Материал: 3495

26

помощи специальных таблиц (прил. 3) или рассчитывать по формулам различной степени сложности с применением ЭВМ и графическим способом.

Площадь пожара для насаждений 1 класса природной пожарной опасности определяется по формуле

где S - площадь пожара, га;

v - скорость распространения фронта, м/мин;

t - время с момента начала пожара, ч (при скорости ветра 3-5 км/ч). При определении площади пожара для насаждений П класса природной

пожарной опасности вводится поправочный коэффициент - 0,8; для Ш и 1У классов - 0,6; для V класса - 0,4.

Длина периметра пожара определяется по формуле

При ветре скорость распространения пожара по фронту всегда выше, чем по флангам и в тылу. Эта разница значительнее, чем сильнее ветер, и пожар приобретает вытянутую форму. Только при штиле лесной пожар имеет форму, близкую к кругу, так как скорость распространения огня во всех направлениях одинакова.

Амосовым Г.А. определены связи скоростей распространения огня по фронту, флангам и тылу. Эти зависимости выражаются следующими формула-

где V фр., V фл., Vтыл. - скорости распространения огня соответственно по фронту, флангам и тылу. Принято считать, что отдельные части периметра пожара составляют: фронтовая - 50 %, фланговые - 40 % (20+20) и тыловая - 10 % от общей протяженности периметра.

Для определения скорости распространения фронта лесного пожара используется формула

27

Приведенная формула позволяет определить скорость распространения фронта пожара при влажности горючих материалов 10-30 % и скорости ветра под пологом древостоя 0-3 м/сек.

Таким образом, если известны площадь пожара и время, в течение которого он развивался, нетрудно определить скорость распространения по фронту, флангам, тылу и наоборот.

Практическая часть.

Каждый студент берет развернутый тетрадочный лист в клеточку и посредине вдоль длинной его стороны прочерчивает ось пожара. Отступив от левого края листа 5-7 см, наносится точка отсчетов, через которую откладываются вспомогательные линии под углом 150 вверх и вниз от оси пожара, масштаб принимается 1 см = 50 м. Угол можно откладывать с помощью транспортира или через значение тангенса угла

где а - принятая длина прилегающего катета на оси пожара; b - длина противолежащего углу катета.

Пример: принимая длину прилежащего катета равной 5 см (10 клеточек), определим величину катета b.

b = 5 x 0,268 = 1,34 см, (2,68 клет.),

где 0,268 - tg 150.

Полученную величину откладываем вверх и вниз от оси пожара из точки 5 см. Затем проводятся прямые из центра отсчета через отмеченные точки.

Принимая скорость движения кромки фронта лесного пожара (м/мин) равной цифре , предложенной преподавателем, студент должен рассчитывать скорость продвижения пожара по флангам и тылу, воспользовавшись формулами 6.3 и 6.4, а затем необходимо рассчитать расстояние, пройденное пожаром за 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 часа. Для этого определенную скорость распростра-

28

нения пожара по фронту, флангам и тылу умножают на соответствующее время в минутах. Результаты заносятся в форму 1.

Используя полученные данные, построить контур пожара. Для этого отложить по соответствующим линиям путь кромки пожара за каждое время расчета. Расстояние, пройденное фронтом и тылом, откладывают на оси пожара и по вспомогательным линиям. Расстояние, пройденное флангами, откладывают на перпендикулярных линиях, восстановленных из середины отрезков на оси пройденного пожара соответственно за 0-0,5; 0-1,0; 0-1,5 часа и т.д. Полученные точки соединить плавной линией.

Определить периметр и площадь пожара. Периметр пожара определяется путем последовательного измерения длины контуров пожара и перевода их в метры. Принимая во внимание, что периметр пожара за счет извилистости кромки бывает всегда больше измеренной линии, необходимо полученные результаты увеличить на коэффициент извилистости, то есть умножить на 1,25. Площадь пожара определяется подсчетом клеток по 1 см2 (4 клет.) и дальнейшим переводом полученной площади в гектары. В соответствии с принятым масштабом 1 см2 = 0,25 га, а площадь 1 клеточки = 0,0625 га. Полученные данные заносятся в форму 1.

Для проверки сравните свои данные по периметру и площади лесного пожара с данными в таблице, составленной И.В. Овсянниковым (прил. 3).

Полученные данные свидетельствуют о том, что площадь пожар увеличивается в геометрической прогрессии, а периметр в арифметической.

Форма 1

Площадь и периметр лесного пожара в зависимости от времени его возникновения

29

ТЕМА 7 (2 часа)

Цикличность лесных пожаров - основа прогноза лесопожарной ситуации на землях лесного фонда

Цель работы – ознакомиться с принципами прогнозирования пожароопасных периодов.

Теоретическая часть Лесные пожары возникают периодически по мере накопления горючего

материала под пологом лесных формаций в момент кратковременных климатических засух или сочетания других, способствующих этому метеорологических факторов.

Однако следует различать периодичность многолетнюю, годичную, сезонную, суточную []. Периодичность лесных пожаров связана с чередованием сухих и влажных периодов, с сезонными и суточными изменениями погоды, с характером леса (в частности с типом леса) и изменениями его во времени (фенологическими, фитоценотическими, возрастными, почвенногидрологическими и др.), временем и характером предшествовавших пожаров,

стерриториальным местонахождением лесных массивов их отдельных частей,

сантропогенными факторами.

Резко выраженные пожарные сезоны совпадают с засушливыми периодами. В эти периоды лесные пожары принимают иногда затяжной характер и достигают огромных размеров. Имеются данные [], что сильные засухи и связанные с ними пожары наблюдались в Центральной лесостепи циклически (1890-е, 1939, 1972, 2010 гг.). Пожары 2008 г. (Хреновской бор) и 2010 г. (Усманский, Хреновской боры) наблюдались в эпоху минимума 11-летнего цикла и, очевидно в эпоху минимума векового цикла солнечной активности. По мнению авторов [], одной из причин температурных аномалий лета 2010 года является наложение минимумов 11-летнего и векового циклов активности Солнца (2008 г.).

Нарушение природных естественных циклов лесных пожаров существенно увеличивает долю антропогенных пожаров [], что в свою очередь ведет к росту накопления мертвой органической массы за счет усыхания древостоев после повторных пожаров.

В условиях бореальной зоны существующий состав биологических деструкторов не способен освоить единовременное поступление чрезмерной органической массы, превышающей обычные исторически сложившиеся темпы.

С учетом масштабов усыхания древостоев, концентрация их как очагов потенциальных катастрофических вспышек неуправляемых лесных пожаров появляется возможность своевременной опасности для определенной территории.

Разработаны математические модели динамики нарастания пожарной опасности в древостоях различных пород.

30

Для прогноза рисков пожарной угрозы конкретной территории на период повышенной опасности катастрофических пожаров требуется:

-структура причин массового ослабления (усыхания) и гибели лесов заданного региона или территории;

-среднемноголетние площади массового ослабления (усыхания) и гибели лесов по различным причинам, прежде всего из-за лесных пожаров, в процентах от общей площади земель лесного фонда;

-показатели темпов и продолжительности периодов усыхания и распада древостоев основных лесных формаций в составе конкретных участков земель лесного фонда;

-расчет ежегодных единовременных (залповых) поступлений мертвой древесины на заданной территории в результате воздействия различных причин;

Общая угроза лесопожарной опасности может оцениваться по бальной системе для лесохозяйственного региона, лесничества, арендуемых участков земель лесного фонда.

Практическая часть.

1.В часы самостоятельной работы, используя рекомендуемую литературу изучить факторы, определяющие периодичность и цикличность лесных пожаров.

2.Подготовить конспект ответов на вопросы:

1.Виды периодичности лесных пожаров по И.С. Мелехову;

2.Факторы, определяющие периодичность лесных пожаров;

3.Существуют ли закономерности в повторяемости резко выраженных пожарных сезонов?

4.Значение интенсивности накопления горючих материалов в формировании лесопожарной ситуации;

5.Дендроклиматология и прогнозирование лесопожарных сезонов;

6.Роль краткосрочных пожаров для системы охраны лесов;

7.Характер леса и периодичность пожаров;

8.Местонахождение леса и периодичность пожаров.