我国森林扑火战法现状与展望

2022-12-28王泽源

中国军转民 2022年23期

王泽源

据不完全统计，全世界年均发生森林火灾达22 万余起，受灾面积达640多万公顷，约占全球森林面积的0.18%[1，2]。20世纪70 年代以来，全球气候持续变暖，森林火灾发生次数及造成的损失都呈上升趋势。1950 年以来我国先后发生森林火灾72.9 万余起，受害森林面积3736 万多公顷，因森林火灾伤亡3.2万多人，直接经济损失数千亿元[3-5]。因此，我国森林火灾预防和扑救工作受到党和全社会的广泛关注，对森林扑火战法研究尤为重要。

近年来，随着十九大胜利召开，对林业提出了新的要求和新的期望，我国林业已进人了新的历史发展阶段，林业建设取得巨大成就，森林防火事业有了长足的发展，林火管理研究也取得了一定成绩。各地林业局防火办是我国森林消防力量的首要组成部分，对林火管理的研究也非常重视，特别是在森林灭火理论、灭火战法创新、装备器材改进等方面进行了有益探索。各基层单位根据在林火扑救中总结出的经验，总结了多种适宜各地的实用扑火战法，同时根据各种扑火器具在扑救中的实用效果，提出了各方面改进的宝贵意见。本研究梳理了灭火扑救的原理，国内林火扑救的主要方法，分析目前风扑火装备优劣势。

1 林火扑救原理及原则

在以“预防为主，积极消灭”的森林防火方针的指导下，把“积极消灭”具体化为“打早、打小、打了”是公认的扑救森林火灾的基本原则[6]。只有实现“三打”，才能把森林火灾的损失降到最低限度。这三打既是战略原则又是技术原则。

燃烧必须具备三个条件，即可燃物、氧气和一定的热能，也称为“燃烧三要素”。在森林、草地、山野里，当燃烧“三要素”同时、同地具备以后，就会发生森林火灾[7]。围绕燃烧三要素的灭火原理和灭火方式之间存在必然联系，在扑火实践中，具备相应的灭火技术和措施表1-1。

2 森林灭火作战战法

目前，由于受灭火条件、灭火环境、灭火装备及人员素质和地区社会经济差异的影响，关于森林灭火作战战法研究及分类在我国还处于初期阶段，提法也不尽相同。笔者认为，研究灭火战法，就是研究灭火效益及灭火安全。研究的基础也应该从最基本的灭火原理而制定的灭火战法开始，从而使战法研究系统化、规范化、实用化，以利于灭火队伍在实践中创新和发展新的战法。根据森林部队多年的灭火实践经验总结，我们从森林灭火机理上。对森林灭火战法进行初步归纳分类，大体分为以下三种基本战法。

表1 -1 扑火原理与扑火措施

（1）隔绝空气窒息法：利用覆盖、阻隔的方法隔绝空气，使空气中的氧气含量不足以支撑可燃物燃烧，即空气中的氧含量下降到14%～18%[8]。该方法通过隔绝氧气阻止火势的发展，从而起到灭火的效果，使用直接扑打或用土覆盖到可燃物上，使其与空气隔绝，进而火势熄灭。也可以喷施化学灭火剂，由于灭火剂受热分解，产生不燃气体，使可燃物与空气隔绝而窒息[9]。这种方式适用于火燃烧的初期或消灭余火，若发生大面积森林火灾，由于空间过大很难控制，不宜采用这种方式。此方法仅适用于初期火和小范围火。

（2）散热降温冷却法：使燃烧处的温度降到燃点以下或使附近可燃物的温度达不到可燃点的方法。采用有效的降温措施使燃烧的可燃物温度降至燃点以下，低于燃烧温度，可燃物燃烧就会停止。采用洒水、冷却、隔热措施，在燃烧的可燃物上喷洒水或覆盖湿士可降低温度，达到扑救的目的。

（3）可燃物隔离法：隔离封锁可燃物，使火与之隔离，达到灭火的目的。通过人工方法隔离可燃物，使可燃物不连续燃烧，减少可燃物燃烧气体的释放量，使其浓度低于能够燃烧的下限。采用建立防火线、防火沟、生土隔离带等措施，使燃烧的可燃物与未燃烧的可燃物隔离开；亦可在可燃物上喷洒大量水和化学防火剂，改变可燃物的燃烧状态，使其难以燃烧或者不燃烧。

其他各类扑火战法，均由此三类基本战法拓展或延伸而产生，如风力灭火战法是通过设备（风力灭火机等）强风吹动燃烧物，强风带走大量热量，使其散热降温冷却并降低可燃物燃烧温度，从而达到灭火的目的。有的高功率风力灭火设备能够迅速吹散林下的可燃物，使其火源周围撤离可燃物，控制火势的蔓延。

以水灭火战法的原理也是以上三种基本原理战法的拓展与延伸，水喷洒到可燃物上后会迅速降低其表面温度，当温度低于可燃物的燃点时，燃烧就无法进行，从而起到灭火的效果[10]。其次，灭火机有很大的压力，可以形成冲击力很大的水柱，喷射到可燃物上能将其冲散，与湿土混合，形成难以点燃的物质，起到灭火的作用。最后，蒸发形成的水蒸气可以有效降低火场的含氧量或可燃气体浓度，当浓度低于燃烧所需的浓度要求时，燃烧就会停止[11]。风灭火战法也是利用风力灭火机产生的高速气流能带走燃烧产生的热量，能将轻型可燃物吹离火线，并吹散可燃物热分解产生的可燃性气体，使可燃物因温度降低而熄灭，并使可燃物产生隔离，无法进行有焰燃烧，从而阻止火势的蔓延[12]。

3 我国森林风、水灭火战法

战法，通俗地讲就是用兵作战的方法，古代称之为兵法，西方国家称之为作战指挥艺术。灭火战法就是森林部队灭火作战中为消灭森林火灾所采用的灭火样式、技术和战术的总称[13]。根据森林部队和林业防火基层单位多年灭火作战实践经验，从森林灭火机理、方式、手段和环境上均总结出各类适用于各地实际情况的林火灭火战法，以水灭火战法和风力灭火战法是目前使用最频繁、运用广泛的林火扑救战法。

上山火以树冠火为主，地表火很少，蔓延速度快。下山火以地表火为主，树冠火较少，蔓延速度较慢。迂回火是树冠火与地表火并重，蔓延速度比上山火慢，比下山火快。根据每种林火蔓延情况，防火一线工作者总结了一套符合我国实际情况的扑火战法。

3.1 风力灭火战法

风力灭火战法即风力灭火机灭火法。这是我国20 世纪70 年代末森林防火战线上的同志的一大特殊贡献，使从原始的灭火方法向现代灭火方法跨越了一大步，其灭火原理是机械功能产生强风吹散可燃物，降低燃烧温度，改变燃烧环境，达到灭火目的。风力灭火战法比人力灭火法即原始灭火法提高了灭火效率，适用于我国大部分地区灭火作战。现应用于灭火实践的风力灭火机的种类有手提式、背负式两种，森林部队实践中还总结归纳了单机灭火、多机灭火编组常用战法等广为应用。目前，风力灭火还缺少的是较大型的车载和自行式机，风力灭火战法还局限于人力手工作业上。随着灭火装备的不断完备，必将还会有新的装备和战法应用于灭火实战。

3.2 以水灭火战法

以水灭火战法即水灭法。水灭法安全系数大，灭火效率高。我国森林灭火作战中水灭法应用于20 世纪90 年代后期，最早由森林部队开始引进开发使用，灭火效果十分明显。水灭火法机械化程度要求高，专业性较强，专业化灭火队伍应重点装备。水灭法目前可分为移动式和固定式两种，移动式主要是指水源供给靠森林消防车、运水车和人力供水法，固定式主要靠河流、池塘和在重点火险区城内，规划设计修建的贮水池、地下水泵供水的方式灭火，还有空中机载吊桶喷洒的战法实现灭火目的。水灭火法灭火效率高，方法简便，非常适用我国广大区域的森林灭火，发展推广空间很大，目前单兵灭火装备主要有扑火耙、便携式水枪及风力灭火机等。这些设备结构简单、便于携带，可有效地扑灭低强度的地表火，是地面扑火人员的主要工具。西方发达国家对携式灭火装备的研制、生产及使用十分关注，它们的产品多数都已配套，且工艺先进、坚固耐用，是地面扑火人员的主要装备。我国常用的灭火工具有灭火水枪与风力灭火机等。他们具有以下特点：

（1）灭火水枪：灭火水枪通常为背负式，一次可装20kg 左右的水，有效射程4～5m，多用于扑灭初发的森林火灾、弱度地表火或者用于清理火场和水浇防火线。

（2）风力灭火机：风力灭火机多以小型二冲程汽油机为动力，距风筒出口2.5m 处的风力为20～30m/s，相当于9 级以上大风。对低于2m 的林火有较好的扑灭效果，但对暗火的扑火效果较差。另外，风力灭火机能加装水带或干粉盒，将水与风两种灭火的有效手段紧密结合起来，以提高灭火效果。

4 国内林火扑救装备现状

在我国大力推进天保工程和构建生态安全的背景下，我国森林消防队伍不断壮大，装备以及扑火技术得到极大改善。例如在内蒙古自治区，该自治区森林警察总队大兴安岭支队，成立了装甲车、水泵、滑索、给水等扑火分队。这些队伍装备了先进的扑火设备，如通信车、给水车、道路运输车、履带牵引车等。单兵方面，为战士配备了高频对讲机、卫星电话以及北斗定位系统等先进装备。

虽然国产水灭火设备的研发取得了长足的进步，但是仍然有许多方面需要改进。比如高效运输送水的设备还是空白，轻型高扬程水泵的开发还在初始阶段。由于如今森林扑火器材的标准还不完善，许多设备的质量并不过关，影响以水扑火技术的效率和可靠性。

空中扑火技术具有节省时间和费用，效率高，但在我国该方法的发展却比较迟缓。原因是我国扑火飞机较小，多为无人机或小型飞机，一次携带的水或灭火剂少，需要多次补充容易延误战机。中性两栖飞机具有携带量大，可就近补充水的优势，可以大大提高灭火效率。因此，引进中性两栖飞机可以改善我国空中水灭火效率不高的局面。

我国便携式灭火工具发展迅速，种类多样，但在质量和工艺水平上仍与国外制造商有很多差距。导致这种情况的原因有：我国便携式灭火工具制造商多为中小型企业，没有大规模资金进行研发和创新，多为国外仪器的仿制品，做工比较粗糙。我国人口众多，人力资源相对丰富，需要灵活、便捷的扑火组织形式，所以对便携式灭火工具需求大，这也是我国便携式灭火工具发展迅速的主要原因。

从以往的扑火经验看出，只靠单一的扑火设备难以迅速扑灭森林大火，若能提高扑火效率，就能挽回大量经济损失。因此应研发具有迅速响应的扑火系统，如发展载水补给车辆，修筑蓄水池，研发动力水泵等，达到能远距离向火场供水的水平。研究空中扑火技术，开发大中型灭火飞机，形成一套立体灭火系统。