Способы борьбы с лесными и торфянными пожарами

Содержание: 

Введение                                                                                                                                    2

1. Пожары и их виды                                                                                                                3

2. Методы борьбы с лесными и торфяными пожарами                                                        6

3. Возрождение леса после пожара                                                                                        11

4. Профилактика лесных и торфяных пожаров                                                                    13

5. Меры безопасности                                                                                                              14

6. Заключение                                                                                                                            17

7. Список используемой литературы                                                                                      18

Введение. 

         Сегодня, в век  технического прогресса, развития науки  и технологии в мире происходит множество  различного рода аварий, катастроф, непременно связанных с гибелью людей, с  разрушением материальных ценностей, с возникновением серьезных нарушений  экологии и. т. д.

      Все более актуальной становиться тема чрезвычайных ситуаций природного характера. Число наводнений, землетрясений, извержений вулканов увеличивается с каждым годом, в них погибает все большее  количество людей.

      К чрезвычайным ситуациям природного характера относятся лесные и  торфяные пожары. Российская Федерация  славится своими лесами, она – один из крупнейших во всем мире экспортер  древесины. Но в последнее время  общая площадь лесов несоизмеримо сокращается. И одна из причин такого сокращения – лесные и торфяные пожары. В настоящее время ежегодно возникает множество лесных пожаров, увеличиваются и катастрофические вспышки лесных и торфяных пожаров. Вред, который они приносят человечеству, огромен, особенно если учитывать не только прямой, но и косвенный ущерб. В первой половине двадцатого столетия на территории России было 46 типов леса, из них до наших дней сохранилось  только 25. Причем, некоторые из них  лишь в виде небольших островов и  им грозит уничтожение.

Лесной  пожар – стихийное (неуправляемое) горение, распространившееся на лесную площадь, окруженную негорящей территорией. В лесную площадь по которой распространяется пожар, входят и открытые лесные пространства. К одному пожару относится вся пройденная огнем площадь, окружена негорящей в данный момент территорией. В своей работе, я как автор, хочу охарактеризовать ход, причины возникновения, меры по предупреждению и тушению лесных и торфяных пожаров, показать ущерб, который они наносят человечеству; проанализировав ситуацию, связанную с лесными и торфяными пожарами в России в 2007 году попытаться определить потенциальные территории, в которых возможны лесные и торфяные пожары летом 2008 года.

      Пожар легче предупредить, чем потушить. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пожары. 

1. Виды пожаров 

         Процесс горения  может происходить только при  наличии и определенном соотношении  трех элементов: свободного кислорода, горючего материала и источника  тепла. Поскольку кислород присутствует повсеместно в атмосферном воздухе, а горючие материалы в виде всевозможных органических соединений в природе распространены довольно широко, то не достающей частью для  горения могут служить только источники тепла. Тепло необходимо для подготовки горючего материала  к горению, то есть для его высушивания  и нагревания до температуры горения. Источником тепла в процессе горения  служит  обычно сама зона, где протекает  реакция. Если теплом, которое выделиться при сгорании какой-то порцией горючего будет подготовлена к горению  точно такая же новая порция горючего, то зона горения остается стабильной. Если же каждая вновь подготовленная порция горючего больше прежней, то размеры  зоны горения возрастают. Именно такое  явление наблюдается при пожарах.

         Первичным источником тепла для возникновения в  лесу пожара чаще всего бывает открытый огонь, возникающий по вине человека, а также огонь, возникающий при  разрядах молний. 

         Пожары  - стихийное распространение горения, проявляющееся в уничтожающем действии огня, вышедшего из-под контроля человека. Возникают пожары, как правило, при нарушении мер пожарной безопасности, в результате разрядов молнии, самовозгорания и других причин.

         Лесной  пожар – стихийное (неуправляемое) горение, распространившееся на лесную площадь, окруженную негорящей территорией. В лесную площадь, по которой распространяется пожар, входят и открытые лесные пространства. К одному пожару относится вся пройденная огнем площадь, окруженная негорящей в данный момент территорией.

         Когда по лесной площади  распространяется управляемое горение, которое возникло по воле человека для достижения определенных хозяйственных  целей, причем горение имеет заданную силу и не выходит за границы намеченного  участка, то такое горение именуется  уже не пожаром, а целевым палом.

         Наиболее интенсивное  горение при лесном пожаре происходит на его кромке, в то время как внутри пройденной огнем площади, на пожарище, обычно лишь догорают отдельные пни, дуплистые деревья и. т. п. Та часть кромки, которая продвигается наиболее быстро и горит наиболее сильно, называется фронтом пожара, а противоположная – с наименьшей скоростью – его тылом. Части кромки между тылом пожара и его фронтом – это фланги пожара – левый и правый. На равнине фронт пожара всегда движется по ветру, а тыл - против ветра. В горах фронтальной кромкой будет та, которая поднимается вверх по склону.

         По характеру распространения  горения лесные пожары делятся на четыре группы.

         Во-первых, низовые  пожары. При таких пожарах горение  распространяется  по нижним ярусам растительности лесного биогеоценоза и прежде всего по живому напочвенному покрову с включенном в него опадом из отмерших ветвей, хвои, листьев. Низовые пожары подразделяют на напочвенные, подлесокустарниковые и валежниковые пожары.

         Во-вторых, верховые пожары. При них пламенное горение  распространяется не только по напочвенному покрову, но и по пологу древостоя. Среди  верховых пожаров различают повальные, когда горят одновременно все  ярусы леса; и вершинные, когда  горение по кронам на короткое время, как бы скачком, вырывается вверх, опережая фронт  низового пожара.

         В-третьих, почвенные  пожары, когда беспламенное горение  распространяется в слое подстилки  или торфа. Почвенные пожары в  зависимости от горючего материала  делятся на подстилочные, дерновые и торфяные. Торфяные пожары в свою очередь подразделяются на одноочаговые и многоочаговые. Одноочаговые пожары возникают в основном от костра или удара молнии, а многоочаговые – в результате прохождения через заболоченный участок низового пожара.

         В-четвертых, пятнистые  пожары. Самые страшные из всех видов  пожаров. Распространение горения  происходит не только по напочвенному покрову, пологу древостоя и кустарников, но и по воздуху, за счет разбрасывания  перед кромкой пожара горящих  частиц, от них возникают пятна  новых возгораний, которые затем  быстро соединяются друг с другом, образуя обширную горящую площадь.

         По статистике большее  число пожаров приходится на долю низовых. Среди низовых пожаров  различают слабые, с высотой пламени  до 0,5 метра; средние, высота пламени которых колеблется в пределах 0,5 – 1,5 метра и сильные, с высотой пламени 1,5 метра и выше. По характеру распространения низовые пожары разделяются, кроме того, на беглые и устойчивые. При беглых весенних пожарах сгорает лишь верхняя, более сухая часть напочвенного покрова, а при устойчивых, обычно во второй половине лета, покров нередко прогорает до почвы. Горение при устойчивых пожарах длится дольше, сопровождаясь тлением, но длительность горения в данном случае объясняется не уменьшением скорости продвижения кромки пожара, а увеличением ее ширины.

         Поведение огня в  лесу зависит от многих факторов и  прежде всего от характера самого леса. В сухих сосновых лесах с  покровом из лишайников и зеленых  мхов огонь распространяется быстро и сплошным фронтом. Чем влажнее  почва и чем больше в живом  напочвенном покрове слабогоримых видов, тем распространение огня происходит медленней, причем огонь распространяется не сплошь, а главным образом по сухим местам. А в некоторых типах леса, например в травяных, в период вегетации трав, и в мощных сосняках и ельниках огонь распространяется очень слабо или не распространяется совсем.

         В разреженных лесах  низовой пожар появляется сильнее, а верховой, наоборот слабее. Под  воздействием ветра скорость распространения  огня увеличивается во много раз. Аналогичное усиление скорости распространения  огня наблюдается и при движении его вверх по склону. Усилению пожара способствуют также захламление  лесной площади и наличие на ней  густого хвойного подростка и  подлеска.

         При любом пожаре, даже повальном, органическая масса  насаждений сгорает далеко не полностью, а при некоторых из них, например беглом низовом частично сохраняется  даже живой напочвенный покров. Степень  выгорания леса определяется как  видом пожара, так и его силой.

         Очень важным горючим  материалом в лесу является лесная подстилка. Влажность подстилки  обычно бывает высокой, но при наступлении  засушливой погоды во второй половине лета подстилка становиться пожароопасной. Лесная подстилка чаще всего горит  без пламени. Тление по ней распространяется очень медленно и сохраняется  на пожарище в течение нескольких дней.

         При верховых пожарах  у деревьев частично или полностью  обгорают кроны. Но сами деревья остаются целыми.

         Чем длиннее фронтальная  кромка и чем сильнее горение  на ней, тем труднее задержать  огонь какой-либо преградой. Под  пологом леса фронтальная кромка слабого низового пожара задерживается  обычно преградой шириной 2 – 3 метра (дорога, ручей, выжженная полоса). В случае пожара средней силы ширина преграды должна быть больше – 5 – 6 метров, а при сильном пожаре не менее 10 метров.

         На открытых лесных пространствах способность пожара преодолевать преграды возрастает многократно. Ветер легко перебрасывает отдельные  горящие частицы через реки, болота на расстояние 200 – 300 и более метров, когда ветер стихает, способность  пожара к преодолению преград  на открытых участках становится такой  же, как и в лесу. Средняя скорость верхового пожара не намного превышает скорость низового. Пятнистые пожары, в отдельные моменты, могут распространяться со скоростью 10 – 20 и даже 50 километров в час. Когда, нет сильного ветра, и пожар не поднимается по крутому склону, скорость пожара не превышает скорости пешехода. После захода Солнца сила ветра обычно снижается и скорость пожара уменьшается.

         Из всех видов  пожаров наименьшую скорость имеют  почвенные (торфяные). На их скорость не влияют ни ветер, ни суточные изменения погоды.

         Скорость продвижения  кромки у остальных видов пожаров  – низовых, верховых и пятнистых  – измеряется сотнями метров и  километрами за сутки. Она почти  целиком определяется условиями  погоды, прежде всего степенью засухи и силой ветра (в горах добавляется  еще и крутизна склона). В густом лесу скорость низового пожара редко  превышает 500 метров в час, зато на открытых пространствах она достигает 2 – 3 километров в час.

         Торф (от немецкого слова Torf, которое значит то же самое) - это горючее полезное ископаемое, используется как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и др.  
Торф образуется из скоплений остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Содержит 50-60% углерода. Теплота сгорания (максимальная) 24 МДж/кг. Мировые запасы составляют торфа порядка 500 миллиардов тонн , из них более 186 миллиардов тонн, по оценкам специалистов, находятся на территории России. 
Торф приобрел печальную известность в связи с подземными пожарами, известными человечеству на протяжении тысячелетий. Такие пожары практически не поддаются тушению и представляют огромную опасность.

         Торфяные пожары чаще всего бывают в местах добычи торфа, возникают обычно из-за неправильного  обращения с огнем, от разрядов молнии или самовозгорания. Торф склонен к самовозгоранию, оно может происходить при температуре выше 50 градусов (в летнюю жару поверхность почвы в средней полосе может нагреваться до 52 – 54 градусов) 
Кроме того, достаточно часто почвенные торфяные пожары являются развитием низового лесного пожара. В слой торфа в этих случаях огонь заглубляется у стволов деревьев. Горение происходит медленно, беспламенно. Подгорают корни деревьев, которые падают, образуя завалы. Торф горит медленно на всю глубину его залегания. Торф может гореть во всех направлениях независимо от направления и силы ветра, а под почвенным горизонтом он горит и во время умеренного дождя и снегопада.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Методы борьбы с лесными и торфяными пожарами. 

Ликвидация пожара состоит из остановки пожара, его  локализации, дотушивания и окарауливания. Ликвидацию массовых лесных и торфяных пожаров зачастую осложняют труднодоступность районов тушения и удаленность их от источников водоснабжения, нерациональность, а порой и невозможность привлечения автотранспорта для доставки воды. В то же время для осуществления противопожарных мероприятий потребность в ней может достигать нескольких тысяч тонн в сутки.

         Успех борьбы с лесными  и торфяными пожарами во многом зависит  от их своевременного обнаружения и  быстрого принятия мер по их ограничению  и ликвидации.

         В настоящее время  наиболее распространенными способами  тушения лесных пожаров являются захлестывание кромки, тушение грунтом, водой, химикатами, а также удаление горючих материалов с помощью  отжига, взрыва или механическими  средствами.

         При небольшом пожаре следует приступить к его тушению.

         Самый распространенный и простой способ тушения пожара – захлестывание огня на кромке. Для захлестывания чаще всего  используются зеленые ветви и  молодые деревца (лучше хвойных  пород). При захлестывании огонь  именно захлестывают, то есть бьют по горящей  кромке резкими, скользящими ударами, стараясь не только сбивать пламя, но  одновременно и сметать угли на выгоревшую площадь. Этот способ при слабых низовых  пожарах оказывается достаточно эффективным.

         Следующий по значению способ – тушение грунтом, потому что грунт в лесу всегда под  рукой. С помощью лопат, на легких песчаных почвах, можно тушить низовой  пожар даже средней силы. Попадая  на кромку пожара, грунт не только сбивает  пламя, но и прекращает горение, охлаждая горючие материалы и лишая  их доступа кислорода. Именно такой  способ тушения зачастую решает исход  поединка с огнем.

         Тушение водой это  способ, который использует против пожаров сама природа: все вспышки  крупных пожаров завершаются  проливными дождями. Вода является прекрасным огнетушащим средством, но в отличие  от грунта ее приходится доставлять, и  порой издалека. Воду подают по шлангам, привозят в автоцистернах, сбрасывают с вертолетов и самолетов.

         Лесные горючие  материалы, особенно подстилка и  торф, когда сильно высохнут, плохо  смачиваются водой. Отсюда один из путей  экономии воды – повышение ее свойств. С этой целью в воду добавляются  различные химикаты. Заменить химикатами при тушении пожара  воду полностью  невозможно. Химикаты легко гасят  пламя в зоне горения, но они не в состоянии потушить угли. Удельная теплоемкость углей очень велика и лучшее вещество для их охлаждения – вода. Правда, случаются пожары, при которых угли практически  не образуются – беглые низовые. Но кромка у них легко захлестывается, и тратить на ее погашение химикаты просто не имеет смысла. В использовании  химикатов можно пойти и по другому пути: совсем не гасить пламя  и угли, а обрабатывать только горючие  материалы перед кромкой пожара, делая их не горючими. Но для получения  высокого эффекта химикат должен быть распределен по поверхности  равномерно. Сделать это можно, лишь смешав химикат с каким-либо наполнителем, например с водой. Но воду, если она  есть можно использовать и без  химикатов. К тому же различного рода химикаты очень дороги.

         Существуют и другие способы тушения пожаров –  путем удаления или уничтожения  горючего лесного покрова. Для минерализации  грунта в удалении его от фронта пожара или в качестве профилактической меры широко применяются тракторные плуги.

         Применяется также  и отжиг. Отжиг – это операция по выжиганию напочвенного покрова  с целью остановки или предотвращения пожара. Его делают от опорной линии  в виде узкой (40 сантиметров) минерализованной полоски, тропы, дороги, ручья. Полосу, прилегающую к опорной линии со стороны пожара, очищают от хлама. Отжиг начинают заблаговременно, не дожидаясь подхода пожара, при этом стараются, чтобы горение было слабым и не в коем случае не переходило в кроны.

         Торфяные пожары охватывают большие площади и  трудно поддаются тушению, особенно больших пожаров, когда горит  слой торфа значительной толщины. Главным способом тушения подземного торфяного пожара является окапывание горящей территории торфа оградительными канавами. Канавы копают шириной 0,7— 1,0 м и глубиной до минерального грунта или грунтовых вод.  При проведении земляных работ широко используется специальная техника: канавокопатели, экскаваторы, бульдозеры, грейдеры, другие машины, пригодные для этой работы. Окапывание начинается со стороны объектов и населенных пунктов, которые могут загореться от горящего торфа. Сам пожар тушат путем перекапывания горящего торфа и заливки его очень большим количеством воды, поскольку торф почти не намокает. Для тушения горящих штабелей, караванов торфа, а также тушения подземных торфяных пожаров используется вода в виде мощных струй. Водой заливают места горения торфа под землей и на поверхности земли.

Все приемы и методы борьбы с лесными пожарами делятся на активные и пассивные. Активные методы обязательно предусматривают активное воздействие на кромку пожара, как непосредственное, так и косвенное. Непосредственное тушение целесообразно лишь тогда, когда по близости имеется достаточно воды или горение на кромке такое слабое, что его можно захлестать или забросать почвой. Во всех остальных случаях предпочтительнее косвенное тушение – отжиг.

         Большое значение для  уменьшения последствий стихийных  бедствий имеет своевременное оповещение о них населения, что позволит принять необходимые меры по защите людей и материальных ценностей. В зависимости от характера стихийного бедствия и условий его возникновения, население оповещается о нем  штабом ГО по всем возможным каналам  связи - радиовещанию, телевидению и  с помощью звуковых сигналов.

         Сигнал о возникновении  пожара в лесном массиве или на торфяниках передается установленным  порядком:

         - с патрулирующих  самолетов (вертолетов) авиационно-пожарной  охраны - пожарно-химическим станциям  лесхозов;

         - дежурным с пожарно-наблюдательной  вышки (лесником, пожарным сторожем) - в службу государственной лесной охраны или на соответствующее лесохозяйственное предприятие. Получив сигнал, служба лесной охраны и лесхозы организуют тушение пожара и оповещение населения о пожаре по радио, телефону или звуковыми сигналами.

         Тактика тушения  пожаров зависит от величины пожара и интенсивности горения фронтальной  кромке. Существует следующая классификация  пожара:

         Класс

         А (загорание) ....................................................................менее 0,2 га.

         Б  (малый пожар)...............................................................0,2 – 2,0 га.

         В (небольшой пожар)........................................................2,1 – 20 га.

         Г (средний пожар)..............................................................21 – 200 га.

         Д (крупный пожар)............................................................201 – 2000 га.

         Е (катастрофический пожар)...........................................более 2000 га.

         Потушить пожар  класса А не требует особых приемов. Зато пожары класса Б, В, Г и остальные требуют определенной тактики. В процессе тушения пожара выделяется 4 последовательных операции: остановка пожара, его локализация, окарауливание и дотушивание.

Опыт показывает, что в решении этих вопросов могут  помочь полевые магистральные трубопроводы (ПМТ), состоящие на оснащении Вооруженных  Сил Российской Федерации. Впервые  в отечественной практике наиболее масштабно их использовали в августе  1972 г. при ликвидации массовых пожаров в центре и на востоке европейской части страны, где лесные и торфяные пожары распространились на огромную территорию (Московская, Рязанская, Владимирская, Нижегородская и другие области).

Торфяники и торфоразработки горели на больших  площадях, при этом были отмечены значительное количество мелких очагов и зон сплошного  горения в пластах до глубины  2 м, а также возгорания караванов товарного торфа. В отдельных районах зафиксированы верховые и низовые лесные пожары.

Пространственный  размах зоны бедствия, труднодоступность  очагов пожаров, удаленность их от источников воды, недостаток сил и средств  не позволили эффективно бороться с  огнем традиционными способами. Действовавшие в районах лесных пожаров воинские части и формирования гражданской обороны с помощью  техники (бульдозеров, путепрокладчиков) и взрывных устройств в отдельных  случаях лишь локализовали возгорания. В этих условиях было принято решение  о привлечении к тушению пожаров  трубопроводных войск Минобороны, главная  задача которых состояла в том, чтобы  в кратчайшие сроки развернуть линии  трубопровода и вести перекачку  воды к очагам горения с максимально  возможной подачей.

Трубопроводные  части оснащены комплектами ПМТ (см. таблицу) с условными диаметрами труб 100 и 150 мм, предназначенных для транспортировки светлых нефтепродуктов (при необходимости - нефти и воды) в полевых условиях на большие расстояния.

Каждый  комплект представляет собой инженерно-технический  комплекс, состоящий из труб, средств  перекачки и другого оборудования, с помощью которого можно развернуть магистральную линию или необходимое  количество локальных линий суммарной  протяженностью до 150 км. Для ПМТ характерны высокая скорость монтажа и использование в любых географических условиях. Сборно-разборная конструкция полевых трубопроводов позволяет оперативно перемещать комплекты ПМТ (полностью или по частям) всеми видами транспорта, быстро развертывать их на выбранных направлениях, вести перекачку воды до выполнения задачи и демонтировать. При этом темп развертывания линий трубопровода зависит от количества персонала и транспортных средств. Для оперативных расчетов принято считать, что команда из десяти человек за 1 ч монтирует 1 км трубопровода диаметром 150 мм или 1, 2 км диаметром 100 мм.

Во всех случаях привлечения трубопроводных частей для подачи воды в районы массовых пожаров они успешно  справлялись с поставленными  задачами. В процессе их выполнения были отработаны эффективные приемы и способы подачи воды с максимально  возможной производительностью.

Особое  внимание уделялось разведке и готовности трубопроводных частей к оперативному реагированию. Ежедневно с вертолетов велась воздушная разведка с целью  точного определения координат  очагов пожаров, их характера, наличия  водоисточников, изучения местности и ее доступности для автотранспорта. На командных пунктах частей находились резервы личного состава, автотранспорт, запас труб (15-20 км) и оборудования, загруженного на автомобили, готовые к транспортированию средства перекачки, ремонтные мастерские и средства связи. Наличие резерва и постоянная актуализация сведений позволяли оперативно реагировать на изменения обстановки, наиболее рационально использовать силы и средства.

Для обеспечения  максимального напора воды предусматривался ряд мер. Подпорные станции, имевшие  на входе и выходе насосов по два  рукава, устанавливались на пологих  берегах как можно ближе к  урезу воды. Головные насосные станции, в состав которых входили передвижные  насосные установки ПНУ-100/200М, развертывали на минимальном удалении от подпорных  станций (12-24 м). При перекачке воды на относительно короткие расстояния (до 10 км) рабочие колеса насосов соединяли параллельно.

Специфика пожаров заключалась в том, что  множество очагов различной интенсивности  горения распространялось на обширных территориях. К каждому очагу  необходимо было протянуть одну или  несколько линий трубопровода и  подать по ним воду, поэтому трубопроводным частям и подразделениям приходилось  развертывать и эксплуатировать  большое количество далеко расположенных  друг от друга автономных линий. Основной задачей выполняемых при этом работ было оптимальное распределение  сил и средств для одновременного развертывания новых линий трубопровода, подачи воды в очаги пожаров по нескольким существующим линиям, демонтажа трубопровода и вывоза труб тех линий, надобность в которых отпала.

Распределение сил и средств зависело от эффективности  тушения пожаров. На первой стадии главные  усилия были направлены на ввод в строй  новых линий трубопровода. С момента  ввода в эксплуатацию 13 августа 1972 г. первых девяти линий ПМТ число их постоянно увеличивалось. По состоянию на 28 августа использовалось максимальное количество линий (41), по которым ежесуточно подавалось 87, 8 тыс. т воды. По мере подавления очагов огня потребность в линиях уменьшалась. Основное содержание работ на этой стадии - подача воды по оставшимся и демонтаж освободившихся линий.

Следует отметить, что в качестве целевой  функции оптимизации использовался  критерий максимальной площади потушенного  пожара за минимальное время, В свою очередь, площадь потушенного пожара непосредственно связана с подачей  воды по трубопроводу. В среднем  ежесуточно по развернутым линиям трубопровода перекачивалось около 50 тыс, т воды. Для доставки такого количества воды автоцистернам потребовалось бы ежесуточно совершать 10 тыс. рейсов грузоподъемностью 5 т. Преимущества подачи воды в районы массовых пожаров по трубопроводу связаны также и с тем, что водные источники были значительно удалены от очагов горения, ввиду чего автотранспорт (авторазливочные станции АРС-12Д химических войск и пожарные цистерны) оказался малоэффективным.