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两种常规灭火机械在甘南高原地区森林防灭火中的使用效能对比

2021-12-13梁丽华

甘肃林业 2021年6期
关键词:水带灌木林甘南

梁丽华

森林防灭火是森林资源保护管理工作的重中之重。甘南林区是甘肃省最大的天然林区,是黄河、长江上游的重要水源涵养补给区和生物多样性保护重点地区。加强其森林防灭火对策的研究,保护好现有的森林资源及林业生态,具有十分重要的意义。

据统计,1950 年~2020 年间,甘南林区共发生森林火灾640 余起,其中重大森林火灾14 起,较大森林火灾5 起,一般森林火灾230 余起,累计烧毁林地7000 公顷以上,其中森林火灾起火点以高原地区居多,且大都发生于高山灌木林,因此在甘南高原地区,森林火灾预防与扑救主要以高山灌木林火灾为主。现阶段森林火灾灭火方式多种多样,主要分为人工灭火和机械灭火,人工灭火主要有人工背负水枪,一、二号工具扑救,设置隔离带等,机械灭火主要有水泵灭火及风力(风水)灭火机等。本文根据多年来在甘南高原高寒灌木林火情处置及灭火演练中所记录的数据和掌握的情况,对最为实用的高压接力水泵和风力灭火机两种机械灭火方式进行分析对比,以探究在甘南高原林区一般场景下更为有效的灭火方法,以期为甘南高原地区森林防灭火工作提供相关技术参考。

一、基本情况

甘南林区林地总面积154 万公顷,森林覆盖率24.54%,活立木总蓄积1.02 亿立方米。森林植被主要分布在白龙江、洮河、大夏河流域山地的阴坡半阴坡。天然植被主要有草甸、草原、高山灌木林、寒带针叶林、温带针叶林和落叶阔叶林等七个植被类型。其中乔木林以云杉、油松、落叶松、桦等为主要树种,主要分布在亚高山以下及河谷地带;高山灌木林以金露梅、沙棘、柳、栒子、忍冬等为主要植物种类,大部分高度0.5~2米,在高寒阴湿山原地带、高山丘陵地带及高原溪谷地带广泛分布。

甘南林区水源充足,主要河流有黄河、洮河、大夏河和白龙江,全区分黄河、长江两大流域四大水系,有120 多条较大分支河流。黄河由青海久治县门堂乡流入玛曲县,环绕玛曲县边缘形成“九曲黄河”第一弯。洮河、大夏河是黄河的重要支流。白龙江发源于碌曲县,流经迭部、舟曲两县。林区海拔1100~4900 米,大部分地区在3000 米以上,地貌类区主要为山原区、峡谷区与山地丘陵区,其中合作市、夏河县、玛曲县、碌曲县、迭部县东北部区域属于山原区地貌,临潭县、卓尼县属于山地丘陵区地貌,舟曲县及迭部县西南区域属于山地峡谷区地貌。

二、火警火灾发生规律

甘南林区森林防火期为10 月1 日至次年5 月31日。其中夏河县、迭部县、碌曲县、合作市、临潭县、舟曲县、卓尼县属Ⅰ、Ⅱ级森林火灾高风险区,火灾高发期为1~4 月,其中又以2~3 月最为突出,约占全年火警火灾的70%以上。火警火灾多发区为夏河县、碌曲县、迭部县,其中夏河县火灾次数多,迭部县火灾损失大。引起森林火灾的火源约98%以上都是人为火,约2%为自然火。从火灾面积看,过火面积不大,平均百公顷左右。从火灾发生地域看,大多发生在海拔2500~3500 的高山灌木林,其次为云杉、油松林等。从林火行为看,初发多为上山火,蔓延快,强度大,待转为下山火后速度减缓,强度降低,火场风向多变,蔓延方向不定,着火强度视地表物、温湿度、风向、风速及坡度等因素变化而变化,在陡峭山地发生林火还易产生飞火。从火灾种类看,地表火最多,树冠火次之,地下火极少发生。

三、常规机械灭火方式

(一)高压接力水泵灭火

高压接力水泵是从水源吸水、多级接力输送至火场、喷洒扑救等灭火全过程所涉及的机械和器材的组合,各个组成部分的性能和数量要互相匹配和衔接,使整个系统发挥最大的灭火功效。高压接力水泵以自身二冲程汽油机为动力,第一级水泵工作时将水由水源吸入经止回阀水龙带直接加压传送给第二级水泵,第二级水泵直接中继加压再次将水传送至下一级水泵,依次传送,供水距离和高度可以任意延伸,终端配置射水枪并保证林火扑救时的喷水压力和流量。甘南高原林区水资源丰富,通常在沟谷即能就近找到水源地,为高压接力水泵灭火提供了便利。

(二)风力灭火机灭火

风力灭火机的工作原理是用高速强制气流吹散燃烧物产生的火苗和热量,以气流隔断火苗与燃烧物,破坏其继续燃烧的条件,直至燃烧物表面温度降低到燃点以下,实现灭火。

四、使用效能对比

(一)前期准备

甘南高原高山灌木林地,大部分山丘高程在300米左右,在这一最为常见的场景下,按照以往灭火经验,高压接力水泵灭火前期准备大约需要1 小时左右,即可投入战斗;风力灭火机前期准备约30 分钟左右即可投入战斗,两者对比,风力灭火机前期准备用时较少,准备工作相对简单。

(二)人力投入

为适应扑救森林火灾的现实需要,一般把一个高压接力水泵灭火小队(单元班组)按照任务功能划分为水泵组、水带组和灭火组。水泵组是灭火的关键组成部分,配备高压接力水泵,成员一般由1 名主机手和3 名副机手组成,主要负责运送、操作高压接力水泵,向火场输水。水带组的主要任务是运送、铺设和巡护水带,人员一般由水泵组副机手兼任(水带运送、铺设中灭火组还要给予人力支援)。灭火组主要负责在火场前线操作水枪灭火。一般场景下,一个高压接力水泵灭火小队(单元班组)由3 台高压接力水泵(分别设置于取水点、半山或下半山、山顶或上半山)、3 段连接水带和前端水枪组成,所需人力6 人,分别为水泵水带组4 人,前端灭火组2 人。通常风力灭火机每个灭火小队(单元班组)最佳配置为4 台风力灭火机联合作业,辅助1 把铁锹、1 把2 号工具,每组配置风力灭火机手4 人,铁锹和2 号工具手2 人,燃油保障1 人,共计7 人。从人力投入比较,高压接力水泵灭火方式相对节约人力。

(三)工作时长

高压接力水泵持续工作时长约为4 小时左右;风力灭火机持续工作时长约为半小时左右,且连续工作时间累计不能超过2 小时。比较来看,高压接力水泵灭火持续工作时间显著较长。

(四)灭火面积

根据以往经验数据,使用高压接力水泵方式一般1 小时可灭火300 平方米左右,使用风力灭火机1 小时可灭火50 平方米左右,单位时间内高压接力水泵灭火面积显著较大。

(五)辅助工具

高压接力水泵灭火通常无需借助其他工具;风力灭火机通常需要铁锹、2 号工具等配合灭火。

(六)其他

高压接力水泵对水源的依赖较大,一旦有足够水源,能够对火场实现彻底、高效的扑灭。风力灭火机在使用中需要多次补充燃油;连续工作时间不能超过2小时;在加油和再启动前需熄火降温;加油时还要撤离火场到安全地带操作,以免发生引燃事故。使用风力灭火机,当火焰高度超过2 米时,需避开火峰先攻弱火,或暂时撤退不打,而高压接力水泵灭火对于火焰高度基本没有限制。

甘南高原普通场景下高压水泵与风力灭火机使用效能对比

五、分析与讨论

据上述实际分析,当火情发生后,风力灭火机可以在较短时间内到达火场展开扑救,从而使扑救人员能够尽早抢抓有利战机,掌握灭火主动权,进而实现“打早、打小、打了”的目标。高压接力水泵除扑救准备时间较长外,无论在节约人力还是灭火效能上,都要远高于风力灭火机,且更适宜于扑救高强度、大面积的森林火警火灾,能够实现高效、彻底灭火。因此,在甘南高原灌木林一般森林火警火灾场景下,在火灾初发阶段、火情火势不大时,可以选择风力灭火机及时实施封控或进行多点扑打,以达到迅速控制火势的效果。如果森林火警火灾发生较猛,需要进行高强度灭火的情况下,应选择高压接力水泵方式灭火,能够高效打灭火头、阻止林火发展,同时还可在较短时间达到彻底清灭地火的效果。另外,在高压接力水泵灭火过程中,可以通过加强人员设备投入、扩大作业半径,实现较远距离扑救,以降低灭火难度,确保灭火人员人身安全。

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