山西省沁源县“3·29”森林火灾突发事件应急处置及启示
2023-01-06卢盛栋郭亚超张建强张建新
李 芬, 卢盛栋, 郭亚超, 张建强, 张建新
(1. 山西省气象灾害防御技术中心, 山西 太原 030032; 2. 山西省长治市沁源县气象局, 山西 长治 046500; 3. 山西省气象局应急与减灾处, 山西 太原 030002; 4. 山西省气候中心, 山西 太原 030006)
森林火灾是自然界最为严重的灾害类型之一,不仅会给林业资源造成巨大损失[1],而且森林燃烧夹带大量有害物质,还会引发一系列环境问题,严重危害群众生命财产安全[2,3]。近年来,由于人为或自然等原因,森林火灾呈逐年增加趋势[4]。特别是全球变暖导致的高温、少雨、大风等极端天气的高发,森林火灾防控形势更加严峻[5]。2019年3月29日12时56分,山西省沁源县王陶乡王陶村突发森林火情。正值春天,天干物燥,恰逢大风天气,火势迅速蔓延。根据3月30日18时卫星遥感监测,火场面积2 860 hm2,过火面积360 hm2。火灾发生后,沁源县、长治市迅速启动应急预案,山西省森林草原防灭火指挥部和山西省消防救援总队立即启动应急响应。山西省森林草原防灭火指挥部先后调派6个支队、3批增援力量赶赴现场扑救。应急管理部、国家森林消防局紧急调动内蒙古自治区森林消防总队、甘肃省森林消防总队以及北京机动支队实施千里增援。经过7天7夜的艰苦奋战,4月5日明火终被扑灭。虽然火灾发生地地势复杂,气象条件对扑救工作非常不利,但气象部门准确及时的现场实况资料、火险专题预报、卫星遥感热点监测等监测预报服务和快速有效的气象信息传递,为现场指挥部实施、调整扑火方案发挥了决策支撑作用。
1 火灾发生背景
1.1 自然环境分析
事件发生地在沁源县,位于山西省的中南部,隶属长治市。沁源县属黄土高原区,平均海拔1 400 m,最高处2 523 m。境内山峦起伏,山高林密,山地、丘陵占总面积的95.7 %,河谷、阶地仅占4.3 %。全县森林面积1.47×105hm2、天然牧坡面积8.00×104hm2,森林覆盖率接近60 %,天然林面积7.60×104hm2,是全国天然林保护重点县,有“油松之乡”的美誉,是山西省政府确定的省级限制开发的重点生态功能区。
1.2 风险要素分析
1.2.1 前期天干物燥,导致森林火险等级持续偏高
温度是影响水分蒸发的重要条件之一,温度越高水分蒸发速度越快;越干燥,可燃物的燃点就越低,越容易发生森林火灾[6]。进入2019年,沁源县降水偏少,气温偏高,大部分地区发生了气象干旱。事发前期,沁源县以晴到多云天气为主,无有效降水,期间,气温回升较快、平均气温偏高,土壤水分蒸散量较大,导致当地森林火险气象等级持续偏高。
1.2.2 火场周边干燥且植被多为油松,助涨了燃烧的火势
火场植被以油松为主,灌木、高草交织,在这场大火中,茂密易燃的油松成为助涨火势的“主要燃料”;另外,相对湿度的变化直接影响可燃物的含水量,火灾发生当天,火场附近相对湿度在12时11分下降至11 %,枯枝、落叶含水量极低,促进了可燃物的迅速燃烧。
1.2.3 大风导致火势迅速蔓延,风向多变给扑救工作带来极大困难
风力是火灾发展蔓延的重要条件,不仅能加速可燃物水分的扩散、降低林内空气湿度、加速可燃物干燥和降低可燃物燃点,还可以改变热对流,增加热量流动[7],同时,风还能及时补充燃烧所需要的氧气,加速燃烧进程,对森林起到助燃的作用[8]。谚语“风助火威,火借风势”就说明了火与风的关系。火场附近的聪子峪乡气象观测站资料显示,火灾当天,火场附近以多云为主,9时之后风力快速增大,13时风速达到了21.0 m·s-1,与此同时,火场周边其他地区也相继出现大风天气,火场附近的另外一个区域站青阳弯站在15时47分风速达到了24.2 m·s-1,林火借风势迅速蔓延。在扑救过程中,火场主导风向多变,给扑救工作带来很大困难。
2 林火扑救过程
火灾发生后,沁源县迅速启动应急预案,山西省消防救援总队立即启动应急响应,江西省委省政府迅速做出部署,成立了沁源县“3·29”森林灭火前线指挥部(以下简称:指挥部)。3月30日凌晨3时,应急管理部工作组抵达火灾现场,通过视频指挥火灾救援全程,现场灭火工作科学有序。
长治市各县(区)调派森林消防专业队700余人、山西省消防救援总队调派6个支队30余辆消防车、应急管理部森林消防局调派1 595人、北方航空护林总站调动6架飞机赶赴现场参加林火扑救。内蒙古自治区森林消防总队、甘肃省森林消防总队以及国家森林消防局北京机动支队共1 300名兵力实施千里增援,19个小时全部到位投入战斗。
林火扑救过程中,扑救队伍按照国家森林消防队伍、中部战区队伍、地方扑救队伍人员数量比1∶1∶2科学梯队配置,分西线、北线两个主攻方向集中兵力连续作业。3月31日上午,指挥部召开新闻发布会介绍,根据卫星热点监测,整个火场热点由3月30日21时37分的75个降至3月31日3时55分的23个。4月1日至4月4日,指挥部每天通过新闻发布会通报灭火进展。4月5日10时,火场最后一条火线实现合围控制,明火全部扑灭,火灾应急响应解除。
3 气象应急保障
3.1 气象服务情况
火灾发生后,山西省气象部门迅速行动,成立了各级气象应急分队奔赴沁源县开展气象应急保障服务。山西省气象局要求,火灾所在地气象部门要做好天气监测预报预警,全省各级气象部门要上下协同,严密监测,将当前气象业务服务重点放在森林火灾上。
火灾扑救过程中,各级气象部门上下联动,共计118人参加了林火扑救应急气象服务工作。外场40余人与内场70余人通过电话、短信、微信、报告等多种方式,分级有序及时向政府相关部门提供气象监测和预报信息,使指挥员能第一时间根据气象信息修订扑救方案。
在这场火灾气象应急保障服务中,气象部门及时收集火灾现场12个乡(镇)的风向、风速、气温、湿度等气象要素,每半小时向指挥部提供1次;每小时向指挥部提供未来24 h的气象要素预报和未来1周天气变化趋势;在风向可能发生突变的关键节点主动向指挥部作详细报告;利用卫星遥感监测技术向指挥部提供地面热点监测信息;针对火灾可能蔓延的区域及时增加人工气象观测点,共调用各类便携式自动站设备9套现场监测,密切关注天气变化。此次森林火灾气象应急服务,累计发布预警信息24条,提供现场实况294期、专题预报171期、遥感监测45期、人工影响天气报告4期。相关信息同步向现场指挥部、省委省政府和中国气象局报告。
3.2 人工增雨作业,彻底消除了火场火情
明火虽被扑灭,但仍存在死灰复燃的风险,为此,山西省气象部门抓住降水天气的有利时机,4月7日向全省下发人工增雨作业命令,制定了辐射全省各区域的增雨方案。协调太原武宿国际机场、大同云冈机场、临汾机场和军民航管制部门,调动全省高炮192门、火箭发射架179部、烟炉49部,安排1 200余名作业人员,开展超常规空地协同立体作业。针对这次林火现场,调配6部火箭架,在上游选取9个临时作业点开展增雨作业。据统计,此次增雨作业,全省开展飞机作业10架次,累计飞行时间26.5 h,开展地面作业170次,发射增雨炮弹430发、火箭弹905枚,燃烧地面烟条402根,累计作业面积19 800万hm2。这次增雨过程,沁源县普降小到中雨,火场周边区域降雨量达8~15 mm,彻底消除了火情,有效降低了全省的森林火险气象等级。
4 事件处置管理
4.1 扑火力量的投入情况
在沁源县“3·29”森林火灾扑救过程中,指挥部统一调配救援力量总数达到15 234人。其中国家森林消防救援队1 300人,中部战区投入兵力1 289人,市、县森林专业防火队员1 110人,民间救援力量35人,地方有扑火经验的干部群众3 500人,调配看守火场防止死灰复燃的人员8 000人。
4.2 装备调配情况
在沁源县“3·29”森林火灾扑救过程中,参与灭火的飞机13架,其中应急管理部调配直升机6架,中部战区调配直升机3架,当地政府调配直升机4架;调配消防车辆50台、挖掘机21台、推土机7台、装载机16台、吊车1台。
4.3 排险撤离人员情况
在沁源县“3·29”森林火灾扑救过程中,地方公安投入兵力3 800人次,对火灾区域和周边区域的道路进行有效管控。按照“东线火不过路,西、南线火不进村,火不进企业”的原则,山西省消防总队在火场范围内加强对加油站管控和乡村安全巡查,确保重点目标的安全。期间,关停9个煤矿和9个危化企业,转移安置6个乡(镇)、51个村和18家企业,共9 062人。
5 起火原因调查
在林火扑救的同时,按照指挥部的总体安排,有关部门专家第一时间赶赴现场,成立火灾原因调查组,并聘请4名公安部物证鉴定专家、2名省应急消防火灾调查专家,对起火原因展开调查。根据现场勘查、调查询问、视频分析、物证查找、气象观测、走访群众以及应急管理部天津消防研究所火灾物证鉴定中心的鉴定报告和专家组鉴定意见确定:起火时间在2019年3月29日12时56分;起火原因为一养鸡场使用的架空铝绞线,在强风作用下发生碰撞,接触放电产生的高温使金属熔化物掉落,引燃地面干枯杂草,导致蔓延成灾。
6 气象应急保障服务及启示
6.1 气象服务为火灾扑救提供了有力决策支撑
气象部门第一时间组织应急服务分队到现场与指挥部对接。在中央气象台指导下,省、市、县三级气象部门逐小时加密会商,确保各类气象服务产品准确精细。气象部门上下联动、内外场通力合作,24 h不间断提供信息、技术、装备保障服务。此次火灾扑救过程,气象监测预报预警服务手段多样、信息传递快速有效,为火灾扑救提供了有力决策支撑。
6.2 气象信息为制定调整扑救方案发挥了关键作用
本次森林火灾扑救过程中,风大且风向多变,扑救现场分散、扑救人员和兵种多、流动性大,现场指挥员需随时根据天气变化制定、修订扑救方案,气象部门准确及时的现场实况资料、火险专题预报、防火气象信息、卫星遥感热点监测等信息为现场指挥部实施、调整扑火方案发挥了关键作用。特别是风向突变节点的准确预报,为保障前线消防人员生命安全提供了依据。
6.3 气象监测对扑救中的科学管理具有重要意义
林火对风的敏感性高,林火扑救受风、地形、热力因子以及山地昼夜温差影响大。现场风向、风速精细化的短临预报,必须在及时掌握林区及周边准确详实的气象要素观测资料的基础上才可靠准确。因此,在林火扑救过程中,气象监测对林火扑救中的科学管理、扑救组织具有重要意义。
6.4 开展人工增雨作业对余火扑灭起到重要作用
火场外线明火全部被扑灭,但仍存在死灰复燃的风险,气象部门抓住有利时机,针对固定目标区火场,有效组织、合理布局、紧急协调空域,开展高强度、大剂量、密集型全省空地联合人工增雨作业,对彻底扑灭余火起到重要作用。
6.5 增加气象监测站提升气象灾害的监测预警能力
气象部门在“3·29”火烧迹地及周边重点区域完成了9个常规气象观测站的建设工作。气象观测站的建成,提升了该区域气象灾害的监测预警能力,有效发挥了气象防灾减灾“第一道防线”的作用,为更好服务地方发展、做好气象保障奠定了坚实基础。
7 结束语
综合天气气候特征、卫星遥感监测资料和现场调查分析表明,沁源县山高林密,山体连接紧密,火势容易串联,留给灭火者的缓冲时间短;山中气候多变,风向变化频繁,不利于灭火作业。坡陡、山高、沟窄、易燃植被多,是此次林火蔓延的主要原因;整个火场呈中低强度地表火和树冠火立体燃烧,增加了扑救难度。火灾发生时,受强冷空气过境影响,大风天气持续,火借风势迅速蔓延是造成这次森林火灾的重要原因。
沁源县“3·29”森林火灾虽已过去,气象部门还应总结经验,进一步完善省、市、县三级林火扑救气象预案、制定服务标准、规范服务流程;强化部门合作,加强联合监测、风险预警的共建共享,提升应急气象服务的科技能力;加强人工影响天气能力建设,完善省、市、县人工影响天气服务体系建设,加强多源卫星遥感热点监测,进一步提高热点监测的时空分辨率,为服务地方防灾减灾提供气象智慧,贡献气象力量。