黑龙江省大兴安岭林区计划烧除点烧技术探讨
2012-10-25程内兵冯乃祥李晨光
程内兵,冯乃祥,李晨光
(黑龙江省大兴安岭地区防火办,黑龙江 加格达奇 165000)
计划烧除是通过控制火强度,在规定的范围内,烧除林区积累的可燃物,达到预防森林火灾、控制森林病虫鼠害、促进森林的天然更新和人工更新、复壮山特产资源、改善野生动物饲料源等多种目的的科学用火。打烧防火隔离带是计划烧除的一项重要内容,特别是在大兴安岭的东南部,由于沟塘纵深、荒草密布,火险等级较高,有效的计划烧除是减少可燃物载量,降低森林火险等级,防止林火失控蔓延,减轻森林防火工作压力的科学手段。总结大兴安岭地区多年来计划烧除工作经验,现对计划烧除点烧技术进行粗略分析。
1 点烧的区域与标准
(1)铁路、公路两侧各40~50m。
(2)沟塘草地为100m以上。
(3)农田残茬,根据具体要求,确定点烧标准。
2 点烧时段
(1)春季融雪期。选择阳坡林内有15%~20%残存积雪,阴坡积雪基本覆盖,山脊有明显“雪线”,林外阳坡草地无残雪,植物处于休眠时段点烧。
(2)秋季枯霜期。即入秋初霜后,主要以点烧农田残茬为主,重点是点烧有道路、河流、农田等有依托的沟塘草地。此期点烧的防火线危险性大,投入高,但一次点烧管两季。
(3)初冬雪后阳春期。即初冬第一场大雪(积雪5 cm以上)之后的回暖期,阳坡沟塘的积雪基本融化,阴坡积雪尚未融化之时点烧。
3 禁止点烧的条件
(1)经手感法测定土壤层含水率为“干、润”时段,特别是秋季干旱少雨、封冻前相对湿度低于30%,即所谓的“干封冻”,不能点烧;
(2)风力超过5级不能进行点烧,(在开放性点烧条件下可不受风力限制);
(3)在点烧过程中如果遇有下列情况应该立即暂停或停止点烧作业:扑火、清理速度跟不上点火速度;沟塘火的蔓延速度每分钟超过8m,火焰高度超过2.5m;风向突变或风力突然加大至5级以上;依托条件变小或没有;与指挥员失去联系。
4 点烧前的准备工作
(1)加强组织领导。要成立“计划烧除领导小组”,负责部署,组织、协调、管理和实施计划烧除工作。每一次点烧作业必须由一名懂业务领导带队现场指挥;各点火单位要组织好点火组、扑火组、清理组,做到分工明确,相互配合,责任明确。
(2)踏查现地情况。计划烧除的最佳效果应该根据气候、地理条件适时点烧。进入点烧时段,各防火责任单位要派防火专业人员对计划烧除的地域进行全面踏查;确定某一地块或沟塘点烧的头一天,要派防火专业人员进行详细踏查,掌握点烧地域的风力、风向、可燃物的干湿度、农田地的隔离带开设情况,沟塘草地的依托情况等,为制定点烧计划提供可靠的依据。
(3)制定点烧计划。点烧单位(林场、直属扑火大队)要根据实地踏查情况制定点烧计划,点烧计划包括点烧沟系名称、点烧地段长度、起点、终点坐标:农田地坐标、面积:人力设备装备情况、安全措施、应急预案、现场负责人等。
(4)严格审批制度。防火办接到点烧单位上报的点烧计划后,要进行归类整理,及时上报地区防火办公室进行审批,并将审批结果及时传达到县(区局级)包片领导和点烧单位,以便做好点烧前的各项准备工作。
5 点烧方式与方法
5.1 控制性点烧
所谓控制性点烧就是点烧的地段必须在点烧计划之内,始终在人为的控制之下,按照预期的目的进行的点烧。一般方法有:
(1)封口式环形点烧。当风向与点烧地段的走向一致时,其点烧方法是选择逆风口进入,采取“一点两面”沿着河岸和草塘沟边两线平行进行点烧,两面点火扣头后,点烧完毕。当点烧区域没有天然的道路、河流作为依托时,点烧必须做到先点后打、前打后清,防止出现跑火现象。见图1当风向与点烧地段成<45°倾斜角度时,侧逆风点火先行推进,侧顺风点火保持距离跟进,切记顺风点火手超过逆风点火手。两边点火的现场指挥人员要时刻保持通信联络,顺风的一面要听从逆风一面的指挥。
图1 封口式环行点烧示意
(2)丁字形带状点烧。当点烧区域风力较小,并且有河流或道路作为完全依托的条件下,其点烧方法是选择逆风口进入,逆风地段先控制烧出一条隔离带(迎风火扑灭,逆风火任其燃烧),然后沿着无依托的一面侧风点烧。为了加快点烧速度保证点烧效果,每隔一定的区间(300~500m左右)往有依托的一面垂直点出一条火线,顺风推进;直至与依托带扣头。见图2。
图2 丁字形带状点烧示意
(3)梯形点烧。当风向与计划点烧的隔离带基本垂直时,为了加快逆风一面的隔离宽度,我们一般采取分层次的梯形点烧。其方法是,第一层沿着边缘点烧,待火边(迎风一面)没有问题之后,第二层距第一层5m左右可以做平行同向点烧,第三层可以在距第二层10m左右做平行同向点烧,但点烧时必须切记第二层点火手不能超过第一层点火手,第三层同理。此方法可以用于林火扑救中的以火攻火战术即火烧防火线法。见图3。
(4)倒“V”字形封口点烧。在林火扑救中,当火场出现倒“V”字形火线时、为了节省扑火时间,减轻清理、看守火场的难度,我们可以实施控制性地封口点烧。逆风火可以采取带状点烧;迎风火可以采取梯形点烧。见图4。
图3 梯形点烧示意
图4 倒“V”字形封口点烧示意
(5)点迎面火法。在林火扑救中当火势很大,难于扑救时,在火头前方一定位置,火场产生逆风时点火,使火烧向火场方向,当两火头相遇时,火即熄灭。这种扑火方法称为点迎面火法,亦称为以火攻火。在利用迎面火法时,最好利用河流、道路等作为依托。
如果火场上逆风尚未形成,过早点迎面火,火不会烧向火场方向,而向前蔓延,不但达不到灭火目的,反而会使火场扩大,适得其反。如果逆风已形成很久之后才点火,由于距离主火头很近,对点火员有很大的危险。
火头前最合适点迎面火区域和时间:即火头前方风速开始减小,静风区出现时点火,之后逆风产生,使火烧向火场。由于可燃物不同、天气条件不同、火势不同,火头前方产生逆风的距离差异很大。因此,点迎面火最主要的是经验。
通常可利用下面的公式粗略估算点迎面火的距离。点迎面火时,首先要知道火烧隔离带的宽度,然后计算出点迎面火的地点与火头的允许距离。这段距离应该是所需要隔离带的宽度加上火烧隔离带时间内火头向前蔓延距离之和,用下式计算:
式中:L—点迎面火与火头的距离(m);
Lo—需要隔离带的宽度(m);
Lm—火烧隔离带时间内火头向前蔓延距离(m)。
根据试验,通常迎面火的速度与火头向前蔓延速度的关系为 1∶4~1∶6。取最大值,则:
据经验:Lo=3×火焰深度(火墙厚度)
所以:L=7×3×火焰深度=21×火焰深度
发生地表火时,可按上式计算出点迎面火的距离。而发生树冠火时,则火焰深度很难估测,因火的强度大,人很难靠近。在这种情况下,规定Lo不应少于200m,因此点迎面火的允许距离可用下式计算:
在采用迎面火法灭火时,应充分利用地形,宜选在山的下部点火,即安全又易灭火。
5.2 开放式点烧
所谓开放式点烧,就是不需要人为控制,顺风点火,让火按照预定的方向蔓延。采用此方式的条件:一是树木处于休眠状态;二是气温在-5℃以下;三是火不进树林;四是逆风火自然熄灭。
但进入初冬雪后阳春期,点烧工作面临着点不着火的问题。根据多年实际工作经验,我们认为一般是先顺风点起一道20~30m的火线,如果这条火线能够顺风向前推进10m以上,形成一个扇子型燃烧迹地,那么,这样的条件如果想办法是可以点着的,否则点不着。开放式点烧的方法有:
5.2.1 顺风一字形带状点烧
此方法就是把点烧区域按照难易程度划分成若干个地段分段点烧,具体有三种类型:
(1)顺风一字形带状自燃点烧。具体方法是顺风点起一道火线,让火在风力的作用下向前蔓延。但是这种点烧方法不是点着火就走,我们必须派出专业人员从火的两端跟进直至火线全部熄灭,一是为了充分掌握点烧的效果;二是如果遇见特殊情况:如某一地段突然失去开放式点烧的条件,我们可以采取相应的措施进行处理。见图5。
图5 顺风一字形带状自燃点烧示意
(2)顺风一字形带状一头领火点烧。我们在点烧隔离带时由于地形条件的变化,不可能是纯顺风点烧,这时火线就会从火线的尾部开始逐渐自然熄灭。为了使火线按照预定的方向推进,我们可以根据热传导的原理,由点火手在火线的尾部连续加温,使火线连续蔓延不中断。见图6。
图6 顺风一字形带状一头领火点烧示意
(3)顺风一字形带状两头领火点烧。我们在实施点烧时,由于气温较低或者是相对湿度较大,点起的火线有时从两端逐渐熄灭,这时我们可以采取由点火手在两端连续加温,保持火线不中断地向前推进。见图7。
图7 顺风一字形带状两头领火点烧示意
5.2.2 门字形点烧逃生
当扑火队伍在赶赴火场行进途中突遇大火或者是机降队伍落地以后突遇大火,没有有利的地形可以紧急避险时,我们采取的应急措施一般都是顺风门字形点火逃生或点迎面火避险,一是当距离来袭的火头(沟塘火)大于500m时则顺风门字形点火逃生。点烧方法是:由一名或两名点火手先平行于来袭的火线点起一条30m左右的火线,然后由两端沿着顺风方向带出5m左右,使其快速烧出一片安全地块。二是距离来袭的火头小于500m,在火头的前方产生逆风时,点迎面火避险。点烧方法与点顺风火基本相同,只是两端应向来袭火头的方向带出5m左右,扑火队员躲进到火烧迹地内进行避险。切忌侧风点火引起火旋风或乱流。见图8。
6 计划烧除过程中需要特别注意几个问题
(1)参与计划烧除的现场指挥人员和具体操作人员必须经过专业技术培训,必须懂得林火行为,安全扑火基本知识,必须了解气象条件对林火行为的影响,地形地貌对林火行为的影响;必须熟悉和掌握野外用火技术操作规程,并严格遵照执行。
图8 门字形点烧逃生示意
(2)特殊的地方和危险的地方要先烧出安全隔离带,特别是有房屋、仓库、木电线杆及农牧民的草垛、牛羊圈、木耳段、人工林地等地段,防止损害到百姓的利益,引起不必要的纠纷,或造成林木损失。
(3)在实施点烧过程中现场指挥员要随时掌握点烧地段的全面情况。如可燃烧类型,依托条件,风向风速的变化;要随时掌握点火组、扑打组、清理组人员的活动情况;要保持与防火指挥部的通讯联络和各组之间的联系、并随时向各组下达命令;要根据风向和风速的变化,适时调整点烧部位和点烧速度。
(4)在实施计划烧除之前,点烧单位应事先通知毗邻地区和联防协作单位,避免产生误会。
(5)计划烧除要做到当天点火、当天熄灭。要认真清理火边,特别要清理塔头、倒木及机耕卷起的草皮子等。防止隐火复燃。
(6)点烧作业以后,防火主管部门要做好计划烧除的总结验收工作,并绘制成图,为做好森林防火工作提供科学的依据。