森林防火与火灾扑救措施初探∗

2022-04-07国文娟崔振敏崔轩宁

森林防火 2022年1期

国文娟崔振敏崔轩宁

（寿光市国有机械林场，山东寿光 262700）

了解森林火灾发生规律及强度，提高预防措施可有效避免火灾或减少森林火灾危害，本文旨在分析森林火灾规律及强度，简述森林防火预防措施及扑救与逃生方法，以期为森林防火工作提供借鉴。

1 森林火灾原因简析

森林火灾起火原因可分为人为火灾与自然火灾。人为火灾包括以下两种[1]：1）生产性火源，如农林、牧业、林副业、矿业运输等生产用火。非生产性火源如野炊、做饭、烧纸、取暖等用火。2）人为故意纵火，如燃放烟花爆竹，焚烧杂草等火源。自然火灾包括雷电、自燃等原因引起的起火。其中人为火灾的火源大多为村民生产过程中烧荒开垦、祭扫烧纸等原因造成的。

2 森林火灾规律及强度

2.1 火灾发生规律

森林火灾的发生大多与天气高温、持续干旱、大风天气有密不可分的关系。热带雨林地区不易发生森林大火，主要原因为该地区全年大多为降雨天气，森林内部湿度大，植物全年处于生长期，植物体内含有充足的水分。但任何地区的森林都难以完全避免森林火灾。根据目前学术界对森林火灾发生规律的研究[2-7]，总结如下：1）其规律主要体现在以年为单位的周期性变化。在湿度较大、降水量相对较多的月份中，森林火灾不易发生，反之在降水量较少的干旱月份森林火灾相对多发。根据干旱和湿润两种年份的交替变换，可总结出森林火灾有年份周期性的变化。2）以季节为单位的变化。干季和湿季在一个年度中较容易分辨出来。然而，森林火灾大多在干旱季节发生。旱季降水量偏少，植物体内不易储备水分，地表植物干燥易燃，易发生火情。因此，旱季又被称为防火期。我国南方森林火灾多发生于冬季和春季，北方则多发生于春季和秋季。3）以日为单位的变化。在一天之中，太阳光照强度大小不同。中午气温高、空气湿度较小，发生森林火灾的概率相对较高；早晚温度较低，湿度相对较大，发生森林火灾的概率相对较低。

2.2 火势蔓延规律

影响森林火势蔓延的主要三种热能传播方式，分别是热对流、热辐射及热传导。1）热对流主要表现形式为流烟柱。流烟柱是由于热空气不断上升，而周围的冷空气补充进来而形成。这些对流烟柱可使燃烧物中3/4的热量快速聚集，加上强风的作用，可使地表火情发展为树叶燃烧，引燃地表植物，导致树冠火。2）热辐射是地表火情蔓延的主要传热方式。热辐射的传热和火点中心的平方距离成反比。热辐射的传播方式是以电磁波的形式向周边呈直线方式传播，并不依靠外在条件就可以电磁辐射的形式把热能向外分散发射。3）热传导是发生在燃烧物体内部的传热形式。热传导传热速度快慢与可燃烧物质自身导热系数大小有关。热传导是地下火情蔓延的主要原因，风速大小直接决定了火势蔓延速度的快慢。假如在山地条件下，火情由山体下方向山体上方蔓延，火势蔓延速度相对较快，火势相对较强，称之为冲火。如果是由山体上方向山体下方蔓延，火势蔓延速度相对较慢，火势相对较弱，称之为坐火。火势蔓延速度最快，火势最强的部分被称之为火头，火势蔓延速度最慢，火势比较弱，与火头方向相对的部分称之为火尾。然而，火翼在火头和火尾两侧，火翼蔓延速度快慢与火头和火尾相对应，火头部分火焰蔓延速度比较快，而火尾部分火翼蔓延速度相对火头部分火翼蔓延速度较慢。但在地势相对平整的无风情况下，火情早期蔓延形状大都呈现为近似正圆形态，在风力较大时，火情蔓延形态呈现为长椭圆形状，长椭圆形蔓延火情的长轴平行于风阻力方向。在不确定风的阻力方向情况下，火情蔓延形态大都为扇形形状分布。山地地势的火情蔓延时，火势会向着山背山脊迅速蔓延，而山谷或沟渠低洼地带火势蔓延较慢，火情蔓延形态大多为凹形或鸡爪型[8]。

2.3 森林火灾强度

森林火灾强度大小不等。较高强度的火情，火势向上形成对流烟柱和涡流，能卷带燃烧物质至距离火头较远的地方，产生新火点和火场，叫做飞火。飞火危害很大，也是森林大火灾及特大火灾中常见的一种形式，这种森林火灾扑救难度相对较大。森林火灾强度较低的火情较易控制。因此，低强度的火情不仅没有对流烟柱，火焰也比较小且蔓延形态不大，可进行人工扑打灭火或化学制剂灭火。因此，可燃烧物质的种类，树木以及物质自身的含水量，加上地形地势的变化，周围环境干湿程度、天气状况、风速大小都会影响森林火势蔓延速度和火力强度大小。

3 森林火灾预防措施

3.1 严格把控人为火种

南方林区重点防火的季节为春冬，北方为春秋。把控人为火种需要经常清理森林内部的杂草、枯枝落叶等可燃烧物质及易燃烧物质，以便降低森林火灾发生的概率。日常要利用各种方式进行森林防火宣传，可利用广而告之的宣讲宣传好护林防火基本知识，相关的法律法规和规章制度，使森林防火知识宣传到户，宣讲到人，并做到严格执行把控，入山入林管理制度，严格控制野外林地用火制度[9-10]。

3.2 强化修建防火设施

利用原有自然防火屏障或人工修建防火屏障，如江河水系、公路、铁路及农田相连接的防火屏障网络，并结合使用各类火情预警系统，在发生火情时，可把林业火势控制在可控范围内，降低损失。1）防火线。防火线设施的作用主要是阻碍火势蔓延。其分类有国境防火线、铁路防火线、林缘防火线等。在靠近两国边境且没有河流、湖泊、公路的地段设置宽度50～100 m防火线。铁路防火线在铁路两侧开设，防火线宽度为30～50 m。林缘防火线，在森林与草原交界的地方，或在森林边界外设立宽度50 m左右的防火线，以便防止草原、沟渠、水塘等火灾蔓延到森林或林地中。林内防火线，为防止森林大火在林地内没有边际的蔓延，设立宽度20～30 m的防火线。开设这几类防火线，要根据原有地形地势开设，采用人工割草、机械耕垦、提前火烧、化学药剂等方式方法去开设。2）防火瞭望台。防火瞭望台适用于发现火情、观测火情，确定着火点等。这类瞭望台大多建立在视线开阔的高地上，多处瞭望台相互结合形成网点式分布，并在瞭望观察平台内配备地图、望远镜、方位盘及通信设备等，如发生火情，可两个或多个瞭望台，同时配合交叉观测，以便更加准确地确定火场位置，并在地图上做好标记，以便迅速向上级做出完整的报告。3）航空巡护。这种巡护观测方式一般用于偏远地区、人员相对稀少、交通不便利的地区。可用小型飞机和无人机进行，便于及早发现火情，为森林火灾扑救提供着火点位置，面积大小以及火灾类别分析等信息，增强预警能力。4）利用营林技术种植防火树种，可发挥一定的防火屏障作用[11-15]。

3.3 搭建高层瞭望塔

瞭望塔观测是一种在高层瞭望平台上观测森林是否有火灾发生，以确定林火发生地点，第一时间报告情况的森林火灾预防方式。其优点是观察范围及覆盖面积相对较大，观测效果比较理想，但也存在一些缺点，如生活条件比较艰苦的偏远地区不具备搭建瞭望塔的条件，其次是搭建瞭望塔受限于地形地势，会出现观察死角，影响观测效果。高层瞭望塔是一种在高处观测观察的方式，对余火及地下火观察有一定局限性，无法观测浓雾地带。在雷电等恶劣天气条件下，为保护护林人员人身安全，只能暂停登塔观测。另外，瞭望观测是目测观察，所以对观察人员的经验及对森林区域的熟悉度也有一定要求。

3.4 建设视频监控系统

视频监控是目前国内主流方式，将视频监控系统运用到森林火灾监测中是传统城市监控系统向林业及其他领域的简单延伸。它主要是通过视频设备采集图像及影像资料，然后通过微波汇总再由人工集中完成检查的一种方式，这种方式对森林火灾的预防发现比较及时，但也存在很多弊端，因为需要人工对多条视频监控线路进行一一排查，易造成视觉疲劳，忽略小火情，造成漏报。因此，这些传统的视频监控是非数字化的森林火灾监测系统，仍需应用更为智能的技术，以提高森林防火水平。

3.5 建立智能预警系统

有关森林防火的预测一般分为以下几种：1）火险天气预报。根据气象数据推测是否为易发生火灾的天气。2）火灾发生预报。根据天气数据，易燃烧物质自身含水量等推送火情是否能够发生。3）火行为预报。这类预报是结合上述两种预报条件，结合自然地势根据预测模型计算一旦发生火情，火势蔓延速度，火势强度，火焰的高度等，为灭火提供数据参考。

智能化火情预警系统是森林防火技术的发展方向，是实现森林防火智能化的有效途径，符合森林防火信息化的要求。智能化火情预警系统是利用无缝融合智能图像识别技术，结合大型网络监控技术，利用多项专利技术与森林防火经验所建立的防火智能预警及应急指挥系统。智能化火情预警系统能实现对林区的自动监控，烟点火点的精准识别定位，对火情及时进行智能化推断演练，从而对火情扑救指挥提供辅助性决策方案，智能化火情预警系统是一种专业的森林防火辅助决策和应急指挥方案应用系统。

4 森林火灾扑救与逃生

4.1 强化扑救队伍建设

强化扑救火灾队伍建设。一是前线指挥员必须由救火经验丰富的同志担任，临时组织的扑救火人员必须指定区域和负责人，明确纪律及安全事项。二是对救灾用品的检查要严格按照相关规定进行。组织好火情的现场检查工作，信息畅通，组织好人员救护与后勤保障等工作。三是要明确救火的方式方法，不可迎风打火头，不可在易燃可燃物品稠密的地方扑火，正确使用扑火用具。

4.2 森林火灾扑救方法

森林火灾扑救方法一般包括以下两种：一是冷却法。将可燃物的温度降下来，把火灭掉，一般是在着火可燃物表面使用化学制剂，喷洒水使土壤湿润等方式从而避免可燃物达到燃点。二是隔离法。使可燃物与外界隔离，使火源与物体（可燃、易燃、未燃物质）相互分离。可采取以下方法进行处理：1）将化学物品制剂喷洒在可燃物表面，人工扑打，机械翻垦生土地，使用高速风力灭火器；2）提前火烧，通过爆破等方式开垦设立防火带，使这些物质相互分离；3）使用水和化学制剂增加其耐燃性；4）隔绝空气，使空气中氧气含量降低到14%以下，使火源自动熄灭，可利用工具扑打或用土壤覆盖喷洒化学制剂等方式[16]。

4.3 做好森林火灾逃生

当森林火灾发生时，救火人员应先辨别风向，根据风力和火势大小，选择逆风方向或侧风方向制订安全逃生路线，不要顺风逃生。如距离着火点较近，火势较强，可选择沟凹处暂时躲避，等到火势相对变小时再逃生。如与着火点距离相对较远，应向没有杂草或杂草相对稀少的地方撤离，如在山地，应向山下逃生，逃生过程中还要注意躲避火灾现场附近的蚊虫、毒蜂、野兽等的袭击。如有同伴，应相互照应并及时核对人数，如发现有人掉队，应及时向上级及救灾队汇报求援[17]。