Й учебный вопрос. Лесные и торфяные пожары.

Виды лесных пожаров и их последствия

Лесной пожар — это неконтролируемое горение растительности, стихийно рас­пространяющееся по лесной территории.

Лесные пожары ежегодно возникают в лесах многих стран мира на обширных площадях и нередко принимают характер стихийного бедствия. Например, общая площадь лесов Российской Федерации составляет 1200 млн. гектар, или 70,5% от площади земельных угодий страны. Общая площадь насаждений, погибаю­щих за год от усыхания, составляет 300-400 тыс. гектар. За период 1991-1995 гг. среднегодовая площадь лесных пожаров составила 550,1 тыс. га. По данным многолетних наблюдений, в среднем 84% всех лесных пожаров на территории России возникает по вине человека. Далее представлено процентное соотношение причин их возникновения.

Для сравнения, в США за период с 1986 по 1990 г. в среднем возникло 69 тыс. лесных пожаров в год. Среднегодовая площадь распространения огня — 1330 тыс. га, то есть средняя площадь пожара составляла 19,3 га.

Анализ пожаров показывает, что в России доминируют низовые пожары, на долю которых приходится до 98% от общего числа возгораний и 88,6% охваченной ог­нем площади. На верховые пожары приходится 1,0-2,0% от общего числа возгораний и 11,2% ежегодно охватываемой огнем лесной площади.

Количество лесных пожаров, площадь, пройденная огнем, и причины их возник­новения за период с 1993 по 1998 г. показаны в таблице.

По сравнению с 1997 г. площадь лесов, охваченная пожарами, в целом по России выросла почти в 6 раз, при этом в Сахалинской области — в 9 раз, в Томской — в 25, в Хабаровском крае — в 104.

Лесные пожары в зависимости от того, в каких уровнях леса распространяется огонь, делятся на низовые, верховые и подземные.

Низовой пожар — это лесной пожар, распространяющийся по нижним ярусам лесной растительности, лесной подстилке, опаду. Разновидностью низового по­жара является валежный пожар, горючим материалом для которого служат погибшие деревья, лежащие на земле. Он более устойчив и тем опасен как причина возникновения верхового пожара.

По скорости распространения и степени воздействия на растительность низовые пожары подразделяются на беглые и устойчивые.

При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, самосев леса, опавшие листья и хвоя, обгорают кора нижней части деревьев и обнаженные корни, хвойный подрост и подлесок. Такой пожар распространяется с большой скоростью (скорость поступательного движения кромки — полосы горения, окаймляющей внешний контур лесного пожара, — более 0,5 м/мин), обходя места с повышенной влажностью покрова, поэтому часть площади остается не затронутой огнем. Беглые пожары в основном происходят весной, когда просыхает лишь самый верхний слой мелких горючих материалов.

При устойчивом низовом пожаре (скорость поступательного движения кромки менее 0,5 м/мин) огонь, как принято говорить, «заглубляется», прогорает подстил­ка, сильно обгорают корни и кора деревьев, полностью сгорают подрост и подлесок.

При подземных пожарах горит торф, залегающий под лесными массивами. Торф сгорает или частично, до влажных слоев, в которых горение продолжаться не может, или полностью, на всю глубину до минерального слоя почвы. При этом обнажаются и обгорают корни деревьев.

В лесах подземные пожары возникают крайне редко — в основном при низовых лесных пожарах, когда огонь (отдельными очагами) заглубляется в слой торфа на наиболее подсохших участках, чаще всего у стволов деревьев, а затем посте­пенно распространяется в стороны. Подземные пожары начинаются в основном во второй половине лета, их число возрастает в засушливые годы, когда хорошо просыхают торфяные слои, расположенные под лесом.

Верховые пожары характеризуются распространением огня по напочвенному по­крову и по кронам деревьев, при этом сгорают хвоя, листья, мелкие, а иногда и крупные ветви. Переход низового пожара в верховой происходит в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных лесах, а также при обильном хвойном подросте. Деревья после верхового пожара, как правило, полностью по­гибают. Чаще всего верховые пожары возникают в горных лесах, огонь распро­страняется вверх по крутым склонам. В значительной мере их возникновению способствует сильный ветер.

Различают верховой устойчивый и верховой беглый пожары.

При верховом устойчивом пожаре огонь распространяется по кронам по мере продвижения кромки низового пожара. При этом сгорают подстилка, валежник и сухостой, подрост и подлесок, ветви и даже крупные сучья, сильно обгорают стволы деревьев. Такой пожар называют также повальным — после него остают­ся лишь обугленные остатки стволов.

При верховом беглом пожаре, который начинается только при сильном ветре, огонь по пологу леса продвигается обычно «скачками», иногда значительно опережая фронт низового пожара. Такое распространение огня объясняется тем, что тепло от горящих крон, поднимаясь наклонно по ветру, лишь частично попадает на соседние кроны, и его оказывается недостаточно для нагрева и подготовки их к воспламенению. Кроны деревьев нагреваются в основном за счет тепла от ни­зового пожара. Под действием ветра это тепло нагревает кроны впереди рас­тущих деревьев, которые с приближением основного очага пожара вспыхивают.

При продвижении огня по кронам ветер разносит искры, горящие ветки и хвою, которые создают новые очаги низовых пожаров в нескольких десятках, а иногда и сотнях метров впереди основного очага. Во время скачка пламя разносится по кронам со скоростью 15-20 км/ч.

По скорости продвижения кромки, а также по высоте пламени пожары принято делить на слабые, средние и сильные.

В зависимости от площади, охваченной огнем, лесные пожары подразделяются на несколько классов:

□ загорание — неуправляемое горение растительности в лесу на площади            0,1-0,2 га;

□ малый пожар — неуправляемое горение растительности в лесу на площади 0,2-2 га;

□ небольшой пожар — неуправляемое горение растительности в лесу на площа­ди 2,1-20 га;

□ средний пожар — неуправляемое горение растительности в лесу на площади 21-200 га;

□ крупный пожар — неуправляемое горение растительности в лесу на площади 201-2000 га;

□ катастрофический пожар — неуправляемое горение растительности в лесу на площади свыше 2000 га.

Тушение лесных пожаров

Последствия лесных пожаров чрезвычайно разнообразны и сложны, так как разнообразны и сложны по своей природе сами пожары и объекты их воздействия. Видимо, поэтому до сих пор не существует приемлемой методики определения совокупного социально-эколого-экономического ущерба от лесных пожаров. В настоящее время определяется только прямой экономический ущерб, то есть фиксируются убытки, связанные с повреждением и уничтожением леса, а также расходы по тушению пожара, очистке территории пожарища и посадке новых культур взамен погибших. О том, из чего складывается прямой экономический ущерб, можно судить по многолетним данным, обобщенным в таблице.

Простейшим способом тушения огня является его захлестывание, сбивание пла­мени с помощью веток, мешковины, кусков брезента. Можно использовать чехлы от палаток, одеяла и другие подручные средства. Сбивать пламя следует наклонно в направлении выгоревшей площади с последующим сметанием горящих частиц в обгоревшую сторону.

При тушении способом засыпки огня грунтом участники тушения двигаются один за другим — первый подавляет кромку пожара, засыпая ее землей, можно с водой, второй тушит тлеющие участки ногами, ветками или другими средствами.

Эффективным способом тушения массовых пожаров является пуск встречного низового огня (отжиг) от опорной полосы. Для этого выбирается река, дорога, бе­рег озера, просека, болото или создается полоса на местности шириной не менее 30-40 см, очищенная от горящих материалов или перекопанная. Опорная полоса должна полностью окружить очаг пожара (быть замкнутой) или своими конца­ми упереться в препятствия, которые могут задержать продвижение огня (реки, дороги, озера и т. д.).

Отжиг производят двумя группами. Группы начинают его против центра фронта пожара, а затем расходятся по опорной полосе в противоположные стороны. Каж­дая группа зажигает почвенный покров на участке шириной 20-30 м. Следующий участок зажигается после того, как огонь отойдет от опорной полосы на 2-3 м.

Лесной пожар локализуется также водой с помощью насосов, если в районе по­жара имеются водоемы, или пожарными самолетами (вертолетами).

Торфяные пожары

По сравнению с общими цифрами показатели подземных (торфяных) пожаров несколько меньше — их доля от общего количества по числу и площади состав­ляет 1,0 и 0,2%. Но эти скромные цифры говорят лишь о том, что лесов в стране больше, чем торфяников. А там, где они есть, опасность пожаров очень велика. Возгорание торфа на производственных площадях возможно в течение всего года. Однако наибольшее число отмечается в мае — августе.

Основными причинами возгораний торфяников являются:

□ самовозгорание торфа;

□ попадание на него искр от работающих машин;

□ грозовые разряды;

□ неосторожное обращение с огнем вблизи торфяников.

Чаще всего пожары возникают из-за самовозгорания торфа (около 60% случаев из общего числа возгораний на торфопредприятиях). Обычно оно бывает следст­вием саморазогревания торфа при хранении.

Процесс саморазогревания торфа имеет четыре периода изменения температуры. Первый — продолжительностью 30-40 суток — характеризуется скрытым про­цессом подготовки к разогреванию. В это время температура в штабелях выше наружной всего на 3-5 °С. Во втором периоде, продолжительностью 10-30 суток, температура в штабелях ежедневно увеличивается на 0,5-4,5 °С. При разогреве торфа до 60 °С — температуры, при которой торф еще сохраняет свою структу­ру, — наступает третий период, который может продолжаться 3-8 месяцев.

Тем­пература в штабелях в течение этого периода колеблется между 65 и       70° С, торф превращается в обуглившуюся сухую пористую массу — полукокс, который при соприкосновении с кислородом самовозгорается. При этом образуются отдель­ные скрытые очаги горения, обнаруживаемые по выделяющемуся дыму.

Борьба с торфяными пожарами

Наиболее распространенным способом борьбы с торфяными пожарами является тушение горящего торфа водой. Для бесперебойной подачи значительного коли­чества воды в очаги торфяных пожаров широко используют осушительные кана­лы. Вода в них нагнетается из естественных водоемов с помощью центробежных насосов или пускается самотеком. Для подачи воды непосредственно в очаги по­жара на бровках каналов на расстоянии 250-300 м друг от друга сооружают во­дозаборные колодцы.

На торфяных месторождениях, где подстилающие грунты обладают хорошей фильтрующей способностью, используют грунтовые воды. Для этого на всей площади полей добычи торфа на расстоянии 300-500 м одна от другой оборудуют водозаборные скважины, из которых воду для тушения пожара забирают с помо­щью пожарных насосов или мотопомп. Для повышения коэффициента использования воды в нее добавляют небольшое количество смачивателей, благодаря которым время тушения торфяных пожаров уменьшается в 4-5 раз, а глубина пропитки увеличивается в 8-10 раз, что предотвращает повторное загорание торфа.

После ликвидации горения торф укатывают катками. При необходимости укатан­ную поверхность смачивают водой. Такая обработка поверхности полей снижает вероятность появления очагов горения после прекращения увлажнения торфа.

В некоторых случаях огонь тушат захлестыванием кромки пожара. Для локали­зации очагов пожаров устраивают заградительные полосы или канавы на путях распространения огня.

Тушение крупных торфяных пожаров разбивают на два этапа. На первом, более важном этапе продвижение огня задерживают на всех направлениях созданием заградительных полос. Ширина этих полос на головном фронте пожара должна достигать 20-40 м, на флангах она может быть 1,5-2 м, поскольку на этих на­правлениях перелет искр через полосу маловероятен. Для устройства намечен­ных заградительных полос с поверхности земли удаляют верхний слой торфа или увлажняют его до состояния, при котором торф в полевых условиях не го­рит. После локализации пожара приступают к тушению горящего торфа на по­верхности полей или в штабелях.