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森林火灾发生要素及预防技术措施

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摘 要:分析森林火灾发生原因、影响森林火灾发生蔓延的因素、森林可燃物的分布特点及燃烧特性等,并根据实际情况,提出森林火灾预防主要技术措施:从阻隔火源与可燃物的接触入手,强化林火阻隔体系建设,加强野外火源管理,从而达到预防森林火灾的目的。

关键词:森林火灾;发生原因;预防技术

中图分类号 S762.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)18-113-02

森林是人类的宝贵财富,森林防火在森林建设上十分重要。本文重点分析森林火灾发生的原因以及影响森林火灾发生、发展的因素,并提出森林火灾预防技术与措施,为今后更好地做好护林防火工作提供指导和参考。

1 森林火灾发生的要素

任何燃烧现象都必须具备3个要素,即可燃物、助燃物(氧气)和一定温度。森林火灾也不例外,必须具备森林可燃物、助燃物(氧气)和一定的温度。

1.1 森林可燃物 森林可燃物通常指森林植物及其枯落物,包括森林中的乔木、灌木、草本植物、苔藓、地衣,干枯植株、倒木或凋落地面的叶、枝、皮、果以及腐殖层、泥炭等。其种类、数量、大小、分布等对林火能否发生,发生后是否成灾和灾害程度均有明显影响。

1.2 助燃物(氧气) 森林燃烧需要一定浓度的氧气。1kg木材完全燃烧需要氧气0.6~0.8m3,大约需要3.2~4.0m3的空气。氧气含量降低到14%~18%,燃烧就停止。若氧气供应充分,火焰明亮且基本无烟雾,燃烧后生成二氧化碳、水蒸气和灰分,释放热量多,称为完全燃烧;若氧气供应不充分,火焰暗红并伴有大量烟雾,燃烧生成很多可以再次燃烧的中间产物,如焦油、CO等,释放热量较少,称为不完全燃烧。

1.3 温度 只有当温度达到燃点,可燃物才会燃烧。所谓燃点是指某种可燃物在火源作用下,开始着火的最低温度。森林可燃物的燃点较高,如干枯杂草的燃点为150~200℃,木材的燃点约为250~350℃。导致森林火灾发生的最低能量一般都来自外界,因此外界火源是森林火灾发生的主导因素。

2 影响森林火灾发生蔓延的因素

2.1 可燃物的特性

2.1.1 森林可燃物种类及其燃烧性 易燃可燃物:包括干枯的杂草、枯枝、落叶、凋落树皮、地衣和苔藓及针叶树的针叶、小枝等,是森林火灾的引火物;燃烧缓慢可燃物:指直径大、排列紧实的可燃物,如枯立木、风倒木、风折木、树根、大枝、腐殖质以及采伐剩余物等;难燃可燃物:指正在生长的草本植物、灌木和乔木。多数阔叶树不易燃烧,如木荷、米老排、火力楠等,可用作防火树种。

2.1.2 可燃物含水率 可燃物含水率一般用绝对含水率来表示,即可燃物所含的水分量与其被烘干后重量的百分比。死可燃物当含水率大于30%时,不易燃,即使被点燃,也难以蔓延;含水率为26%~30%时,较难燃,但点燃后仍可以保持连续蔓延;含水率为11%~25%时,可以燃烧;含水率小于10%时,20s内就能引燃,而且火蔓延速度快。

2.1.3 可燃物类型 分布于同一地区,具有相似的可燃物特征和火行为特点的可燃物称为可燃物类型。与可燃物类型有关的群落特征主要有:林木组成、郁闭度、林木年龄、林木层次。

2.1.4 与可燃物类型有关的群落特征 针叶林易燃性大,而阔叶林较小;林分郁闭度大,林内光照弱,温度低,风小,蒸发小,湿度大,不易燃;幼林,杂草灌木丛生,易发生火灾。中龄林,林分郁闭,林内杂草灌木少,燃烧性显著下降。老龄林,树木高大,林冠稀疏,林地杂草丛生,易发生火灾。异龄针叶林内,由于林层衔接,易使地表火转为树冠火;单层林,易燃;发生地表火;复层林,不易燃。针叶复层林地表火易转为树冠火。

2.2 气候和气象条件 气候决定火灾季节的长度。所谓火灾季节,是指1a中具备森林火灾发生条件的时期。在我国,森林火灾严重的年份大约有5~6a和10a的准周期性规律。其中降水直接影响可燃物含水率,特别是死可燃物的含水率,月降水量如果超过100mm时,也不会或很少发生森林火灾。每次降水如果超过2~5mm,火灾危险性明显降低或不发生火灾;相对湿度直接影响可燃物含水率;相对湿度小于30%时,林区极易发生森林大火;相对湿度大于75%时,就不易发生森林火灾;气温升高加速可燃物的干燥,提高可燃物本身的温度,使可燃物达到燃点所需热量大大减少,影响相对湿度的变化。所以气温高,森林火灾危险性大;风能加速可燃物干燥,增大林火发生的可能性;能补充火场的氧气,促进燃烧,使火更旺;还能改变热对流,增加火头前方的热量,加速火的蔓延。

2.3 地形 阳坡、陡坡、山上部和山脊,水分易流失,林地较干燥,可燃物易干燥,容易发生森林火灾;阴坡、缓坡、坡谷地带,可燃物不易燃烧;火从山下向山上,蔓延速度快,火势旺,称为“冲火”或上山火,不易扑救;火从山上向山下,蔓延速度慢,火势弱,称之为“坐火”或下山火,容易扑灭。上山火,地形使风速、风向有新的变化,影响林火行为。

3 森林火灾预防技术措施

我国的森林防火方针是“预防为主,积极消灭”。只要掌握了森林火灾的发生蔓延规律,森林火灾是完全可防可控的。预防森林火灾需要采取行政、法律、经济和工程相结合的办法,运用科学技术手段,进行综合治理,才能最大限度地减少火灾发生次数。

3.1 森林火灾预警监测 通过对火险天气预测预报、可燃物人为控制和对火源的监测,森林火灾的危险评估,发出森林火灾警报,为森林火灾预防、扑救等提供依据。

3.1.1 森林火灾预报 森林火灾预报指通过测定和计算影响林火发生发展的自然和人为因子,预测、判断林火发生的可能性、难控程度和可能损失的一系列技术方法的统称。森林火险等级是综合分析评估一定区域范围内的火险因子,得出一个能反映该区域森林火灾危险程度的数量指标系列,并将其分成若干等级。根据最高气温、最小相对湿度、降雨后的连续晴天数、最大风力、物候季节等因子和指数值确定。全国森林火险天气等级共分5级,由各级气象预报部门和林业部门结合向社会进行。

3.1.2 森林火灾的监测 森林火灾监测的目的是及时发现火情,监测火灾扩展、蔓延的过程,为迅速控制和扑灭森林火灾提供准确的信息。其方式包括地面巡护、了望台定点观测、空中飞机巡护和空间卫星监测4种形式。

3.2 森林防火阻隔 是指利用人为和自然的障碍物,对林火进行阻隔,达到林火控制的目的。其中,人为的障碍物包括防火掩护区、生土带、防火沟、防火线、防火林带等。

3.2.1 阔叶树防火林带 (1)树种选择。抗火性强,枝叶茂密、含水量大、耐火性强、含油脂少、不易燃烧;生长迅速、郁闭快、适应性强、萌芽力强;下层林木应耐潮湿、与上层林木种间关系相互适应;无病虫害寄生和传播;乔木:木荷、冬青、火力楠、交让木、珊瑚树、苦槠、米槠、构树、青栲、红楠、红锥、桤木、杨梅、青冈栎、竹柏等;灌木:忍冬、卫茅、油茶、柃木、茶树等;(2)防火林带的规格。国界防火林带50~100m;林缘防火林带20~30m;林内防火林带20~30m。标准铁路:每侧30~50m(距中心线);森林铁路:每侧20~30m(距中心线);林区公路:每侧8~10m(距中心线);居民点周围防火林带:30~50m。

3.2.2 营林防火 营林防火措施主要有营造针阔混交林,增强林分抗火性;封山育林形成针阔混交林,改造利用现有阔叶林为阻火林;改造低价值天然次生林,加大林分密度,改针叶林为针阔混交复层林;在针叶幼林地套种耐荫、难燃的灌木。如山茱萸、砂仁等中草药;加强幼林抚育,清除易燃性杂草、林内干枯倒木、梢头木;引种木耳、蘑菇、竹荪等食用菌,提高地表枯落物的分解速率,减少可燃物积累,降低森林火灾危险。

3.3 森林防火行政管理

3.3.1 提高重视,加强组织领导 实行各级人民政府行政领导负责制。主要负责人是第一责任人,分管负责人是主要责任人,主管部门负责人是直接责任人。建立森林防火组织体系,包括国家、省、市、县森林防火指挥部,建立区域性森林防火联防组织,建立森林警察部队、林区派出所和专业护林队等专业组织。

3.3.2 加强森林防火的宣传教育 宣传教育主要有防火期内开展宣传月、宣传周活动、举行各种会议和集会、开展森林防火知识竞赛和有奖征文活动、编印各种宣传材料、建立永久性宣传标志和利用现代传播媒介。

3.3.3 火源管理 主要管理措施有绘制火源分布图与林火发生图,确定火源管理区,开展火源目标管理等。

参考文献

[1]武军.森林地表细小可燃物载量和含水率分布特性的研究[D].合肥:中国科学技术大学,2011.

[2]杨国斌.大理市苍山旅游风景区防火体系建设现状及林火管理对策[J].福建林业科技,2009,36(2):202-206. (责编:徐焕斗)