加强以水灭火系统建设，提高森林消防灭火能力

季海军

摘要：在坚持“以水灭火”形式的前提下，结合科学技术背景，衍生出了许多新的灭火方法。为了进一步提高森林消防工作的效率，发挥出以水灭火方式的优势，将当下主流的“以水灭火”技术作为主体，进一步探讨如何加强以水灭火系统的建设，增强森林消防的灭火能力，为后续相关研究提供一些参考，在全新的时代背景下，为保障森林资源以及林区地带人民的生命和财产安全尽一份微薄之力。

关键词：以水灭火;灭火系统建设;灭火能力

随着时代的发展，人们逐渐认识到生态建设的重要性，做好经济发展和生态保护，两者之间的平衡也是政府的重要工作之一，森林资源作为重要的生态资源，自然也就受到广泛的关注与重视。做好森林火灾的预防和灭火系统的建设，是森林资源保护工作的重要项目之一，同时也关乎林区周边人民生命和财产安全。以水灭火作为生活中的常识，在森林灭火中，同样也是一种经济适用且高效的方法。

在科学技术不断发展的前提下，结合新时代科学技术，以水灭火的技术手段也衍生出了不少新的形式。例如，运用航空技术、无人机进行水源运输，还有以人工降雨的方式来实现灭火等。为了更好地保护我国森林资源，需要将这些技术手段相互配合优势互补，形成一套完整的森林灭火体系。以时下主流灭火技术为主，总结现状，探讨如何加强以水灭火的森林灭火系统建设。

1  以水灭火的优势

1.1  以水灭火的原理

从物理学的角度来讲，水的比热容比较大，约为4.2kJ/（kg·℃），这意味着水的温度每升高1℃要吸收约4.2kJ的热量。同时水的蒸发热也比较大，在25℃下，一个标准大气压的环境下为44kJ/mol，即约为2.4kJ/g，这个数值在已知的溶剂当中是最高的。由于水的这些物理属性，长期以来一直被作为良好的冷却剂或吸热剂。在灭火方面，水之所以长期以来能够取得良好的效果，也是基于自身的物理性质，当水和燃烧物接触时，就可以在蒸发的过程中，使燃烧物的热量被吸收，从而使燃烧物冷却无法燃烧。而且水体可以有效阻断空气，从氧气供给方面也可以防止复燃。

1.2  在工作中展现的具体优势

在森林灭火的过程中，以水灭火体现出了诸多的优势，主要体现在以下方面：第一，滅火的高效和迅速，基于物理学原理，以水灭火能够快速使可燃物冷却，达不到燃烧温度，同时增加可燃物的湿度，有效地控制火势，方便消防人员及时扑灭火灾。第二，对火头实现有效拦截，结合航空技术的以水灭火手段就可以从空中有效拦截火头，避免消防人员靠近火线，从而进一步提升消防人员工作的安全指数，进一步降低了灭火的难度。第三，在长期的工作实践中，以及日常生活经验，以水灭火是最为有效彻底的方式，在扑灭火势之后，还可以增加可燃物的湿度或者含水率，防止可燃物在该环境下再度复燃。第四，长期的工作时间和生活经验表明，以水灭火的各种技术在诸多灭火手段中成本相对较低，可以说是经济而又高效。我国林区的水系较为发达，水资源丰富，大大小小河流交错相连，长久以来，以水灭火的方式在森林火灾的扑救中发挥了突出的作用，节省了大量的人力物力和财力。因此，对于我国的生态建设与生态保护具有重要意义。在我国消防事业伴随科学技术和社会经济不断发展的背景下，以水灭火的各类技术手段，其应用范围也越发广泛。

2  较为常用的以水灭火技术

现阶段内结合新时代科学技术的发展，森林消防中将“以水灭火”作为核心的常用技术手段有：机腹式水箱灭火、水枪灭火、吊桶灭火、人工降雨等诸多方式，接下来将简单进行阐述和介绍

2.1  机腹式水箱灭火

这种主要是在直升机的腹部安装水箱，水箱内装载着水或者含水的化学药剂，喷洒的方式一般为两种，一种是直升机在指定地点悬停，进行点式喷洒，另一种则是让直升机以一定的速度飞过火区进行线式喷洒。在水箱的一侧有汲取水源使用的管道，在底部有用于喷洒的洒水口。通常在执行机腹式水箱灭火时，一般将水源或者含水的化学药剂喷洒在火头和火线上，或者喷洒在相应位置的前端，阻止火势的蔓延，阻碍可燃物的燃烧。机腹式水箱灭火作为一种航空消防技术手段，具有较高的准确性，对于飞机的可操作性也比较高。同时在这种灭火方式下，直升机也可以将水箱内部的水资源和含水的化学药剂输送到地面的水箱或者灭火设施中，发挥辅助灭火的作用，提高水资源或者含水化学药剂的输送效率。

2.2  航空式灭火

航空式灭火与机腹式水箱灭火，同样是在飞行器在水箱当中装载水或者含水的化学药剂。水箱的基本设计大体相同，同样有着吸水结构与放水的设置。但由于航空式灭火主要用于一些交通不便人员难以抵达的火灾场所，执行火灾扑救，因此在航空式灭火当中主要是有携带水或者含水化学药剂的飞行器对火势较小的火区展开扑救工作，也就是航空技术手段是作为主体而存在的，而不是地面扑救工作团队的辅助。也就是说对于飞行器和飞行员的自主性有更高的要求。典型的就是加拿大的水陆两栖飞机CL-415，该飞机最大的特点就是可以进行自主吸水，当飞机以俯冲的方式掠过水面时，运用冲力将水灌入水箱中，同时应用液压装置来控制水量。较高的自主性也增强了航空式灭火的应变能力。另外，航空式灭火大多是以机群的方式出动，故而对于各飞行器（飞机）之间的相互配合也有一定的要求。

2.3  直升机外设吊桶、吊囊灭火

吊囊、吊桶灭火这一方式主要是指利用直升机外挂的吊桶或者吊囊，对消防区域的火头进行及时的扑灭，这一方式的主要运行原理和适用范围与机腹式水箱灭火技术类似。与之略有不同的是，机腹式水箱的灭火技术装载水资源和含水化学药剂的部位主要是直升机内置的水箱。而吊桶、吊囊方式则主要依赖外挂的吊桶、吊囊设备来展开对火灾的扑灭工作。因此，吊桶、吊囊式的灭火方式不仅能够有效为地面的灭火设备提供水资源和含水化学药剂资源，还可以通过向吊桶和吊囊中装载适量的淡水和饮用水资源解决消防人员的用水问题。毕竟身处林区，虽然水资源较为丰富，但是饮用水较少，如果直接饮用林区未经处理的水资源，很容易使消防员的身体健康出现问题。

2.4  人工增雨实现灭火

用人工增雨来实现灭火，本质是在形成降雨的有利条件下，通过播撒催化剂来促使云层达到降雨的条件，增大降雨量来实现灭火的目标。由于这种方式见效快、效果明显且降雨范围较大，通常使用于大规模、大范围的森林火灾扑救工作。常见的用于人工增雨的催化剂，有干冰、碘化银、硫化铜等，催化剂具有凝结核和稀释的作用，从而促进雨滴的形成，在列举的催化剂中，主要就是通过急速的降温，来增加云层中的冰晶，促进降雨。实施人工增雨的手段多种多样，比如通过高射炮和火箭向云层发射催化剂，利用飞机飞行器在云层中播撒催化剂等。

我国早在20世纪70年代初期，就有过利用人工增雨实现灭火的案例，在20世纪80年代，更是开展了利用人工举措来实现降雨的研究。在近10年的森林消防案例中，比较典型的就是2010年6月26日，黑龙江省呼中县发生了重大的森林火灾，通过对最近几日天气的预测，判定在7月3日将有一场降雨，并及时开始规划人工降雨作业，在7月3日当天反复在火区上空进行人工增雨作业，最终成功降雨，大火得到了有效的控制。虽然人工增雨这一灭火方式在森林消防工作中起着至关重要的作用，并且当下的人工增雨研究也取得了一定进展，但是對于人工增雨作业的整个精确掌控方面，依然还有待提升，例如降雨的净增量、播撒催化剂的时机、降雨的落区时效等方面问题，还需要进一步深入研究，加强控制。

2.5  地面设施设备灭火

借助地面设施设备的灭火方式主要包括水枪灭火、水泵灭火、车载水囊灭火等，由于以上几种方式通常是一起使用，作为地面灭火的综合手段。因此，这里也放到一起来讨论，水枪灭火的方式主要依赖于消防员的单兵装备，也就是消防员通过人力来将水箱和水囊中的水资源挤压出来。经过水枪嘴喷洒到火线和火头上，可以有效对地表火头、火线、火场进行清理，但因为自身有赖人力，因此在一些人类难以抵达的地方，水泵灭火则主要是通过水泵对附近河流湖泊以及水车、人工水池等地方的水资源进行汲取，之后输送和喷射也可以尝试将多台水泵串联加大输送距离，水泵灭火的一大特点就是流量大、连续性强、喷射距离远，配合人工的水枪灭火和吊桶吊囊一类的航空灭火手段，可以有效扑灭高强度地表火和树冠火。而车载水囊灭火与上述灭火方式最大的区别在于，水囊的装载车辆以运兵车为主，可以有效的接近火线和火场进行灭火。

3  森林消防开展以水灭火的现状

水实际上也是大多数灭火化学药剂中的主要成分，通过对以水灭火手段原理的阐述，不难看出，水作为火的克星，在灭火方面展现出了突出性能。在航空式灭火手段中，大多采用化学药剂实施灭火，但这些飞行器（飞机）同样可以用于装载水来开展以水灭火的消防工作。在欧美等林业发达国家，以水灭火是消防工作优先考虑的灭火方式，而且，灭火的技术手段以航空式灭火为主。发达国家基本上每年都要采购大量飞行器，装载水和含水化学药剂应用于消防。例如上文提到的CL-415水陆两栖飞机就是早年加拿大为了消防工作而专门研制的飞机，这种飞机的装载量较大，一次可以装载6t水。综上所述，化学灭火实际上也是以水灭火为核心的一种方式。并且在未来会越来越多的使用纯水进行灭火，化学药剂主要用于特定的情境中。

对于我国来说，尽管在消防灭火工作当中的航空技术手段已经得到了初步的推广和使用，但是我国森林消防工作的主要设备依然是风力灭火器，由于航空灭火设备比重小，给森林消防部门进一步普及航空灭火方式带来了困难。

4  加强以水灭火系统建设的建议

4.1  加强航空灭火的队伍建设

如上文所述，我国的航空灭火技术手段发展受到阻碍的一个重要原因就是航空灭火的设备占比不足，我国用于森林灭火的飞机载量也较小，具体来说，Y-5型飞机的装载量为0.9t;M-18型飞机的装载量在1.5t;M-8型飞机的外挂吊桶装载量在1t左右;M-171型飞机外挂吊桶的装载量也没有超出2t;鉴于目前活跃于我国森林消防灭火工作一线的这些飞机，装载量普遍偏小，考虑到在飞机实际操作过程中会出现一定程度的喷洒偏移，时而产生雾化的现象，将这一些难以避免的水量损耗排除之后，这些小装载量飞机实际用于扑灭森林火灾的水量，可以说是少之又少。这严重影响了利用航空手段进行森林灭火的工作效率。

为了能够有效解决这一问题，除了积极研发新型的飞机用于消防事业之外，再有就是大量引进国外的大载量飞机，例如，MI-26TC，这一机型的实际外挂吊桶装载量为15t。只有当用于灭火的水资源充足的情况下，以水灭火的技术手段才能充分发挥效果。

4.2  有效利用人工增雨手段

人工增雨的灭火方式，在经历我国长期的森林消防灭火工作的实践后，其有效性和灭火效率也得到了证明，而且我国在这一方面，积累了一定程度的经验。因此对于一些其他技术手段难以及时控制的火势应当及时考虑这一手段的运用。对于人工增雨的实际降雨量、降雨区域，以及催化剂播撒手段和时机的选择等还有待进一步完善，这需要相关技术人员与消防工作人员的具体实践相互配合，充分发挥出人工增雨在扑灭大面积森林火灾中发挥的作用。

4.3  加大对吊桶、吊囊灭火技术的开发与应用力度

通过前文的阐述，我们不难发现，吊桶、吊囊灭火技术在森林消防灭火工作中有着多样化的应用，既可以直接实施开展灭火工作，也可以与地面设备设施的灭火技术构成一套完整的体系，互补互助。而且吊桶、吊囊的灭火技术具有灵活性，运用飞机较快的速度，可以有效实行水资源的输送，提高地面消防灭火工作的效率。除此之外，飞机外挂的吊桶和吊囊也可以用来装载饮用水等淡水资源，还有机械用油，这样，地面的消防队伍就可以实现淡水资源补给，以及车辆机械的供油保养，进一步改善消防人员的工作环境，确保消防人员在工作时能够保持较好的状态，更好地发挥出机械和车辆的效能，并且也保障了灭火工作能够持续进行。

综上，我国应当在原有技术上，对吊桶吊囊的灭火技术手段进行开发，充分结合各地森林消防灭火工作的实际状况，提升这一手段在实践中的效率。

5  结语

总而言之，以水灭火是一种经济而且高效的灭火手段，这一方式在我国森林消防灭火工作的长期实践中被得到充分证明。针对当前我国开展森林消防灭火工作的现状，应当进一步发展以结合航空技术手段的方式来加强以水灭火系统的建设，应对森林火灾发展瞬息万变的态势，将各类灭火技术手段进行融合和搭配，形成优势互补、地空配合构成一套完整的森林消防灭火体系，进一步提高灭火能力。相信在我国各项技术蓬勃发展的背景下，结合我国丰富的森林消防灭火工作经验，以水灭火的技术手段，将得到进一步发展。

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Strengthen the construction of

water-based fire extinguishing systems

to improve forest firefighting capabilities

Ji Haijun

（Heilongjiang Forest Fire Corps Daxinganling Regional Brigade 18 Station Detachment，Heilongjiang  Daxinganling  165000）

Abstract：Under the premise of adhering to the form of "water-based fire extinguishing"， many new fire extinguishing methods have been derived from the background of science and technology. In order to further improve the efficiency of forest firefighting work and give full play to the advantages of water-based firefighting methods， the mainstream "water-based firefighting" technology is used as the main body to further discuss how to strengthen the construction of water-based firefighting systems and enhance the firefighting capacity of forest firefighting， so as to provide some reference for the subsequent related research， and to In the new era， we will do our best to protect the forest resources and the lives and properties of the people in the forest area.

Keywords：water-based fire extinguishing; fire extinguishing system construction; fire extinguishing capacity