Методика тушения ландшафтных пожаров. Тушения ландшафтных пожаров
 Скачать 104.82 Kb.
|
|
Документ предоставлен КонсультантПлюс Утверждаю Заместитель Министра Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий генерал-лейтенант внутренней службы Л.А.БЕЛЯЕВ 14 сентября 2015 г. N 2-4-87-32-ЛБ МЕТОДИКА ТУШЕНИЯ ЛАНДШАФТНЫХ ПОЖАРОВ Введение Серьезную опасность для окружающей среды, экономики и населения представляют пожары в условиях природы - так называемые ландшафтные пожары. В зависимости от места возникновения они подразделяются на лесные, степные, болотные, тундровые, маревые, саванные, степные, камышовые, полевые и другие. По своей сути ландшафтный пожар представляет собой стихийно распространяющееся горение, в результате которого уничтожаются леса, кустарники, запасы торфа и различные виды растительности, находящейся на его пути. Несмотря на то, что 90% ландшафтных пожаров возникают в связи с деятельностью человека, или из-за его беспечности, в своем большинстве их относят к стихийным бедствиям. Ландшафтные пожары чаще всего возникают в наиболее "благоприятное" для этого летнее время года, которое называют пожароопасным сезоном. После возникновения очага загорания начинается развитие и распространение ландшафтного пожара. Непрерывно продвигающаяся полоса горения, на которой сгорание основного горючего материала происходит с максимальной для данного пожара плотностью тепловыделения, носит название кромки пожара. В ней различают внешнюю и внутреннюю границы. Внутренняя граница кромки обращена к площади, пройденной горением, а внешняя - к не охваченной горением площади. Часть кромки, распространяющаяся с наибольшей скоростью, носит название фронт пожара, а продвигающаяся в противоположную сторону - тыл. Части движущейся кромки между фронтом и тылом пожара называются флангами. При наличии легковоспламеняющихся горючих материалов (например, куртин хвойного подроста) отдельные участки фронта пожара продвигаются вперед, образуя выступы (языки, клинья), а при наличии пожароустойчивых участков (мочажины, куртины огнестойкой растительности) наблюдается образование впадин (карманов). Пространство, обрамленное кромкой, называется площадью ландшафтного пожара. Возникновение ландшафтных пожаров связано с такими параметрами, как температура, влажность воздуха и горючих материалов, скорость ветра и т.д. 1. Характеристики ландшафтных пожаров и их влияние на пожаробезопасность объектов и населенных пунктов 1.1. Виды ландшафтных пожаров, их характеристики и поражающие факторы Ландшафтные пожары классифицируются по виду ландшафта, по которому распространяется горение. Основными разновидностями ландшафтных пожаров в России являются лесные, торфяные (разновидность лесных) и степные пожары. 1.1.1. Лесные пожары Все лесные пожары представляют чрезвычайную опасность, поскольку к моменту начала борьбы с ними, как правило, уже успевают развиться на большой площади и средств борьбы не хватает. Особенно большую опасность представляют крупные массовые пожары, которые возникают в условиях засушливой погоды и суммарная площадь которых может достигать сотен тысяч гектаров. При этом возникает непосредственная угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов народного хозяйства (далее - НП и ОНХ), расположенных в лесных массивах, а также сильное задымление и загазованность крупных населенных пунктов, удаленных от лесных массивов. Основной причиной лесных пожаров являются неосторожные или неправомерные действия населения. Так, в России более 75% пожаров в лесу возникло по вине человека. Массовые очаги лесных пожаров возникают преимущественно в зонах, прилегающих к населенным пунктам и транспортным путям, в первую очередь на территории наиболее опасных в пожарном отношении лесных участков (хвойных молодняков, сосняков, торфяников и т.п.). Пожароопасные зоны, расположенные в радиусе 5 - 10 км от границ городов и поселков, занимают весьма значительные лесные площади. В зависимости от значения показателя существуют следующие классы пожарной опасности в лесах: I класс (К до 300) - пожароопасность отсутствует; II класс (К от 301 до 1000) - малая пожарная опасность; III класс (К от 1001 до 4000) - средняя пожарная опасность; IV класс (К от 4001 до 10000 - 12000) - высокая пожарная опасность; V класс (К больше 10000 - 12000) - чрезвычайная опасность. Угрозу возникновения пожаров в лесу принято связывать с состоянием пожарной опасности, которая оценивается комплексным показателем Мелехова-Нестерова.  где t - температура воздуха в 12 ч; d = Рн - Рп - дефицит влажности; Рн - давление насыщения; Рп - текущее значение парциального давления паров воды в 12 ч; n - число дней без осадков. В целом количество горючих материалов в малопродуктивных лесах составляет 1 кг/м2, в наиболее продуктивных лесах - 25 - 30 кг/м2. Примерно 15 - 20% этого материала приходится на легковоспламеняемую, полностью сгораемую часть - мох, опад, подстилка. В сосняках запасы хвои составляют 0,6 кг/м2, в кедровых лесах опад 0,2 - 1,1 кг/м2, в лиственных - 0,3 кг/м2 /7/. Средняя величина сгораемой нагрузки в лесах при крупных лесных пожарах - 5 - 10 кг/м2. Лесные пожары разделяют на три основные группы: верховые, низовые и подземные (почвенные). В случае когда пожары распространяется по нескольким элементам леса (наземный покров, подлесок, кроны и т.д.), они являются сложными. Верховой пожар характеризуется горением крон древостоев. Подразделяется на беглый и устойчивый. При беглом верховом пожаре огонь быстро распространяется по кронам деревьев в направлении ветра, а при устойчивом (повальном) - по всему древостою: от подстилки до крон. Возникновение и развитие верховых пожаров происходит в хвойных древостоях из-за перехода низовых пожаров на низко опущенные кроны деревьев, в многоярусных насаждениях с обильным подростом, молодняках, а также в горных лесах. Скорость верховых пожаров: устойчивого - 300 - 1500 м/ч (5 - 25 м/мин.), беглого - 4500 м/ч и более (75 м/мин. и более). Верховым пожарам наиболее подвержены хвойные молодняки, заросли кедрового стланика, в горных лесах - все хвойные насаждения на крутых (более 25°) склонах и на перевалах. Низовой пожар характеризуется распространением огня по напочвенному покрову. При данном виде пожара горит лесной опад, состоящий из мелких ветвей, коры, хвои, листьев, лесная подстилка, живой напочвенный покров, мелкий подрост и кора в нижней части древесных стволов, валеж. По скорости распространения огня и характеру горения низовые пожары характеризуются как беглые устойчивые. Беглый низовой пожар развивается чаще всего в весенний период, когда подсыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов напочвенного покрова и прошлогодняя травянистая растительность. Скорость распространения огня - 180 - 300 м/ч (3 - 5 м/мин.) и находится в прямой зависимости от скорости ветра в приземном слое. Лесная подстилка сгорает на глубину 2 - 3 см. Устойчивый низовой пожар характеризуется полным сгоранием напочвенного покрова и лесной подстилки. Устойчивые низовые пожары развиваются преимущественно в середине лета, когда подстилка просыхает по всей толщине залегания. Скорость распространения огня при устойчивом низовом пожаре до 180 м/ч (1 - 3 м/мин.). По интенсивности горения данные пожары подразделяются на слабые, средние и сильные. Интенсивность пожара определяется количеством тепла, выделяющимся с единицы длины фронта пожара в единицу времени (кВт/м). Интенсивность пожара в полевых условиях глазомерно определяется по высоте пламени. Почвенные пожары наблюдаются на участках с торфянистыми почвами. Их можно назвать почвенно-торфянистыми. Кроме того, почвенные пожары возникают на участках со слоем подстилки 20 см и более, образующейся в условиях засушливого климата. Толщина слоя лесной подстилки может достигать 50 см, а мощность слоя торфа в залежах - более 7 м. Важнейшим фактором развития почвенных пожаров является влажность горючих материалов. Почвенные пожары чаще всего представляют собой дальнейшую стадию развития низовых. Горение распространяется по торфянистому горизонту почвы или торфяной залежи под слоем почвы. При таком пожаре сгорают корни, деревья вываливаются и падают, как правило, вершинами к центру пожара. Пожарище в большинстве случаев имеет круглую или овальную форму. Скорость распространения огня незначительна - от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в сутки. Пятнистые пожары. При высокоинтенсивных лесных пожарах конвекционными потоками поднимаются горящие частицы различных размеров, часть их успевает сгореть до опускания на землю, но более крупные продолжают гореть и после падения. Многочисленные новые очаги загораний, возникающие на различном расстоянии от фронта основного пожара, превращаются в новые самостоятельные очаги горения, образуют пятнистые пожары. Крупные пожары. Крупными считаются лесные пожары, распространившиеся на значительных площадях, для тушения которых, как правило, недостаточно сил и средств самих лесничеств и авиаотделений баз авиационной охраны лесов. В районах работы авиационных сил и средств тушения принято считать крупным пожаром, охватившим площадь более 200 га, в районах работы наземных сил и средств тушения - пожар площадью более 25 га. 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. 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. В широких ложбинах интенсивность горения высокая, а на склонах и вершинах ложбин низовые пожары переходят в верховые. 1.1.2. Торфяные пожары Торфяные пожары представляют собой возгорание торфяного болота, осушенного или естественного. Торф - продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Он обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью. Основными тепловыми характеристиками торфа являются его теплотворная способность, а также коэффициент теплопроводности. Основными горючими материалами у торфов являются углерод (52 - 56% от общей массы) и водород (5 - 6% от общей массы), кроме того, в составе торфа имеется от 30 до 40% атомов кислорода, связанного в молекулах химических веществ, из которых состоит торф. Причинами возникновения торфяных пожаров являются неосторожное обращение с огнем, разряд молнии или самовозгорание, которое может происходить при температуре выше 50 градусов по Цельсию. Летом 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. Торфяные пожары характерны для второй половины лета, когда в результате длительной засухи верхний слой торфа просыхает до относительной влажности 25 - 100%. При таком содержании влаги он может загораться и поддерживать горение в нижних, менее сухих слоях. Глубина прогорания торфяной залежи определяется уровнем залегания грунтовых вод. Горение обычно происходит в режиме "тления", то есть в беспламенной фазе как за счет кислорода, поступающего вместе с воздухом, так и за счет его выделения при термическом разложении сгораемого материала. Процесс горения в нижней части происходит значительно интенсивней, чем вверху. Это объясняется тем, что свежий холодный воздух, как более тяжелый, поступает в нижнюю часть зоны горения, где реагирует с горящим торфом. Углекислый и угарный газы, а также продукты пиролиза (термическое разложение органических соединений без доступа воздуха) торфа в нагретом виде омывают верхнюю часть зоны горения, препятствуя доступу к ней кислорода. Также распространению горения на верхние слои почвы препятствует повышенная влажность в задернелом корнеобитаемом слое почвы, хорошо удерживающем влагу от выпадения осадков и капиллярного подъема грунтовых вод. Заглубляясь в нижние слои торфа до минерального грунта или уровня грунтовых вод, горение может распространяться на десятки и сотни метров от входного отверстия, лишь местами выходя на поверхность. При заглублении очага горения происходит аккумуляция выделяющегося в слое торфа тепла и его распространение в направлении участков с повышенной влажностью, воспламеняющихся после испарения содержащейся в них влаги. Различают одноочаговые и многоочаговые торфяные пожары. Если пожар возник от загорания напочвенного покрова, то возможно заглубление огня в органический слой почвы сразу в нескольких местах. Когда пожар возник от костра, то это, как правило, одноочаговый пожар. 1.1.3. Степные пожары Степной пожар - стихийное, неконтролируемое распространение огня по растительному покрову степей. По механизму распространения огня схож с низовым лесным пожаром, но скорость распространения степного пожара выше, что обусловлено рядом факторов, а именно большей горючестью сухих степных трав и большей скоростью приземного ветра в степи. Наносит урон естественной среде (растительному покрову и животному миру), может представлять опасность для людей и объектов экономики, хотя и в меньшей степени, чем лесной пожар. Степные пожары способствуют ветровой эрозии степных почв, а также деградации травяного покрова. Выгоревшие участки быстро зарастают сорными растениями: полынью, ковылем, бурьяном. Основой причиной степных пожаров являются антропогенные факторы, в том числе пал травы. Молнии и другие естественные факторы сравнительно редко являются причиной степных пожаров. Характеризуются возникновением одного или нескольких очагов, которые достаточно быстро распространяются на значительные территории. Такие природные катастрофы обладают высокой скоростью распространения, достигающей в определенные моменты 30 км/ч. Этот фактор обусловлен большим количеством сухой растительности, созревших злаков и прочих легковоспламеняющихся материалов. Как правило, степные пожары представляют огромную опасность не только для людей, но и для сельскохозяйственных животных. Огонь, который подступает со всех сторон, оказывает достаточно сильное психологическое давление. Тем самым может спровоцировать массовую панику, которая зачастую приводит к многочисленным жертвам. Степные пожары характерны для весны, когда прошлогодняя трава высыхает после схода снега, а также конца лета и осени. В период интенсивной вегетации степные пожары практически не возникают. В России степные пожары характерны для южных степных районов Поволжья, Урала, Сибири. 1.2. Особенности крупных ландшафтных пожаров Наиболее характерными особенностями крупных ландшафтных пожаров являются следующие: - возникновение во время продолжительных засушливых периодов, чаще всего при сильных ветрах; - высокая интенсивность тепловыделения; - высокая скорость распространения с преодолением различных препятствий (минерализованных полос, противопожарных разрывов, небольших рек и ручьев); - возникновение большой зоны плотной задымленности; - крупные лесные пожары действуют на фоне развития мелких и средних пожаров. Крупные ландшафтные пожары представляют серьезную опасность населенным пунктам, городам, военным объектам, предприятиям народного хозяйства, расположенным в лесных массивах. Над такими пожарами возникают мощные конвективные потоки продуктов горения, которые поднимают и рассеивают перед фронтом пожара горящие частицы, вызывая появление новых очагов горения перед фронтом пожара /4/. 1.3. Поражающие факторы ландшафтных пожаров Основными поражающими факторами ландшафтных пожаров являются: высокая температура, вызывающая возгорание всего, что окажется в районе пожара; задымление больших районов, оказывающее раздражающее воздействие на людей и животных, а в некоторых случаях и отравление их окисью углерода; ограничение видимости; устрашающее психологическое воздействие на людей. Пожары в лесах и торфяниках характеризуются быстрым развитием, высокой скоростью распространения огневого фронта и созданием обширных зон загазованности и задымления с опасными для жизни людей концентрациями продуктов горения. При массовых пожарах на торфяниках и в лесах на людей, находящихся на открытом воздухе и в сооружениях, будут действовать следующие поражающие факторы, опасные факторы пожара (ОФП) /9/: - непосредственное воздействие огня; - высокая температура газовой среды; - теплоизлучение от пламени; - задымление и загазованность в районе пожара. Опасность торфяных пожаров усугубляет то, что при них горит не только слой торфа, но и корни деревьев. Пожар распространяется со скоростью до нескольких метров в сутки. При выгорании почвы под деревьями последние беспорядочно падают. Глубина горения торфа ограничивается лишь уровнем грунтовых вод или подстилающим минеральным грунтом. Торфяной пожар не боится осадков за счет гидрофобности битумированных частиц торфа. При этом влага уходит в грунтовые воды мимо частиц торфа, а торф продолжает гореть вплоть до полного выгорания месторождения. В результате действия поражающих факторов (огонь, искры, повышение температуры среды) происходит уничтожение и повреждение лесных массивов, создается угроза жизни людям, уничтожаются промышленные объекты и населенные пункты. Лесной пожар вызывает также уменьшение прироста древесины, ухудшает состав лесов, почвенные условия, усиливает ветровалы и буреломы, увеличивает количество сухостоя, ведет к массовому распространению вредных насекомых. |