедствиям, для ликвидации которых требуются силы и средства провинции или штата, относятся в США к катастрофическим. В Западной Европе к катастрофическим относятся пожары площадью более 100 га. Несмотря на срав­нительно небольшое количество крупных пожаров (1-2% от общего числа в обычные годы и 10-15% в засушливые), на их долю приходится 50-70, а иногда даже 90-95% пройденной огнем площади.

Именно крупные пожары приводят к глобальным изменениям в лесном фонде и окружающей среде: значительным потерям древесного сырья; образованию не покрытых лесом земель; снижению биологического разнообразия и устойчивости лесных экосистем; выбросам в атмосферу углекислого газа, усилению парникового эффекта и в конечном итоге к изменению климата.

Развитие крупных пожаров обусловлено рядом природных факторов (характе­ром растительности, рельефом и погодными условиями) и организационно-технических причин (отсутствием тех или иных средств пожаротушения, а также возмож­ности их применения, несвоевременностью обнаружения и начала тушения и т.п.). Преобладающее количество крупных пожаров возникает в светлохвойных насаждениях. Исключение составляют лишь дальневосточные районы, где пожары распрост­раняются больше в насаждениях твердолиственных пород в весенний и осенний пожароопасные периоды.

Основной причиной появления крупных пожаров является накопление большого числа локализованных пожаров, которые при критических атмосферных условиях выходят из-под контроля и быстро достигают крупных размеров.

Чаще всего крупные пожары возникают при смене погоды в конце продолжительной засухи вблизи фронтальных зон. Особенно это проявляется при прохождении холодных фронтов на фоне барического поля повышенного давления, вызывающего сильные ветры. В то же время нельзя исключить развитие крупных пожаров и при других типах погоды.

Э. Н. Валендик выделяет четыре типа атмосферных процессов, вызывающих интенсивное развитие крупных пожаров.

1. Обширный антициклон (давление в центре более 1025 мбар) с проходящим по периферии тепловым фронтом.

2. Глубокий циклон (давление в центре 985 мбар и менее) с фронтом акклюзии в теплом секторе.

3. Прохождение тепловых фронтов при малоградиентных барических полях пониженного давления.

4. Прохождение холодных фронтов при малоградиентных полях повышенной давления.

В Сибири крупные пожары обычны в весенний и летний пожароопасные сезоны, реже осенью, в сентябре. В весенний период крупные пожары распространяются в травяных типах леса. Основным объектом горения является прошлогодняя высохшая трава, что обеспечивает быстрое продвижение пожаров и почти полную зависимость контуров крупных пожаров от скорости ветра и крутизны склонов. Древесно-травяные, осоковые и осоково-тростниковые болота, а также заросшие травой мелкие ручьи, осушительные и магистральные канавы на осушенных площадях не являются препятствием для распространения пожара. В то же время неоднородность горючих материалов по запасу, структуре и влажности способствует образованию протяженных выступов на фронтальной кромке пожара.

При распространении крупных пожаров на участках с болотно-низинными торфяно-перегнойно-глеевыми и болотно-верховыми торфяно-глеевыми почвами с мощностью органического слоя до 70 см развиваются обычно двухфазовые почвенно-торфяные пожары. Первой фазой является быстрое сгорание травяной ветоши, а второй – горение гумусово-торфяного слоя уже на пройденной пожаром площади. Форма контура такого пожара чаще всего напоминает эллипс с ответвлениями в виде выступов.

В летний период объектами горения при крупных пожарах в Западной Сибири обычно являются леса, произрастающие на гривах, расчлененных грядово-мочажинными кустарниково-сфагновыми и бугристыми болотами. Последние остаются негоримыми практически в любую засуху, чем и объясняется разнообразие форм контуров пожаров.

Анализ большого количества гарей, образовавшихся в результате крупных пожаров, позволил Э. Н. Валендику установить условия распространения и основные формы их контуров в зависимости от характера растительности (табл.1).

Материалы таблицы наглядно свидетельствуют, что крупные пожары могут быть как низовыми, так и верховыми и иметь самую разнообразную форму контуров. В северной подзоне тайги крупные лесные пожары могут развиться с третьей декады июня и в засушливые годы действовать до первой декады сентября. В южно-таежных сосновых, сосново-лиственничных и лиственничных лесах крупные пожары возможны с третьей декады мая и до начала октября.

Рядом специфических особенностей отличаются крупные пожары в горных лесах. Обычно они возникают с конца июня и действуют до выпадения дождей. Весной и осенью они развиваются в травяных типах сосново-березовых и лиственничных лесов, а летом в период длительных засух во всех остальных типах леса. Конфигурация пожаров в горах отличается тем, что фронт имеет форму вытянутых пальцев или выступов. В широких ложбинах из-за наличия большого количества горючих материалов интенсивность горения высокая, а на склонах и вершинах ложбин низовые пожары переходят в верховые. Очень часто крупные пожары представлены отдельными участками, не связанными общей кромкой, аналогично второй фазе почвенно-торфяных пожаров в заболоченных лесах Западной Сибири.

Таблица 1

Условия распространения крупных пожаров и их основные контуры

2. Мероприятия по предупреждению

возникновения пожаров в лесу

Предупреждение возникновения лесных пожаров может быть достигнуто посредством широкой пропагандистской и агитационно-разъяснительной работы среди населения по вопросам бережного отношения к родной природе и соблюдения правил пожарной безопасности в лесах; организацией лесной рекреации в целях сокращения неорганизованного потока людей, обеспечения пожарной безопасности в местах отдыха; контролем за соблюдением требований пожарной безопасности в лесах, устранением причин возникновения лесных пожаров, выявлением нарушителей и виновников возникновения лесных пожаров.

Лесопожарная пропаганда

Лесопожарная пропаганда представляет собой совокупность информационно-пропагандистских средств и мероприятий, направленных на планомерное воздействие на сознание с целью формирования общественного мнения и взглядов отдельных людей в духе высокой ответственности за сбережение лесов и предотвращение лесных пожаров. Ее следует рассматривать как часть природоохранительной пропаганды, раскрывающей роль и значение лесов в современных условиях, отрицательные последствия лесных пожаров, распространяющей знания по правилам пожарной безопасности в лесах и т.п. Как показали исследования, более 80% людей не знакомо с правилами поведения в лесу и требованиями по безопасному пользованию огнем. Большинство людей не знают о причинах возникновения лесных пожаров, о причиняемом ими ущербе и неблагоприятных последствиях. Следовательно, просветительская, воспитательная и пропагандистская работа среди населения может быть одной из действенных мер по снижению коли­чества загораний.

Обязательным условием успешной лесопожарной пропаганды является охват всех слоев населения, в той или иной мере связанных с лесом. Лесопожарная про­паганда должна быть целенаправленной, оперативной, соответствовать времени года, обстановке и характеру деятельности в лесу конкретной группы населения (отдыха­ющие, лесозаготовители, работники экспедиций и т.д.); содержать конкретные фа­ты, а печатные издания должны быть выразительными, привлекательными и образными.

Для лесопожарной пропаганды применимы различные формы, методы и средства, обеспечивающие ее действенность, эффективность и доходчивость.

Устная пропаганда

Широко распространенными формами лесопожарной пропаганды являются собрания, совещания, конференции, семинары, школы передового опыта и т.д. На основании обобщения и анализа накопленного опыта по проведению лесопожарной пропаганды к ее эффективным формам можно отнести проведение лекций, докладов, бесед с населением. В беседах знакомят слушателей с правилами пожарной безопасности в лесах, ответственностью за несоблюдение данных правил, а также действиями в случае обнаружения пожара. Желательно также рассказать слушателям, как организовать отдых или работу в лесу, не создавая угрозу пожара (правельно развести костер, например).

Распространенной формой разъяснительной и воспитательной работы является проведение лекций и докладов в клубах, дворцах культуры, школах, в трудовых коллективах и т.п. В лекциях и докладах следует рассказывать о лесных богатствах нашей страны, уникальности родной природы и значении леса в жизни людей. На наглядных примерах и с использованием цифрового материала показывать слушателям ущерб и последствия, вызываемые лесными пожарами. Ознакомить слушателей с основными причинами лесных пожаров, способами их тушения. Разъяснить действия в случае обнаружения лесного пожара. При проведении лекции или доклада желательно использовать региональный материал. Приводимую в ходе лекции или доклада информацию желательно иллюстрировать диафильмами, плакатами, таблицами и другими наглядными пособиями. К проведению лекций и бесед привлекаются научные работники и специалисты лесного хозяйства.

Средства печати

Высокоэффективной формой лесопожарной пропаганды, позволяющей подробно раскрывать содержание описываемых событий и фактов, является печатная продукция.

В разъяснительной и воспитательной работе большое значение имеет опубликование в периодической и стенной печати статей на тему охраны лесов от пожаров и бережного отношения к природе. В публикуемых материалах должны находить отражение случаи нарушения «Правил пожарной безопасности в лесах РФ» (1995) с указанием конкретных лиц, допустивших эти нарушения, а также положительные примеры участия отдельных граждан и коллективов в оказании помощи лесохозяйственным предприятиям в охране лесов, лесовосстановительных работах и т.п. Особое место должно быть отведено случаям проявления мужества и находчивости при тушении лесных пожаров, а также правильности действий конкретных граждан при обнаружении лесного пожара.

Эффективным средством противопожарной пропаганды являются листовки, плакаты, памятки, правила, цветные календари, буклеты, мобилизующие внимание на сохранение лесов, осторожное обращение с огнем в лесу, на необходимость активной помощи государственной лесной охране в проведении работ по борьбе с лесными пожарами, браконьерством и т.п.

Тексты листовок должны содержать обращения к туристам, охотникам, рыбакам, школьникам и другим гражданам, работающим, отдыхающим и посещающим леса: беречь лес от огня, соблюдать правила пожарной безопасности в лесу, активно участвовать в охране лесов от пожаров. Листовки распространяются в населенных пунктах через отделения связи, вывешиваются в конторах леспромхозов, колхозов, школах, на остановках автомобильного и железнодорожного транспорта, в салонах авто­бусов и электропоездов и т.п. Текст листовок должен быть лаконичным, выразительным, содержать полезную информацию. В то же время следует отметить, что применяющееся во многих районах до последнего времени разбрасывание листовок с самолетов и вертолетов, не только не дает положительного эффекта, в плане противопожарной пропаганды, но, напротив, засоряет леса, ухудшает их эстетический вид и в конечном счете повышает пожарную опасность.

Заслуживает внимания издание красочно иллюстрированных памяток и правил, разъясняющих требования пожарной безопасности в лесу. Большое значение для массовой противопожарной пропаганды приобретает распространение наклеек на спичечных коробках с рисунками и текстами, призывающими беречь лес, конвертов с аналогичными рисунками и текстами, а также оттисков штампов, которые ставятся на письмах в почтовых отделениях в пожароопасный период.

Наглядно-иллюстративные средства

Преимущество наглядной агитации заключается в сочетании образности, краткости, концентрации содержания, возможности размещения материала в различных местах, воздействии на зрителей ненавязчиво, исподволь. Все вышеперечисленное способствует повышенному восприятию информации, а следовательно, и высокой эффективности использования средств наглядной агитации в целях лесопожарной пропаганды.

Проверенным временем способом противопожарной пропаганды является вывешивание красочных аншлагов, плакатов и панно, призывающих беречь лес от пожаров. Плакаты вывешиваются в населенных пунктах, у контор лесхозов, леспромхозов, лесничеств, на туристических базах и маршрутах, в местах отдыха и остановок транспорта в лесу. Особо следует отметить, что аншлаги и плакаты являются эффективным средством пропаганды только при условии оригинального, красочного и высокохудожественного оформления. Текст, написанный на плакате или панно, должен  быть коротким и выразительным.

Использование технических средств для пропаганды

Под техническими средствами пропаганды понимается комплекс аппаратуры, используемой для распространения знаний. К ним относятся телевизионная, радио-, кино- и фотоаппаратура, аппаратура для записи, воспроизводства и усиления звуков. Технические средства обладают огромными возможностями передачи, воспроизведения и хранения информации.

В последние годы роль технических средств для потребностей лесопожарной пропаганды неизмеримо возросла. По радио и телевидению не только сообщают о чрезвычайной пожарной опасности в лесу, но и проводят лекции, доклады, беседы руководители лесохозяйственных органов и ученые; показывают фильмы, пропагандирующие идею о бережном отношении к лесным богатствам, как всенародной собственности. Использование местных радиотрансляционных сетей, радиоузлов в электропоездах, на вокзалах и автобусных остановках, местного телевидения позволяет и в течение пожароопасного сезона систематически напоминать гражданам о необходимости осторожного обращения с огнем.

Мощным средством лесопожарной пропаганды является кино. Современные средства кинематографии позволяют разносторонне показать лесные богатства, про­дукты леса, климаторегулирующую, водоохранную, защитную и оздоровительную роли леса. Рассказать об огромном труде, вкладываемом работниками лесного хозяйства в создание и восстановление лесов, охрану их от пожаров, защиту от вредителей и болезней. Средствами кино можно показать, к каким катастрофическим последстви­ем приводит неосторожное обращение с огнем в лесу, пренебрежение «Правилами пожарной безопасности».

Ценными являются короткометражные фильмы на узкие темы инструктивного характера, например, о том, как предупредить возникновение пожара от костра, какие противопожарные меры необходимы при заготовке древесины и проведении других работ в лесу, в том числе варианты защитных приспособлений и их устройство на механизмах с двигателями внутреннего сгорания. Заслуживают внимания и фильмы сатирического жанра о людях равнодушных, о тех, по чьей небрежности или халатности наши леса несут большие потери.

Лесная рекреация

Восстановление здоровья и трудоспособности человека особенно эффективно происходит при его пребывании в лесу. Оздоровительное влияние леса обусловле­но комплексом его многочисленных свойств, которые А. Ф. Хайретдинов и С. И. Конашова (1994) объединили в следующие группы.

1. Ландшафтные - прозрачность лесного воздуха, мягкость освещения, лесной колорит, сезонные смены картин природы и разнообразие звукового фона в лесу.

2.  Погодные - особый микроклимат, фильтрационные свойства и шумозащитный экран леса.

3. Аллергические, за счет выделяемых растениями пыльцы и органических лету­чих веществ.

4. Аэрохимические, обусловленные озонированием воздуха и его аэроионизаци­ей.

К лесам, предназначенным для отдыха населения – рекреационным относят: город­ские леса, лесопарки, леса лесопарковых частей зеленых зон, 1-го и 2-го округов зон санитарной охраны курортов, зеленых зон лечебно-оздоровительных учреждений (домов отдыха, санаториев, пансионатов и т.п.). Кроме того, рекреационные функции выполняют также 50-250-метровые полосы по обеим сторонам туристических и прогулочных маршрутов; 100-метровые полосы, примыкающие к пляжам, стоянкам тури­стов и рыбаков в водоохранных лесах, и полосы такой же ширины вокруг автостоя­нок в защитных лесах вдоль автомобильных дорог; участки леса, специально отве­денные для отдыха в национальных и природных парках, заповедниках и др.

Возрастающее из года в год использование для отдыха, туризма, экскурсий, проведения спортивных мероприятий и т.д. не только насаждений, отнесенных к рекреационным, но и других категорий земель вызывает необходимость проведения мероприятий, направленных на подготовку лесного фонда для организации отдыха населения и снижение опасности возникновения лесных пожаров.

Все насаждения, выполняющие рекреационные функции, можно отнести к зонам интенсивного (массового) и умеренного (прогулочного) посещения. Наряду с проведением специальных лесохозяйственных мероприятий в местах интенсивного посещения оборудуются места для палаточных городков, спортивные площадки, кемпинги, создается густая дорожнотранспортная сеть. Особенно важно правильно подобрать зоны (места) отдыха на­селения. Они должны быть не только интересными с точки зрения рекреации, но и позволять на малой площади размещать наибольшее количество отдыхающих. Благоустроенные, культурно и красиво оформленные зоны отдыха служат целям пропа­ганды бережного отношения к лесу. Лучше, если зоны отдыха будут созданы по бе­регам естественных или искусственных водоемов. Последнее обстоятельство не только привлечет в места отдыха дополнительных отдыхающих, особенно в жаркие летние дни, но и обеспечит тушение пожара в случае его возникновения. В местах отдыха удобнее вести противопожарную пропаганду, а также легче создать условия, предотвращающие возникновение пожара и организовать патрулирование лесной территории.

В зоне умеренного посещения с плотностью отдыхающих менее 6 человек на 1 га, создаются условия для прогулочного отдыха; прокладываются маршруты раз­личной протяженности, связывающие зоны интенсивного посещения с объектами эстетического и познавательного характера (памятники природы, живописные ланд­шафты и т.п.), а также стоянками железнодорожного и водного транспорта. Вдоль туристических и прогулочных маршрутов устанавливаются легкие навесы для защи­ты от непогоды, скамьи и беседки для отдыха, устраиваются места для курения, раз­ведения костров и установки палаток. Желательно в местах отдыха установить ем­кости для сбора мусора и построить туалеты. Места отдыха располагаются через 3-5 км вдоль маршрутных путей. Строительство малых архитектурных форм произво­дится обычно по типовым проектам. Обязательным является поддержание чистоты в местах отдыха, хороший эстетический вид и наличие минерализованной полосы, исключающей распространение огня в лес в случае загорания от костра, непога­шенного окурка и т.п.

Наряду с простейшими архитектурными формами в местах массового отдыха, вдоль дорог и маршрутов, а также в местах скопления людей необходимо устано­вить красочные плакаты, аншлаги с призывами беречь лес от огня и указатели, даю­щие возможность отдыхающим сориентироваться в лесу и выбрать наиболее инте­ресный маршрут движения.

Естественно, проведение работ по благоустройству рекреационных лесов требу­ет значительных финансовых затрат. Проблема отчасти может быть решена переда­чей лесных участков в аренду для пользования лесным фондом в культурно-оздоровительных, туристических и спортивных целях с условием благоустройства, обеспе­чения пожарной безопасности и сохранения лесной растительности не только на передаваемом, но и прилегающих к нему участках. Арендаторы должны обеспечи­вать строительство кемпингов, мотелей, павильонов, беседок, оборудовать стоянки для автотранспорта, места для курения, а также проводить другие работы, связанные с организацией отдыха и обеспечением пожарной безопасности в лесу.