Факультет

Студентам

Посетителям

Скорости распространения крупных лесных пожаров

Обычно скорость лесного пожара определяется скоростью продвижения его кромки.

Но в случае пятнистой формы распространения горения, которая нередко наблюдается на крупных пожарах, скорость самого пожара может намного превышать скорость продвижения его кромки за счет возникновения новых очагов перед фронтом.

Скорость продвижения кромки фронта низового пожара, как правило, не превышает 7 м/мин (400 м/час). И. В. Овсянников по результатам обработки статистических материалов определяет среднемаксимальную скорость для хвойных молодняков и сухих типов леса в 4 м/мин днем и 2,5 м/мин ночью; в сырых типах леса скорость продвижения кромки снижается в 5—10 раз. На открытых захламленных местах (например, на вырубках) при сильном ветре низовой пожар может продвигаться со скоростью до 14 м/мин. Подробная таблица скоростей дана в «Указаниях по обнаружению и тушению лесных пожаров» (1976).

Оценить скорость продвижения кромки низового пожара довольно просто по высоте пламени, поскольку между ними существует тесная взаимосвязь, отмечавшаяся ранее Г. П. Телициным.

Нужно учитывать, что при скорости 3—4 м/мин лесной пожар может достичь крупных размеров (более 200 га) за 10—14 час.

В описаниях крупных пожаров нередко упоминаются скорости в 10—15—20 км/час. Возможно, что на некоторых участках фронта пожара в какие-то отдельные моменты скорость и достигает подобных величин (за счет пятнистого распространения при сильных порывах ветра или на крутых склонах), но в среднем скорость даже у очень интенсивных пожаров бывает не более 3 км/час. Например, Бродфордский пожар в Австралии продвигался со скоростью 0,5 км/час.

По Миссбаху, скорость крупных пожаров 0,5—1,7 км/час. При вспышке лесных пожаров 1972 г. в центральных областях РСФСР в период самых сильных ветров скорость распространения пожаров достигала 15—20 м/мин, а в некоторых случаях — и до 30 м/мин (1,8 км/час).

Так, 18 августа в Киржачском ЛПХ Владимирской области фронт пожара за 4 час прошел 6 км. Пожар остановили лишь на трассе железной дороги Киржач — Александров. Средняя скорость продвижения фронта этого пожара была 25 м/мин (1,5 км/час).

В Макарьевском лесхозе Костромской области фронт пожара в Юровском лесничестве 26 августа прошел 14 км за 12 час, т. е. он шел в среднем со скоростью свыше 19 м/мин. Другой пожар в этом же лесничестве, возобновившийся 26 августа, прошел 13 км за 14 час, т. е. в среднем по 15 м/мин.

Лесной пожар в Куярском лесхозе Марийской АССР, возобновившийся 25 августа, прошел за 20 час 24 км, т. е. он шел со средней скоростью 20 м/мин (1,2 км/час). Такие скорости распространения фронта пожара в этот период были обычными.

Следует заметить, что ни в одном из перечисленных случаев силами тушильщиков фронт пожара не был остановлен. И это не случайно. До сих пор многие считают, что с подобной скоростью может продвигаться кромка фронта пожара, и все внимание сосредоточивают на ней. Но известно, что по напочвенному покрову в лесу горение с такой скоростью распространяться не может. Эта скорость распространения пожара определяется не продвижением его кромки, а образованием очагов горения перед кромкой в результате переноса горящих частиц. Новые очаги горения сливаются и образуют конвекционные потоки со скоростью, достаточной для подъема горящих частиц и переноса их на согни метров перед вновь возникшим фронтом пожара. Вот это явление и необходимо учитывать при борьбе с крупными лесными пожарами. Попытки создавать заградительные минерализованные полосы шириной 60 м и более во многих случаях не дали положительных результатов. Горящие частицы свободно перелетали через такие полосы.

Выводы

В результате проведенных исследований выяснено, что определяющими факторами формирования конвекционного потока пожара являются: а) интенсивность горения и б) скорость ветра у поверхности земли.

При любом состоянии пограничного слоя атмосферы конвекционный поток лесного пожара может сформироваться лишь при условии, если скорость превращения тепловой энергии пожара в кинетическую энергию газового потока больше, чем скорость потока кинетической энергии в поле ветра.

Основным фактором, влияющим на изменение скорости газового потока до высоты древостоя, является интенсивность пожара, которую можно определить достаточно точно по высоте пламени.

Установлено, что наиболее опасными в отношении создания очагов горения за пределами кромки лесного пожара являются цилиндрические кусочки сосновой древесины, затронутой гниением. Скорость газового потока, необходимая для подъема таких частиц, с увеличением начального диаметра цилиндров от 5 до 12 мм возрастает от 4,3 до 6,7 м/сек соответственно. Горение кусочков лесного горючего в условиях свободного полета происходит в беспламенном режиме.

Зависимость скорости падения частиц от продолжительности горения может быть описана уравнением параболы третьей степени. Вероятность загорания напочвенного покрова от упавших на него горящих частиц увеличивается при возрастании: а) скорости ветра; б) времени, оставшегося до сгорания упавшей частицы; в) освещения горючего солнцем и г) при уменьшении влагосодержания горючего. Зависимость вероятности загорания от этих факторов может быть выражена уравнениями регрессии, по которым ее можно рассчитать с приемлемой точностью.

В результате наблюдений на лесных пожарах установлено, что для пожаров интенсивностью до 100 тыс. ккал/м-мин, действующих при ветрах, далеких от максимума (2—6 м/сек), наибольшее удаление пятнистых загораний не превышает 300 м, наиболее же характерно удаление 100—200 м.

За счет пятнистости скорость распространения пожара может значительно превысить скорость продвижения его кромки; при сильном ветре средняя скорость пятнистого пожара нередко достигает 1—2 км/час.

Несмотря на то что проведенные исследования помогают понять природу пятнистых пожаров и призваны облегчить борьбу с ними, мы считаем, что работы в этом направлении следует продолжать.

При критических пожарных ситуациях, характеризующихся высокой степенью засухи, сильными ветрами в отдельных лесных массивах могут развиться пожары очень высокой интенсивности, с вихревыми конвекционными потоками. Естественно, что скорости конвекции на таких пожарах да и сами конвекционные потоки будут много больше, следовательно, возрастет критическая высота падения горящих частиц (та максимальная высота, при падении с которой горящие частицы не сгорают) и, следовательно, увеличится расстояние переноса частиц горючего по воздуху, что может повлечь за собой радикальные изменения в характере распределения пятнистых загораний перед кромкой пожара.

Дальнейшие усилия исследователей пятнистых пожаров должны быть направлены на изучение конвекционного переноса частиц при пожарах более высокой интенсивности, с вихревыми конвекционными потоками и при штормовых ветрах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: