3.5. Распространение и опасность дыма лесного пожараПри крупных лесных пожарах по направлению ветра возникают большие зоны задымления.Так, в 1915 году в Сибири пожары охватили площадь около 1,6 млн. км2.Дым от них распространился почти на всю Сибирь, а на горящей территории и вокруг неё плотность дыма в течении 50 дней была так велика, что на расстоянии до 20 метров не были видны окружающие предметы. Всё лето 1972 года в Московской области горели леса и торфяники. В Москве стояла дымная мгла, автомобили передвигались с горящими фарами, а солнце даже в полдень не пробивало смог.Крупные пожары были в 1976-77 гг. в Хабаровском крае, горели леса и торфянники. Авиационная охрана лесов Сибири и Дальнего Востока «ослепла» от дыма. Для тушения лесных пожаров было привлечено несколько тысяч человек населения, сотни единиц различной техники. Несмотря на принятые меры, сгорели десятки населённых пунктов, расположенных в лесных массивах, много предприятий лесной и деревообрабатывающей промышленности, склады круглого леса и др. Задымлённость атмосферы достигала 400-500 км в диаметре. Крупные лесные пожары с сильным задымлением на большой площади были во Франции, Германии, США и других странах.Частицы дисперской фазы (дыма) имеют размеры 10-5 – 10-7м. Они поднимаются восходящим конвективным потоком с кромки пожара, затем выпадают из неё и под действием силы ветра передвигаются одновременно опускаясь к Земле под действием силы тяжести. Весовая концентрация частиц в дыму (воздухе) около 7∙10-3 кг/м3.Путь, проходимый частицей в горизонтальном направлении за время её падения с высоты Hпад, определяется по формуле: (3.2)где:vч – скорость частицы, м/с;τпад – время падения частицы с высоты Hпад, с;Cа – коэффициент аэродинамического сопротивления частицы;Sч – площадь миделевого сечения частицы, м2;ρч – плотность частицы, кг/м3;vв – скорость ветра, м/с.
Субъективное ощущение плотности дыма связано с расстоянием, на которое видит человек сквозь слой продуктов сгорания. Видимость в дыму зависит от многих факторов: цвета дыма, размеров его частиц, освещенности объекта, психологического состояния человека и др.Величину дальности видимости в дыму различной плотности можно приблизительно определить по предлагаемой формуле: (3.3)где:Km – коэффициент турбулентного обмена продуктов сгорания с воздухом, равный 0,02 м-2∙сут-1;Nc – количество суток с ветром;Wдуд – количество дыма на единицу площади сгорания, которое рассчитывается по формуле: (3.4)где:Кдв – коэффициент, характеризующий подъём дыма от земли;Lp – расстояние пройденное дымом за сутки, м;Lфр– ширина фронта горения, м;Wдс – объём дыма, выделяющегося с кромки пожара за сутки, м3.Средняя величина дальности видимости, рассчитанная по формуле (3.3), показана на рис. 3.2.Lвд, м 4000 3000 2000 1000
0 10 20 30 40 50 60 NсРис. 3.2. Видимость при лесоторфяных пожарах.Участники тушения пожаров, работая на задымлённой территории могут получить отравление продуктами сгорания. Пожарная и другая техника, участвующая в ликвидации пожаров, работающая в зоне задымления «задыхается», двигатели теряют мощность и часто останавливаются.При горении лесных материалов выделяются окись и двуокись углерода. Наибольшая их концентрация создаётся при «опасной» скорости ветра и неустойчивом состоянии атмосферы при Vв = 0,5-2 м/с. Максимальная концентрация отравляющих веществ создаётся у поверхности земли вблизи кромки пожара по направления ветра. Это происходит тогда, когда конвекционный поток от кромки пожара прижимается к земле, и с подветренной стороны образуется максимальная концентрация вредных веществ, которую можно определить по формуле: (3.5)где:H – высота пламени от поверхности земли, м;Z – высота измерения концентрации вредностей от земли, м;r– расстояние от источника вредностей по горизонтали (кромки пожара), м;А – коэффициент турбулентного обмена;М – количество выделяющихся вредных веществ (мг/с), которое определяется по формуле: (3.6)где:Соч – концентрация окиси углерода в очаге горения, мг/л;bп– ширина кромки пожара, м;α – коэффициент избытка воздуха;Qпс – теплосодержание продуктов сгорания, выделяющихся с единицы площади пожара в единицу времени, которое будет: (3.7)где:vм– массовая скорость выгорания лесного материала, кг/(м2∙с);V1; Vв – соответственно объём продуктов сгорания и воздуха, необходимого для сгорания 1 кг древесины; м3/кг;Qнр – низшая
теплота сгорания древесины, кДж/кг;Тпл – температура пламени, ºК.Известно, что допустимое время работы человека в задымлённой атмосфере, когда он тушит кромку пожара, по содержанию окиси углерода составляет: 0,6 мг/л – 6 мин; 0,3 мг/л – 10 мин, 0,2 мг/л 60 – минут.Расчёты показывают, что при ликвидации горения кромки лесного пожара (Hпл ≈ 1м) концентрации углекислого газа на высоте 1,5 м может быть 0,9 - 1,0 мг/л. Практика тушения лесных пожаров показывает, что бывают случаи смертельного отравления тушильщиков в процессе тушения пожара. Поэтому руководителю тушения пожара необходимо обеспечить людей, участников тушения, - средствами защиты органов дыхания. Чаще проводить смены людей, участвующих в ликвидации горения на кромке пожара. Отдых тушильщиков проводить в незадымлённой зоне не ближе 50 м от кромки пожара с наветренной стороны.4. Организация и тактика тушения лесных пожаров4.1. Организация тушения крупных лесных пожаровВопросы организации борьбы с крупными пожарами очень актуальны и недооценка их часто приводит к тяжелым последствиям. На тушение крупных пожаров привлекаются тысячи людей и десятки технических средств, без четкой организации их деятельности невозможно достичь желаемых результатов.Анализ тушения крупных пожаров показал, что это проблема не столько техническая, сколько организационная. При тушении таких пожаров возникает потребность за несколько часов создать организацию, способную руководить и контролировать деятельность большого числа тушильщиков в условиях, когда на тушение пожара привлекают людей, которые никогда не работали вместе и не имеют навыка работы в лесу, и тем более на тушении пожара. B процессе тушения изменяется объем работ, условия тушения и в зависимости от реальной обстановки сокращаются или наращиваются силы и средства пожаротушения. Только на очень крупных пожарах структура организации тушения может стабилизироваться на продолжительный период.В 2003 году МПР России приступило к созданию на Дальнем Востоке первого в России регионального координационного центра по пре
дупреждению и тушению лесных пожаров. Координационный центр создан на основе Дальневосточной базы авиационной охраны лесов. В его состав входят представители территориальных органов МПР России, представители аппарата полпреда Президента РФ в Дальневосточном федеральном округе, органов исполнительной власти субъектов РФ, входящих в состав ДВФО, а также территориальных органов других федеральных ведомств. На первом этапе центр должен координировать деятельность существующих наземных и авиационных сил МПР России. В функции центра входят оперативный сбор и обработка информации по лесным пожарам, учет лесопожарных ресурсов на территории региона, прогнозирование лесопожарной ситуации, организация неотложных мер по профилактике и предупреждению лесных пожаров. На втором этапе будет создана мобильная группа пожаротушения, координационный центр сосредоточит значительные технические ресурсы, станет разработчиком законопроектов в сфере охраны окружающей среды от пожаров.В дальнейшем планируется создать аналогичные центры в Сибирском (Новосибирск), Уральском (Екатеринбург) и Центральном (Москва) федеральных округах.Органы управления лесным хозяйством в субъектах Российской Федерации осуществляют контроль за выполнением договорных обязательств авиабазами, а лесхозы - авиаотделениями в части:- своевременного начала и окончания работ по авиационной охране лесов в соответствии с фактическими метеорологическими условиями текущего года;- соответствия режима работы авиапожарных сил и средств установленному «Рекомендациями по противопожарной профилактике в лесах и регламентации работы лесопожарных служб» в зависимости от классов пожарной опасности в лесу по условиям погоды;- своевременности и точности определения мест возникновения пожаров, сообщения о них лесхозам в районах наземной охраны лесов, полноты и качества сообщенных сведений;- своевременности и полноты принимавшихся мер по обнаружению и ликвидации пожаров с использованием авиационных сил и средств в районах авиационной охраны;- численности авиапожарных сил и средств, установленных договором, и норм оснащения авиаотделений, установленных Инструкцией по авиационной охране лесов.До начала пожароопасного сезона органы управления лесным хозяйством в субъектах Российской Федерации и лесхозы на местах ежегодно, не позднее февраля, вносят на утверждение соответствующих органов власти оперативные планы борьбы с лесными пожарами.