Причины, ликвидация и экологические последствия лесных пожаров

Во всех лесничествах проведены тактические учения, кроме  того, проведены пять зональных специальных  учений по тушению крупных лесных пожаров. Для тушения пожаров  имеется специальная техника  и средства пожаротушения.

Раннее обнаружение  лесных пожаров позволяет быстро их ликвидировать. Для этого в республике организовано авиапатрулирование. В результате оперативного принятия мер 61% возгораний были потушены в течение первых суток. [7]

Страны  со значительным количеством лесных пожаров

К странам, в которых традиционно фиксируется значительное число пожаров, относятся Белоруссия (от 0,9 до 4,1 тыс. случаев в год) и Украина (2,7-7,4 тыс.), а также Германия, Греция, Испания, Италия, Польша, Португалия, Франция и Швеция. В странах Азии учет лесных пожаров находится в стадии налаживания, и имеется информация лишь по нескольким странам, среди которых по числу пожаров лидируют Казахстан, Турция и Израиль. Однако наибольшее число лесных пожаров в мире ежегодно регистрируется в США- от 66 до 176 тыс. случаев ежегодно. А вот Канада, где ежегодно происходит от 5 до 11 тыс. лесных пожаров, заметно уступает по этому показателю не только США, но и некоторым европейским странам, включая Россию.[9]

 

2. Лесной пожар и его виды

 

Лесной пожар - стихийное (неуправляемое) распространение огня в лесу (на покрытых и не покрытых площадях, землях лесного фонда).

Класс пожарной опасности по условиям погоды - показатель шкалы оценки пожарной опасности в лесу (от I до V) в зависимости от состояния погоды (очень сухо, сухо, влажно и т. д.) (Приложение В).

Виды лесных пожаров - лесные пожары, характеризуют по объекту горения и характеру их распространения.

Основными диагностическими признаками, определяющими виды лесных пожаров и их интенсивность являются: высота нагрева на стволах деревьев, скорость распространения пламени, высота пламени, интенсивность тепловыделения (горения) (Приложение Д).[1]

Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые  и верховые пожары могут быть устойчивыми  и беглыми (рис. 4).

 

Рисунок 4 –  Виды лесных пожаров

 

Устойчивый  низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит надпочвенный покров, валежник, подлесок) с малой  скоростью 0,5 м/мин, охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.

При беглом низовом  пожаре сгорает живой и мертвый  напочвенный покров, валежник, подлесок, самосев леса, хвойный порост, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой  пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5 м/мин) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.

Для низового пожара характерна вытянутая форма пожара с неровной кромкой. Цвет дыма - светло-серый, скорость распространения низовых  пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем днем. [1]

При изменении  направления ветра усложняется  определение формы пожара - его основных элементов: фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу. Ориентироваться в обстановке при крупных пожарах можно только с помощью авиационной разведки.

Верховой устойчивый пожар является следующей стадией  низового, пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах, при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре, огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.[1]

При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви, другие мелкие горящие объекты и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие рубежи локализации пожара. Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие, и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".[1]

Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов  горения и нагретого воздуха  и образуют конвективные колонки  диаметром в несколько сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту 100-120 метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара и порождает ветер, который усиливает горение. Форма площади при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара темный.

Подземные (почвенные) пожары в лесу чаще всего связаны  с возгоранием торфа, которое  становится возможным в результате осушения болот. Распространяются со скоростью до 1 км в сутки. Могут быть малозаметны и распространяться на глубину до нескольких метров, вследствие чего представляют дополнительную опасность и крайне плохо поддаются тушению (торф может гореть без доступа воздуха и под водой).[1]

Для каждого  вида лесных пожаров свойственна  своя скорость распространения (рис. 5).

Низовой пожар  имеет скорость распространения:

• слабую - до 1 м/мин (высота - до 0,5 м)
• среднюю - от 1м/мин до 3 м/мин (высота - до 1,5 м)
• сильную - свыше 3 м/мин (высота - свыше 1,5 м)

Верховой пожар  имеет скорость распространения:

• слабую - до 3 м/мин,
• среднюю - до 100 м/мин,
• сильную - свыше 100 м/мин.

Сила подземного пожара определяется по глубине выгорания:

• слабым подземным пожаром считается такой, у которого глубина прогорания не превышает 25 см,
• средним — 25-50 см,
• сильным — более 50 см. [2]

 

Рисунок 5 - Классификация видов лесных пожаров по скорости распространения.[6]

 

В зависимости  от площади возгорания лесной пожар  делится на (Приложение Г):

• загорание (огнём охвачено 0,1-2 гектара)
• малый (2-20 га)
• средний (20-200 га)
• крупный (200-2000 га)
• катастрофический (более 2000 га). [2]

Крупный лесной пожар - лесной пожар, распространившийся на площадь более 25 га в районах наземной охраны и более 200 га в районах авиационной охраны лесов от пожаров.

К крупным лесным пожарам относят пожары площадью более 200 га в Азиатской части  России и более 25 га - в Европейской  части России. Крупные пожары чаще всего бывают смешанными - низовыми и верховыми одновременно. Для возникновения крупных лесных пожаров с переходом в верховые необходимо большое количество действующих очагов (участков) низовых пожаров, сухая жаркая погода, усиление ветра от умеренного до сильного или штормового.

В таких условиях может происходить слияние многочисленных очагов пожара и образование обширных зон массовых пожаров площадью до сотен тысяч гектаров, создаваться непосредственная угроза уничтожения огнем населенных пунктов и объектов различного назначения, расположенных в лесных массивах или вблизи них. На развитие крупных пожаров оказывает влияние много различных фактов: климатических, человеческих, технических, природных и организационных. Они взаимосвязаны и определенные их сочетания создают те условия, когда пожар развивается в крупный. К природным факторам относятся: растительность, рельеф и погодные условия. К техническим факторам относятся: наличие или отсутствие тех или иных средств пожаротушения и условий, определяющих их применение. К организационным относятся все вопросы, связанные с охраной лесов в целом и с организацией тушения отдельных пожаров.[1]

Лесные пожары в России по видам распределяются следующим образом: низовые - составляют 98% от годового количества пожаров и охватывают 81,4% площади (рис. 6), верховые- 1,5% и охватывают 18,6% площади, почвенные - 0,5%, их площадь 0,02%. В отдельные засушливые годы количество почвенных пожаров возрастает до 2%.[1]

 

 

Рисунок 6 – Виды лесных пожаров в % от годового количества пожаров

 

Критериями чрезвычайной лесопожарной ситуации являются:

• наличие крупных лесных пожаров (25 га охваченного пожаром лесного фонда в районах наземной охраны лесов и 200 га - в районах авиационной охраны лесов);
• количество возникающих в один день и/или одновременно действующих лесных пожаров превышает средний многолетний уровень;
• наличие лесных пожаров, вышедших из-под контроля лесной охраны;
• лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, не потушенный в день возникновения;
• лесной пожар на загрязненной радионуклидами территории, дающий большие дымовые выбросы.[5]

 

3. Причины возникновения лесных пожаров

 

Чаще всего  лесные пожары возникают вблизи населенных пунктов, в интенсивно используемых лесопарковых зонах, а также вдоль  автомобильных и железных дорог, по берегам судоходных рек. В радиусе 5 км от жилой зоны возникает от 50 до 70% пожаров, 10 км - от 80 до 93%, а за пределами 20 км - лишь от 3 до 10% пожаров.[1]

В России из - за антропогенной деятельности возникает примерно 90% природных пожаров (рис. 7). От огня чаще страдают наиболее привлекательные, а потому более посещаемые людьми места.[3]

Следует отметить, что естественные пожары (вызванные  молниями), отличаются от антропогенных (вызванных людьми) пожаров. Так, молнии, как правило, попадают в деревья  на возвышенностях, и огонь, спускаясь  по склону, продвигается медленно. При этом теряется сила пламени, и огонь редко распространяется на большие площади. Антропогенные же пожары чаще начинаются в низинах и распадках, что определяет более быстрое и опасное их развитие.

Отдельной проблемой  стали выжигания сухой растительности на сельхозземлях (палы сухой травы), зачастую самими земледельцами. В последние годы именно от палов начинается большинство лесных пожаров.[3]

 

Рисунок 7 Лесные пожары и причины их возникновения

 

В настоящее  время современная организация борьбы с лесными пожарами практически не позволяет эффективно бороться с ними. Меры по ликвидации пожаров зачастую начинают принимать только тогда, когда огонь "приходит" в лесной массив или угрожает населенному пункту.[3]

Возникновению лесных пожаров  во многом способствуют засухи. Явление засухи можно рассматривать как комплекс атмосферных процессов, когда осадки в течение 21 дня или более составляют 30% от среднемесячной нормы для данного района.

Осенне-зимний период, предшествующий пожароопасному сезону с чрезвычайной горимостью, характеризуется теплой осенью и холодной малоснежной зимой. Такие исходные погодные условия, предшествующие и сопровождающие сезоны с чрезвычайной горимостью, наблюдаются в большинстве регионах страны.

В заболоченных лесах увлажнение и высыхание напочвенных горючих материалов зависят не только от атмосферных осадков, но и от уровня стояния грунтовых вод. При определенном уровне грунтовых вод, когда прекращается подпитка напочвенного покрова грунтовыми водами, увлажнение и высыхание последнего зависит только от атмосферных осадков. В этом случае для пожарного созревания напочвенного покрова в заболоченном лесу достаточно нескольких дней без осадков.[1]

Для заболоченных лесов Западной Сибири установлено, что независимо от характера участка падение  уровня грунтовых вод ниже отметки 30 - 60 см является критическим и сигнализирует о чрезвычайной пожароопасности этих лесов. Уровень грунтовых вод перед сезоном с высокой горимостью понижается подряд в течение двух-трех лет.

Причиной возникновения  пожаров могут стать и метеорологические условия. Погода является фактором либо способствующим, либо препятствующим распространению пожаров: жара и ветер создают прямую угрозу выгорания леса на больших площадях, затрудняют борьбу с огнем; обложные дожди, сырая, ненастная погода предотвращают лесные пожары.