森林灭火坦克在西南林区应用的展望
2015-12-16单保君孙丽娜王秋华苏文静
单保君,孙丽娜,王秋华,苏文静
(1西南林业大学土木工程学院,云南昆明650224;2.云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南昆明650224;3.武警昆明市森林支队,云南昆明650222)
森林灭火坦克在西南林区应用的展望
单保君1,2,孙丽娜3,王秋华1,2,苏文静1,2
(1西南林业大学土木工程学院,云南昆明650224;2.云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南昆明650224;3.武警昆明市森林支队,云南昆明650222)
森林灭火坦克是近些年新发展起来的新型灭火工具,填补了我国森林防火消防车在性能上不足的问题。森林灭火需要具备先进和有效的灭火工具及战略、战术指挥,才能快速扑灭森林火灾,保护人民生命和国家财产。但由于森林灭火坦克消防车自身性能和我国技术水平的局限性其主要适用于我国东北林区。西南地区地形复杂、海拔较高,给森林灭火坦克在使用效率及安全方面受到限制,在全面考虑地形、地势条件下,充分发挥森林灭火坦克的性能使之发挥最大效率,数量不宜配置过多,只能发展一定数量结合其他灭火方式是西南地区的特点。
灭火坦克;西南林区;灭火装备
坦克在军事战场得到广泛应用。当这些退役的坦克通过军转民应用到森林灭火中时能很好地利用了资源,能够填补传统消防车性能的不足。坦克能适应恶劣的气候条件并且在行进中翻山越岭不畏沟壑,这在森林防火中得到了很好的体现。森林灭火坦克不仅能为消防队员提供良好的热屏护,还能快速向灭火现场运送大量的灭火剂[1]。灭火坦克消防车在森林防火中突出表现了运载能力、越野性能及灭火能力。
1 森林灭火坦克主要性能
森林灭火坦克是后期发展起来的,很多技术来源于军事,是军转民的一个典型运用。苏联和东欧的一些国家,在装甲森林消防车研制方面起步较早,先后研制出多种型号的装甲森林消防车,用于扑灭普通消防车难以到达的森林火灾[1]。各国对于研制和发展森林灭火坦克消防车的方向不同,性能各异。波兰GPG-10M-1装甲型消防车,该车装有一个流量为1600L/min的消防泵,其液罐装有12000L水及消防泡沫液。捷克斯洛伐克的SPOT55装甲消防车及捷克还在T-55坦克底盘的基本上改装出的“消防战士号”消防车,消防人员可在1500m远处对其实施遥控操作。保加利亚利用抗高温、抗辐射材料研制出具有世界先进水平的“炭火舞蹈家”装甲森林消防车,该车可直抵火场中心进行灭火作业。德国在“豹”1坦克底盘的基础上,研制出具有世界先进水平的装甲森林消防车,最高车速可达64km/h,满载爬坡能力可达45°,该车的水罐体积超大,容量达20000L,同时还可携带170LA类泡沫,水泵流量高达3000L/min,该车突出特点是信息化程度相当高,配有集成了卫星导航功能的商用笔记本电脑,可借助电子地图精确地确定自己的位置、火场位置,选取最佳行进路线,该车还配有先进的数字通信设备,可通过公共移动通信系统与指挥中心保持联络[1]。1980年我国自主研制了首款履带式森林消防车YD801型履带式森林消防车,后在YD801的基础上改进了一款YD801A型履带式森林消防车,YD801A履带式森林消防车取消了消防系统,改为以运输消防人员和器材并增加了舒适度。之后的BFC804型多功能履带式森林消防车及LY1102XFSG30型履带式森林消防车。其中BFC804型多功能履带式森林消防车在当时被认为综合性能优于国际同类产品,被誉为是“世界最好的森林消防车”[1]。
目前在我国森林灭火坦克主要指SXD09型多功能履带履带式森林消防车(车长5.5m、车宽2.85m、车高1.95m)具有良好的低温启动性能,能适应高寒山区-40℃环境,同时具有抗击危险和危害情形的能力可在恶劣环境和地形条件下进行搜索救援工作[2]。其综合性能优于国内其他履带式消防车,总技术居国内先进水平[3]。总体上,我国森林灭火坦克种类仍旧贫乏,技术也相对落后。SXD09多功能森林消防车利用先进的军用技术,研制出的一种适用于我国南北地区的军民两用的专业化森林消防车,是近年来该公司军转民的成功实践[4]。该车选取了军用履带装甲车辆的技术和成熟可靠的零部件,全道路通过能力和水上浮渡功能、快速的机动性能、强大的运载能力、破障开路能力、救援牵引能力视其主要特点。森林灭火坦克具备多种森林灭火装置和手段,以水灭火消防装置为基本配置,除此之外,还可根据灭火作业需要的时候,在灭火坦克车身临时加装推土铲、耕翻犁、灭火炮(弹)和风力灭火机等装置,推土铲宽度为1.8m。也可以在车辆后部临时加装耕翻犁,耕翻犁为圆盘犁,耕深250mm,耕宽750mm,切断树根和草根的能力很强,每小时翻耕面积0.375hm2。灭火坦克采用履带式行走装置,具备灵活快速的机动性能和在狭窄地段迅速地原地转向。负重轮采用扭杆弹性悬挂,前后负重轮还装有四个筒式阻尼减震器,使车辆在崎岖不平道路中行驶平稳,减震效果良好。履带为双齿外线单销结构,履带宽390~450mm,其附着性能好,单位压力小,能保证车辆在满载人员和物资的情况下,顺利通过沼泽、雪地、河滩、沙漠等松软地段和障碍。在林间行驶时,具有很强的破障开路能力,能够直接撞断25cm左右的乔木,劈开并压平浓密的灌木或荆棘丛,为人员和其他车辆迅速开辟通道。而且车身采用全密封结构,具有在江河、湖泊中水上浮渡能力和航行性能,水中行驶速度4km/h,载员室额定载员8人。车载以水灭火系统由水箱、消防泵、水炮和水带组成,水箱容积3.1m3。消防泵安装在水箱顶部右侧,由汽油发动机和水泵组成车上配有多功能水炮,可随时根据灭火的需要进行直流、水雾和开花喷射。森林灭火坦克主要性能参数见表1。
表1 森林灭火坦克主要技术参数
2 西南林区概况
西南地区位于我国西南部低纬度地区,气候垂直变化明显,从自然区划的角度包括重庆市、四川省、贵州省、云南省。西北靠西藏;北部与青海、甘肃、陕西3省相连;东接湖北、湖南、广西。西南地区以山地为主、地形结构十分复杂,自然资源丰富,植被多样,寒带到热带的树种都有分布,林木蓄积量约15亿m3,仅次于东北,是我国第二大林区。
2.1地形、地貌特征
重庆市位于东经105°17′~110°11′,北纬28° 10′~32°13'之间。属亚热带季风性湿润气候,冬暖夏热,无霜期长、雨量充沛、温润多阴、雨热同季[5]。地形由南北向长江河谷倾斜,起伏较大。地貌以丘陵、山地为主,坡地面积比重大,地质成层性明显,分布着典型的石林、峰林、峡谷等喀斯特景观。四川省位于东经97°21′~108°31′,北纬26°03′~34°19′,土地总面积为48.5万km2。川西为高原,其余为四川盆地,山地和高原占78.82%,地形复杂多样,地表起伏悬殊,川西山地西北高、东南低,由西北向东南倾斜,山地、高原和丘陵约占全省土地面积的97.6%。气候各地有明显差异,雨热同季。
贵州省位于东经103°36′~109°35′,北纬24° 37′~29°13′之间,东西长约595km,南北相距约509km。地貌属于西南部高原山地,境内地势西高东低,自中部向北、东、南3面倾斜,平均海拔在1100m左右,概括分为:高原、山地、丘陵和盆地4种基本类型,其中92.5%的面积为山地和丘陵。
云南省位于东经97°31'39"~106°11'47",北纬21°8'32"~29°15'8"之间,北回归线横贯本省南部。云南省是一个高原山区省份,属青藏高原南延部分。地形波状起伏,海拔相差很大,地势从西北向东南倾斜,平均海拔2000m左右。是一个多山省份,但由于盆地、河谷、丘陵,低山、中山、高山、山原、高原相间分布,各类地貌之间条件差异很大,类型多样复杂。
西南地区地区是一个地形复杂,以山地高原地形为主的地区,各省份中不同地形所占比例见表2。
表2 西南地区地形、地貌
2.2森林资源特征
西南地区植物物种繁多,各地区分布广泛,素有“植物王国”之称。森林资源特征见表3。
重庆市林地面积406.28万hm2,森林面积316.44万hm2,森林覆盖率38.43%;活立木总蓄积17437.31万m3,森林蓄积14651.76万m3;森林每公顷蓄积量46.30m3,其中马尾松林、杉木林、柏木林和栎类林面积较多,分别占乔木林面积的39.41%、12.24%、10.48%和9.06%[5]。四川省生物资源种类繁多,全省有高等植物上万种,约占全国的1/3,林地面积2328.26万hm2,森林面积1703.74万hm2,森林覆盖率35.22%;活立木总蓄积177576.04万m3,森林蓄积168000.04万m3;森林每公顷蓄积量98.61m3,其中冷杉林、柏木林和栎类林面积较多,分别占乔木林面积的14.56%、13.62%和10.75%[5]。贵州省林地面积861.22万hm2,森林面积653.35 万hm2,森林覆盖率37.09%;活立木总蓄积34 384.40万m3,森林蓄积30076.43万m3;森林每公顷蓄积量46.03m3,杉木林、马尾松林和栎类林面积较多,分别占乔木林面积的18.93%、18.66%和3.82%[5]。云南省植物种类十分丰富,全省高等植物达15000多种,占全国种子植物一半以上[6],森林类型主要有寒温性针叶林、暖性针叶林以及热性阔叶林,云南省林地面积2501.04万hm2,森林面积1 914.19万hm2,森林覆盖率50.03%;活立木总蓄积187514.27万m3,森林蓄积169309.19万m3;森林每公顷蓄积量88.45m3。云南松林、栎类林、思茅松林面积较多,分别占乔木林面积的19.83%、10.21%、3.71%[5]。
2.3火灾特征
西南地区是一个林业用地面积广,植物种类繁多的地区,森林的覆盖率大,是一个森林火灾多发地带。据国家森林防火指挥部办公室统计,2000-2009年云南、四川、贵州、西藏、重庆西南5省区年平均发生火灾2460多起,年均伤亡29人,防火形势异常严峻[7]。四川省森林防火期为1月1日至次年6月30日。火灾高发期为2~5月,其中又以3月最为突出,约占全年火警火灾的47%。引起森林火灾的火源有95%为人为火,5%为自然火。一般多发生在午后,约占70%以上;过火面积不大,平均百公顷左右;多发生在海拔2000~2800m阳坡的云南松林内;初发火多为上山火,蔓延速度快,火强度大,待转为下山火后速度减缓,强度降低。火场风向多变,蔓延方向不定,火强度变化大,在陡峭山地还易产生飞火;地表火最多,地下火极少发生;在地势比较平缓的林区可开展夜间灭火,但在高山峡谷林区一般不组织夜间灭火,通常利用凌晨至上午10时前的有利时机灭火,连续灭火时多在3~4天内[8]。当前,云南省森林防火工作呈现出‘三难、两弱、一高’几个特点:防控难、处置难和工作管理难,但也存在基础设施弱、扑救装备差,人民群众对森林防火意识不高等问题。“十一五”期间,贵州共发生森林火灾9364次(其中一般森林火灾6576次,较大森林火灾2779次,重大森林火灾9次,过火总面积10.35万hm2,受害森林面积2.08万hm2,年均森林火灾受害率为0.53%,损失成林蓄积475881.2m3,损失幼树4527.1万株,因森林火灾死亡55人,重伤18人,轻伤31人,其他损失约8686.8万元。近些年来因农村农事用火引发的森林火灾要占已查明火源的65%以上。面对西南地区各种严峻的防火重任拥有可靠的技术装备是必不可少的条件。
表3 西南林区森林资源特征
3 森林灭火坦克在西南林区的应用
目前在西南地区,武警森林总队共有4辆森林灭火坦克。在数量上十分不足,但存在更大的问题是,由于西南林区的独特地形、地貌很难大面积使用森林灭火坦克,只能配备一定数量在特定范围内使用。森林灭火坦克的众多优点可以在很多情况下得到很好利用。森林灭火坦克消防车能很好地弥补常规消防车的不足,使很多常规消防车不能实现的目标,森林灭火坦克可以代替。在西南林区由于森林灭火坦克数量不足和地形限制未能发挥强有力和优势作用,现在也只处在摸索阶段,只有通过不断实践,在日常训练中及在森林火灾扑救过程中不断使用总结经验才能做到客观辩证,只有在不断总结和改进中才能把森林防火坦克消防车与西南地区很好的结合。
4 结论与讨论
西南地区幅员辽阔,资源丰富物种繁多,林火是自然生态的一个重要的因子。由于人为原因在很多情况下使之变为有害,它不但毁坏森林破坏环境,还危及人民生命安全构成重大安全威胁。只有把握有利因素,避免有害因素才能很好地与自然和睦相处,为人民服务,保护国家财产。森林灭火坦克消防车的不断更新换代是国家对森林防火重视的体现。尽管我国的森林消防装备的研制取得了长足的进步,但是与发达国家相比,我国森林消防装备的研制重心仍然还集中在地面装备、单一装备和机械化平台上[1]。我国仍处在发展中国家行列,科学及工业技术相对落后,在森林灭火坦克消防车的性能上虽然有了很大的提高,但也还存在很多不足,比起发达国家我国森林灭火坦克消防车在车身容量、越野性能及信息化特种化还存在短板。森林灭火坦克在西南林区因地形以山地和高原等复杂原因使得森林灭火坦克消防车的使用在很大区域得到限制,但在西南地区配备一定数量的森林灭火坦克消防车是很有必要的。应该在立足西南特殊地理环境的条件下适地适车的理念,在已有条件下总结经验把握长远发展需要。
[1]孔凡清,林翳.赴汤蹈火的履带式森林消防车[J].坦克装甲车辆,2010(8):1-4
[2]佚名.江麓公司GQ09型公路抢险车研制成功[J].新技术新工艺,2011(2):21.
[3]佚名.SXD09多功能履带式森林消防车通过鉴定(J).军民两用技术与产品,2010(6):12.
[4]李剑,彭珊玲,罗权平.江麓机电首批30辆多功能履带式森林消防车赴大兴安岭[J].商用汽车,2011(6):74-76.
[5]贾治邦.第七次全国森林资源清查(S)//中国森林资源报告.北京:中国林业出版社,2012:15-18.
[6]王宇.云南省农业气候资源及区划[M].北京:气象出版社,1990:2-4.
[7]朴东赫,吴建国.西南地区森林防火火源管理的对策措施[J].森林防火,2010(2):12-14.
[8]阚振国,马大和,张昊.四川省林区森林火灾特点及灭火对策[J].林业科技,2004,29(2):29-31.
(责任编辑:韩焕金)
S762.6
A
2015-06-03
国家自然科学基金(31300553);云南省应用基础研究计划(2011FZ136)