森林消防水泵在森林灭火中的应用研究

■ 赵志伟 内蒙古森林消防总队锡林郭勒盟支队东乌旗大队满都中队

受到气候和林相的双重影响，部分地区可能引发森林火灾，火灾发生之后，必须及时对火势进行控制，降低灾害蔓延速度，减少森林火灾对生态环境的威胁，因此必须利用消防水泵，对火势作出相应压制。利用周围存在的水源进行灭火，该种灭火方法与风力灭火、化学灭火相比，更加高效实用。但是水泵灭火应用技术还不成熟，因此如何提升森林水泵灭火应用效率，已经成为扑救森林火灾的核心课题。

一、森林灭火泵的必要性

受到气候和林相影响，部分地区在春夏季节容易引发森林火灾[1]。再加之地球温室效应逐渐凸显，更增加了极端气象发生天数，森林火险发生率提高。其次，随着低产林改造、荒山造林、退耕还林等政策的实施，我国森林覆盖率逐年提升，森林资源占有率越来越高，这也为森林防火工作增加了一定难度。尤其是幼龄林，抗火灾能力较差，在日常抚育过程中，如果营林技术人员不能对森林内可燃物进行充分排查，极容易引发森林火灾。从这一层面来讲，加大森林灭火泵的使用，提高森林火灾扑救作战技术，是非常重要且必要的，可以维护生态安全，提高灭火效率，降低自然灾害发生率，减少人员伤亡，最终促进森林资源可持续发展。

二、森林消防水泵灭火方法

森林火灾扑救本身属于高危作业[2]。由于林火立体化燃烧，火灾蔓延速度较快，尤其是高山林地区，由于海拔落差较大，火头较多，可能引发二次燃烧，并且火情变化快，不易通视，险情多，因此在选择灭火泵和灭火方式时，应该根据火灾、火情、火场、火势特点灵活选择灭火方法，确保国家森林资源安全，降低人员伤亡。主要灭火方式分为以下两种：

（一）多泵接力灭火

多泵接力灭火从本质上讲，就是指利用串并联方式，将远距离水源运输到火场，实施灭火，采用多点用泵、分段扑救方法，利用水泵输水距离远、输水量大的优势，一次性直接打火、扑灭明火，但是抢险人员也应该注意到，该种灭火措施必须掌握好水泵供水性能和海拔高度之间的关系。分析水泵在不同坡度情况下的供水能力，一般来讲，坡度小于等于30 度，海拔高度在2000 ～3800m 之间时，可以利用串联方法，当海拔高度在2500 ～3800m 时，坡度在30 度至45 度之间，可以利用多泵并联或者串联，一旦海拔超过3800m，坡度在45 度至75 度之间，只能使用多泵并串联方式来扑灭明火。提前预设两个蓄水池，在火势较强的情况下加大出水压力和出水量，采取“一点突破+ 两翼推进”的方法，将水源向火场纵深化延伸，提高输水距离，强行压制火头，效果较为明显，可以应对恶劣且复杂的作战环境，通过快攻猛打，4 个水泵分队可以利用1 个小时时间扑灭8km 火线，灭火效果显著。

（二）泵车一体灭火

部分森林火场条件特殊，比如某些高山林区，火场离天然水源距离较远，仅靠单人作业无法将水泵直接提供到火场，因此多数情况下需要消防车和用水车的加持，比如一台森林消防车可以保证单泵连续作业40 ～45 分钟，载水量达到4 吨，水车可以保证单泵连续作业120 ～130 分钟，载水量达到13 吨，在火场道路便于车辆通行时，可以充分发挥消防车和水车的载水功能，利用水车高压水泡直接灭火，机动性更强。如果车辆不能直接进入火场，可以将车辆停留在离火源较近位置，通过单人背负方法利用水泵进行扑救，而消防车和水车为水泵提供移动水源，可以在短时间内控制火势，将水泵延伸到火线，加大灭火半径，保证持续供水。

三、森林消防水泵的具体应用

为了探究森林消防水泵具体应用方法，文章以石湖林场为例，该林场水热资源丰富，林场内群峰叠嶂，以山地地形为主，山高200 ～300m，最高峰海拔1600m，位于亚热带季风气候区，夏季高温多雨，但是在春秋两季较为干燥，遇到极端天气，可能引发森林山火，再加之部分营林技术人员和林场管理者安全意识松懈，在日常检修和巡视过程中不能及时发现安全隐患，导致山间明火，而该林场森林覆盖率高达86%，存在大量中幼龄林，对火灾抵御能力较低，一旦出现明火，将直接引发森林火灾。因此可以利用水泵串并联技术，文章就从设备类型、技术应用、人员配置这三个方面，总结水泵灭火优势，为相关从业人员带来可借鉴性经验。

（一）设备类型

我国出产的水泵扬程一般在30 ～60m 之间，在石湖林场森林火灾爆发时，水泵随着坡度增加扬程不断降低，因此要想提高森林火灾扑火效率，首先应该解决扬程问题，通过水泵串并联技术，引水上山，以此满足山区森林扑火用水需要。水泵类型可以使用进口三缸柱塞液压隔膜泵，保证水泵在高压作业中不会出现螺丝脱落、泵体断裂等问题。

此外，扑救人员也可以利用扩大水泵扬程的方式[4]。通过水泵串联，实现森林灭火扑火效果，这一技术的主要特点为：通过科学合理的水泵布置，可以将不同规格、不同型号、不同生产厂家的水泵进行串并联，在不浪费现有资源的条件下，改装水泵口径，使得水泵间可以快速连接，外接水泵变径，以此达到“以水灭火”的目的；同时相关扑救人员还应该掌握坡度和扬程距离变化之间的关系，以28m 扬程标准水泵为例，在水泵串并联技术应用下，每台泵可以串联5 根水带，水带为标准长度30m，泵与泵之间的输水距离为150m，如果山坡地同时启动水泵作业，多台水泵先铺设水带，三根末端水枪射程15m，如果坡地度数为10 度至30 度，最大可以输送水距离为12m；如果坡度在30 度至50 度之间，末端水枪射程10m，最大输水距离为4.5m。因此，要想提高消防水泵在灭火中的使用效率，可以通过水泵变径，将扬程大的水泵放在末端，将扬程小的水泵放在前端，通过水泵串并联技术，有效扑灭火情，降低火势，提高灭火速度。

（二）技术应用

在选择好设备类型之后，防火部门和扑火队伍还应该把握好水泵灭火的各个作业环节，在作业前、作业中、作业后这三个阶段，始终保持设备处于最佳状态。

1.作业前

在灭火作业前做好装备检查，确保灭火作业可以顺利实施，对实战之前最主要配件和设备进行仔细检查，尤其是水带和水泵，重点把握水泵是否处于良好状态，水带数量和种类能否满足本次作业要求，这直接关系到灭火任务是否可以成功完成。其次判断贮水池是否完好，保证充足的水源供应，根据不同作业环境，有时森林灭火可能需要装备输水，或者当装备输水不能满足作业条件时，可以直接就地取材，选择森林中的河流、湖泊、沟渠等自然水源。选择合适的水泵架设方式，除了上文中提到的串并联架设法，还可以利用单泵架设、并联架设和串联架设这三种方法，根据实际条件的不同，选择具体灭火方式，相关管理者和组织者还应该根据火场地形情况，及时对火场进行勘查，尤其是植被种类、植株密度、火场风力、风向、温湿度、风速等气象情况，掌握本次火灾发展态势，从而确定后续水带、水泵等灭火装备供应量，科学选择铺设路线。

其次，要想提高森林消防水泵应用效果，除了技术方面，相关部门和管理人员还应该重视灭火队伍人员配置，比如在石湖林场2021年发生的森林火灾中，在救援之前：共配备20 名消防人员，其中火灾信息员1 名、水枪助手2 名、水枪手2 名、安全员1 名、油料手1 名、队长1 名、每台水泵配备3 人、每个灭火队员配备4 台水泵、水带手2 人、水泵手1 人。其中队长负责确定具体取水点，做好现场指挥，指定各个水泵设立位置，采取合适地段进行灭火扑救；火场信息员主要搜集信息，比如扑火进度、火灾发生趋势、火场气象情况等，并且按照规定进行上报；安全员主要负责发现火场安全隐患，并降低隐患发生率，做好现场指挥，及时做出扑救合理化建议；油料手主要更换水泵配件，负责备用油量；水带手主要协助水泵手进行运送，负责水带的携带和铺设；水泵手主要观察水泵运行情况，排除水泵故障。消防灭火队伍人员各司其职，可提高森林灭火速度，使得水泵应用效率最大化。

2.作业中

在灭火作业中，首先，高压水泵和便携式水泵放置时应该选择地势平坦区域，最好靠近水源，靠近杂草较少的地方。固定水泵支架，避免在运行中由于自身震动而发生位移，影响水泵正常工作，或者使得水泵翻转滑入水中。其次，对吸水管进行定位，距离水面距离不能小于200mm，如果是浮挺泵，泵底与水面距离不能小于250mm。同时，应检查底阀弹簧是否可以正常复位，拧紧外螺纹接口，在吸水管连接到水泵入水口之前，灌满水，当连接之后，上下抽动吸水管底端，以此达到满水目的。在水泵运行过程中，应该配备专业人员进行看守，避免砂石杂物吸入泵体，突然导致停机问题，如果必须要穿越火烧迹地，应该使用渗水带，防止水带烧坏，如果出现水压减小或断流，应遵循铺设路线原路返回检查。在更换水枪或者是撤收水带时，时间应该控制在两分钟之内，止水钳夹带时间不能过长，以防由于长时间不工作而导致负压急剧递增，损伤泵体。再次，在作业时，扑救人员应该及时根据火场环境变化，转变灭火作业方式，由于水泵灭火作业本身具有一定局限性，因此，指挥员应该根据火势大小、风向突变、火线蔓延方向等多种情况，对现场安全隐患和危机进行指挥和预判，避免造成人员伤亡。同时也应该注意到，在铺设水带时，应该防止地面有坚硬物体，以免发生漏水现象，供水之后应对水带进行巡查，如果存在漏水现象，应该及时补套。最后，在实施水泵灭火时，为了防止供水中断后火势失控，应该建立安全区域，如果水带要横跨公路，必须开设安全槽，避免车辆碾压而冲压水泵。

3.作业后

在每次作业之后，应该及时检查水泵是否出现故障，比如进口引水管滤网堵塞、机封损坏、漏水、进口漏气、叶轮叶片堵塞等，尤其是背负式消防泵，叶轮多为单级闭式叶轮，大直径，窄出口，更加容易造成阻塞，因此，在使用之后，应该对滤网沉底情况进行检查，防止滤网进口阻塞，吸入泥沙、水草等，保证滤网过水面积始终大于进口面积的1.5 倍。

四、结语

综上所述，不同使用条件和使用环境，可能导致消防水泵的功能也有所差异，灭火方式主要以多泵接力灭火和泵车一体灭火为主，但是在使用过程中，部分消防泵存在携带不便、对水质要求较高、扬程短等局限性问题。因此在今后工作中，可以通过水泵串联，提升森林扑火灭火效果，在不浪费现有资源的条件下，改装水泵口径，使得水泵间可以快速连接，选择好设备类型，根据火势大小、风向突变、火线蔓延方向等多种情况，灵活制定扑救方案。