Профилактика и тушение лесных пожаров

 

Профилактика включает:

– санитарные рубки, их очистка;

– создание противопожарных барьеров;

– строительство противопожарных объектов.

Половина мировой площади бореальных лесов (до 600 млн га) приходится на Россию, большая часть из них располагается в Сибири. Ежегодно на территории России происходит более 30 тыс. пожаров. Повреждаются леса на площади 2–3 млн  га, выбросы аэрозолей в атмосферу при крупном пожаре соизмеримы с вулканическим извержением. От пожаров в России эмиссия углерода в атмосферу составляет до 40 Мт/год плюс эмиссия в виде углекислоты от разложения и минерализации погибших растений на огромных гарях.

Пожары – важный природный фактор, и проблема борьбы с ними во многих странах еще не решена. Для повышения эффективности борьбы нужны научные исследования. Лесная пирология – это наука о природе лесных пожаров и вызываемых ими многообразных изменениях в лесу. Она разрабатывает методы борьбы с лесными пожарами, с их отрицательными последствиями, а также определяет пути возможности использования положительной роли огня в лесном хозяйстве.

В целях снижения тяжести последствий от природных пожаров необходимо активизировать совместные усилия органов государственной власти, органов местного самоуправления, а также предприятий и, главное, граждан по совершенствованию мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, что позволит обеспечить более активное их участие в деятельности по обеспечению пожарной безопасности.

Природные опасности должны обязательно учитываться при экономическом планировании. Мировой опыт показывает, что затраты на прогнозирование и обеспечение готовности к природным событиям чрезвычайного характера в 15 раз меньше по сравнению с предотвращенным ущербом.

Горение лесных материалов. При лесных пожарах в основном горят клетчатка и лигнин, составляющие стенки клеток растений, а также смолы и эфирные масла. В результате нагрева горючего материала (древесины) до 100 – 150°С ускоряется испарение воды, а при дальнейшем повышении температуры начинается процесс его разложения. При этом выделяются летучие вещества, которые, смешиваясь с воздухом, образуют горючую смесь и легко воспламеняются. Чем быстрее происходит подогрев, тем выше концентрация газов и при достижении порога возникает воспламенение. Хвоя вспыхивает при 200 °С. Но при замедлении подогрева температура воспламенения может повыситься до 400 °С. Если подогрев еще больше замедлить, то хвоя обуглится, но не загорится. Минимальная температура пламени при горении – 500 °С.

Существует 5 стадий горения древесины от подогрева до угольной фазы:

1) 0 – 100 °С – процесс нагревания древесины за счет горения соседних материалов;

2) 100 – 150 °С – испарение влаги (свободной, капиллярной, абсорбированной);

3) 150 – 300 °С – нарастающий процесс разложения древесины с выделением газов, начало обугливания;

4) 300 – 500 °С – постепенное замедление процесса разложения в обугленных частицах;

5) 500 – 1000 °С – горение углей с выделением СО и СО₂.

Существует 2 типа горения: пламенное и беспламенное. Пламенное – это горение продуктов пиролиза древесины и твердой фазы (угля). Оба типа взаимозаменяемы. Если высота пламени не менее 2-кратного диаметра (толщины) горящей частицы, то горение пламенное, а если меньше – беспламенное.

Распространение горения по территории происходит при условии взаимного соприкосновения горючих материалов или при минимальном расстоянии между ними, т.е. при наличии сплошного ковра из горючих материалов с достаточно рыхлым их расположением. Горение может распространяться внутрь при достаточном нагреве внутренних слоев и их горючести.

Мелкий опад, живой напочвенный покров, а также живая хвоя деревьев и мелкие сучья горят низким пламенем. При проникновении горения во внутренние слои горючих материалов (лесной подстилки, торфа, внутренних частей валежника, стволов, пней) обычно наблюдается беспламенное горение.

Лесопожарные различия. Лесные горючие материалы разнообразны по характеру реакции на изменение погоды и по горимости, поэтому по-разному в них возникает и распространяется пожар. Выделено 6 групп лесных горючих материалов: 1 – мхи и лишайники с мелким спадом; 2 – травы и кустарнички; 3 – подрост и подлесок; 4 – лесная подстилка и торф; 5 – валежник, гнилые пни и деревья; 6 – хвоя, хвойнные ветки и сучья в пологе древостоя. Состояние материалов групп 1, 4 и 5 зависит от погоды (количества осадков и числа дней после дождя).

Тушение пожаров осуществляется силами и средствами организаций, в ведении которых находятся леса. Организуются пожарно-химические станции, пожарные бригады из рабочих и служащих предприятий, расположенных на лесной территории, добровольные пожарные дружины.

По физико-химическим свойствам огнегасящие вещества делят на 5 классов: растворы, эмульсии, пены, суспензии и твердые вещества.

Наиболее распространены растворы для тушения огня и создания заградительных полос. Тушение достигается снижением температуры в зоне горения до прекращения огня, изоляцией горючего материала от кислорода слоем газов, не поддерживающих горение, созданием на поверхности горения твердой или жидкой несгораемой пленки, образованием с горючим материалом прочных химических соединений, прерыванием реакции горения в пламенной фазе. Все огнегасящие средства оценивают по сравнению с водой. В виде растворов применяют следующие химические вещества: неорганические соли (хлористые Са и Мg, сульфат аммония (15–20 %-е растворы сульфата аммония (КН₄)₂8О₄, диаммоний фосфата, аммофоса); поверхностно-активные вещества (сульфанол, некаль, моющее средство «Прогресс»), снижающие поверхностное натяжение воды); загустители, обеспечивающие набухание для создания вязкой смеси и снижения скорости испарения; дымообразующие смеси, дающие устойчивый аэрозоль (ФОС-1 и ФОС-2).

Огнегасящие эмульсии – это растворы неорганической соли и галоидоуглеводорода. Раствор хорошо тушит угли, а галоидоуглеводороды – пламя. Для получения стойких эмульсий к эмульсиям к огнегасящим эмульсиям добавляют эмульгатор и фреон. Фреоновые эмульсии ЭС-1, ЭС-2, ЭФ-1, ЭФ-2 по способности гашения эффективнее воды в 4–5 раз.

Пены применяют для создания заградительных полос и опорных линий при отжиге. Они прекращают доступ кислорода. Суспензии (вода с твердым веществом) используют как замедлители горения на 3–4 ч.

Твердые вещества – специальные порошки для охлаждения пламени, разбавления горючих газов продуктами термолиза, повышения гигроскопичности, образования прочных химических соединений с горючими веществами. Используют также почву, грунт для засыпки.

В качестве механических средств используют грунтомет, который осуществляет забрасывание кромки пожара и прокладывание минерализованной полосы. Может ликвидировать кромку высотой до 2,5 м на расстоянии до 40 м.

Основные способы тушения лесных пожаров: захлестывание или забрасывание грунтом кромки пожара, устройство заградительных и минерализованных полос и канав, тушение пожара водой или раствором огнетушащих химикатов, отжиг (пуск встречного огня).

При тушении лесных пожаров применяют:

– окружение (охват) пожара с фронта или тыла;

– устройство заградительных (полоса местности, с поверхности которой удалены лесные насаждения и горючие материалы) или минерализированных (полоса местности, с которой удалены и травяная растительность, и лесная подстилка до минерального слоя почвы) полос и канав на пути распространения огня. Ширина заградительной полосы при слабом ветре должна быть в два раза выше высоты пламени, а при сильном – не менее 100 метров;

– отжиг от опорной полосы;

– захлестывание огня по кромке ветками;

– засыпка грунтом;

– тушение горящей кромки водой;

– применение химических веществ;

– искусственное вызывание осадков.

 В тушении лесных пожаров большое значение имеет фактор времени: от обнаружения до принятия решения по его ликвидации – минимальные сроки.

 Работы по тушению крупного пожара можно разделить на следующие этапы: разведка, локализация, ликвидация, окарауливание пожарищ.

Разведка пожара – уточнение его границ, выявление вида и силы горения на кромке и отдельных частях; прогноз возможного положения кромки, ее характера и силы горения на время, требуемое для составления плана остановки пожара, определения приемов и способов действия.

Локализация пожара предусматривает 2 этапа:

1) остановка распространения пожара непосредственным воздействием на его горящую кромку;

2) прокладка заградительных полос и канав, обработка периферийной области пожара – действия, исключающие возобновление пожара.       

  Ликвидация пожара предусматривает проведение комплекса мероприятий направленных на остановку пожара.

Дотушивание пожара заключается в ликвидации очагов горения, оставшихся на пройденной пожаром площади, после его локализации.

Окарауливание пожарищ состоит в осмотре пройденной пожаром площади.

Полное окружение пожара применяют при наличии достаточных сил и средств. При охвате с фронта вначале тушат кромку пожара с фронта, а затем переходят на фланги. Иногда начинают тушить пожар охватом с тыла, постепенно продвигаясь к фронту.

Отжиг – искусственно вызванный контролируемый огонь, направленный в сторону пожара. Этот способ тушения применяется при локализации и тушении верховых и низовых пожаров. Пуск отжига производится от имеющихся на лесной площади рубежей (дорог, троп, рек, озер и других естественных или искусственных преград). Если таковых нет, то их создают либо взрывным, либо химическим способом. Опорная полоса должна быть не менее 30 м. Убираемый валежник, деревья, кусты, сухая трава складываются на обратной стороне к пожару. Как только начнется ощущаться тяга к пожару воздуха, заготовленный материал поджигают по всей кромке опорной полосы. Ширина выжженной полосы перед фронтом интенсивного низового пожара должна быть не менее 10 метров, а перед верховым – не менее 50 метров.

Для тушения пожаров применяется и такой способ, как вызов искусственных осадков. Так как над пожаром из-за подъема паров образуется кучевые облака, их ливнеобразование стимулируют сухой углекислотой, йодистыми серебром или свинцом, сернистой медью. Это самый эффективный и относительно дешевый способ тушения пожаров. Но здесь возникает  большая зависимость от местных метеоусловий.