油松辽东栎凋落叶可燃物载量对火行为的影响

林地可燃物火行为的研究是林火管理、林火预报、火灾扑救的理论基础,森林可燃物类型及特性对可燃物的火行为具有非常重要的影响。通过室内点烧试验,分析油松辽东栎凋落叶可燃物载量对火行为的影响。结果表明:载量对蔓延速度有显著影响,载量越大,蔓延速度越快;可燃物载量对蔓延速度、火线强度、火面强度、火焰高度都有显著影响,均呈正相关,对火线强度、火面强度、火焰高度有极显著影响。降低地表可燃物载量能够有效降低发生地表火的潜在危险性。     

昆明地区冲天柏林地表可燃物特征及火行为研究

通过外业调查取样、实验室燃烧测试,观察和测定火行为,研究滇中地区冲天柏人工林的可燃物特征及相应的火行为。结果表明,防火期内冲天柏林的地表可燃物种类单调、结构简单,灌草高度差别不大,形成梯状可燃物有利于火灾的蔓延,地表可燃物绝对含水率为35.07%,易被引燃,载量较大,平均为2.0 kg/m~2。无论上坡火,还是下坡火,可燃物引燃时间都很短,仅为1~5s,但上坡火阴燃时间明显高于下坡火,热辐射强度差距不大;下坡火的最大平均火焰高度、平均火焰温度明显高于上坡火;上坡火蔓延比较均匀,下坡火蔓延差异较明显;潜在的火强度都低于750 kW/m,为低强度火,总体上火行为符合小坡度的燃烧特征:相对稳定,平缓,火蔓延速度慢,火焰高度较小。     

森林燃烧中的火焰特征研究进展

阐述火焰的概念,从火焰高度与长度、火焰颜色与温度、火焰热辐射与结构、火焰传播与火焰淬熄等方面对火焰特征进行综述。可利用火焰燃烧频率判断森林火灾是否发生,利用森林可燃物燃烧的火焰颜色进行火焰区域分割、提取并进行识别。影响森林燃烧火焰的主要因素是森林可燃物,其结构与组成等特征直接决定了燃烧蔓延及火焰特征。未来将聚焦森林燃烧火焰结构识别与特征提取。森林抚育能调整林分密度,优化林分结构,调控可燃物,提高森林抵御火灾能力。     

森林火灾预防与扑救

指出了森林火灾是一种突发性强、破坏性大的自然灾害,会给森林带来毁灭性的后果,是世界上最严重的自然灾害之一.森林火灾的引发因素很多,且一旦燃烧蔓延速度非常快,扑救难度大,在日常管理中必须加强对森林火灾的预防与控制.根据森林火灾发生的特点,分析了森林火灾的危害性,提出了森林火灾预防与扑救阶段不同的应对措施,以提高森林火灾预防与扑救的能力.     

可燃物处理对大兴安岭地区主要林型火行为的影响

【目的】模拟研究不同强度的可燃物处理对大兴安岭地区典型森林的火行为影响,为开展可燃物管理提供科学依据。【方法】在2019年火险期,分别对大兴安岭地区兴安落叶松林、白桦林、兴安落叶松白桦混交林等天然林和兴安落叶松与樟子松人工林进行可燃物调查和清理。每种林型分别设置3块样地(20 m×20 m),每块样地再分别设置4块小样地(10 m×10 m)。对每块样地进行林分结构调查,然后对4块小样地分别进行可燃物处理,包括割除枯死灌木和草本、清理枯枝和地表凋落物等。按可燃物处理程度分为未处理、低、中和高强度处理4个等级。低强度处理后林内无易燃及枯死灌草、地表无大型可燃物(10 h),可燃物梯最小高度为3 m,中强度处理后倒木、灌木及小乔木全部清除,高强度处理后地表存留可燃物不会支持火的持续燃烧和蔓延。调查可燃物处理后的可燃物空间分布。利用可燃物特征分类系统(FCCS)分别模拟各林分在火险期内一般天气情景和干旱情景下的火行为。一般天气情景下,模型输出的指数包括地表火蔓延速度、火焰高度和火强度指标;干旱情景下,模型输出指数为潜在地表火(火强度、火焰高度和蔓延速度)及潜在树冠火行为(树冠火发生指数、蔓延指数和蔓延速度指数)。【结果】模拟结果显示,低强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度分别降低51.6%和42.8%,火焰高度分别降低33.6%和39.4%,平均火强度分别降低22.8%和34%;而兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林的火行为变化不明显。中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林和樟子松人工林的地表火蔓延速度分别降低29.4%、37.1%、79.1%、83.3%和19.7%,火焰高度分别降低33.3%、29.8%、67.2%、69.7%和38.1%。高强度可燃物处理后,兴安落叶松天然林、兴安落叶松人工林、兴安落叶松白桦天然混交林、白桦林和樟子松人工林平均蔓延速度分别降低95.3%、97.6%、85.7%、88.9%和77.6%,平均火焰高度分别降低93.1%、93.9%、92.6%、87.6%和87.3%。干旱情景下,5种林型地表火行为指标随着可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01),白桦林无树冠火发生,其他4种林型树冠火发生可能性及蔓延速度随可燃物处理强度的增大而明显降低(P0.01)。【结论】在一般天气情景和干旱情景下,中强度可燃物处理后,兴安落叶松白桦混交林、白桦林、兴安落叶松天然林和樟子松人工林的地表火蔓延速度均低于1 m·min~(-1),火焰高度低于1 m,兴安落叶松人工林的地表火蔓延速度和火焰高度分别低于人工0.1 m·min~(-1)和0.1m;各林型地表火焰高度低,蔓延速度慢,易于直接扑灭;兴安落叶松白桦混交林和樟子松人工的树冠火发生降幅超过20%,兴安落叶松天然林和人工林地表火蔓延速度减少40%以上,树冠火发生可能降低30%。而高强度可燃物处理后,会影响森林结构及其功能,因此,针对当前主要林型进行中强度的可燃物清理,清理地表未分解的枯落物和易燃灌木草本以及树冠下空间易燃可燃物,就可以有效降低地表火蔓延速度和避免树冠火发生。     

手投森林灭火弹的研制

一、目的意义本课题研制的手投森林灭火弹,是针对森林火灾的发生、蔓延规律和扑火实际需要,研制扑灭森林地表火的一种比较先进的器具。在以人为火为主要起火原因的森林防火区,森林火灾往往是从地表火开始的。由于人为活动,在林缘、荒山、草地、灌木林地、以及林中空地或林内引起地面火。如果缺乏灭火手段,失去控制,就会酿成森林火灾;遇到适当的林分和条件,由地表火蔓延发展为树冠或地下火,造成严重损失。地表火在不同的地点、时间、可燃物高度及载量、自然因子等条件下,其火焰高度、火强度、蔓     

北京西山可燃物特点及潜在火行为

以北京西山魏家村林场为研究区域,通过样地调查和森林清查数据将可燃物划分为针叶林、阔叶林、混交林和疏林地。根据样地调查和树木生物量模型计算不同类型和不同层次的可燃物载量、厚度和高度。根据2000—2006年当地气象数据,确定历史平均最大风速的平均值和主风向,在此背景下对风场进行模拟,进而对地表火和树冠火进行模拟计算,计算出不同类型火发生时火蔓延速度、火强度和火焰高度的分布图。地表火的蔓延速度为0.01～0.22m.s-1,树冠火的蔓延速度为0.12～2.25m.s-1;地表火的火线强度为144～6595kW.m-1,树冠火的火线强度为3214～189002kW.m-1;地表火的火焰高度为0.37～2.50m,树冠火的火焰高度为1.75～13.4m。通过对可燃物和火行为指标的计算,可以为防火林带规划和防火林管理提供依据,也可为可燃物管理、扑火安全防范等提供借鉴。     

关于森林燃烧火行为特征参数的计算与表述

森林的燃烧过程极为复杂 ,火行为是森林可燃物燃烧的一系列现象的总和。国内外林火研究人员多年来致力于火行为特征的研究描述 ,在火场范围 (周长或面积 )、火焰特征、火强度、火头的蔓延速度等方面取得了一些显著的进展 ,其中火强度、火焰高度和火蔓延速度是林火行为的 3大指标。火行为直接受火环境的影响。     

我国寒温带林区地下火发生特征及研究

寒温带林区地下火是在地下腐殖质层中燃烧形成的火灾,具有燃烧区域散热慢、持续时间长、从地表看不见火焰、难发现等特点,它能烧毁树根和地下微生物从而导致树木死亡,所以对森林生态系统的破坏性极大。本文从4个方面阐述森林地下火的研究进展:森林地下火发生的机理;森林地下火研究状况;森林地下火识别技术研究;森林地下火分类分析。科学有效地对森林地下火发生机理及其蔓延规律(蔓延速度、蔓延方向、能量释放)进行研究,能为森林火灾综合防预工作和林火扑救指挥提供决策性数据,并为森林地下火研究提供新方法、新思路。     

持续干旱对森林火灾的影响研究综述

文章通过对干旱定义和对干旱等级的划分,从持续干旱对森林可燃物、火源和林火行为等方面,综合分析了持续干旱对森林火灾的影响。结果表明,持续干旱会降低可燃物的含水率,使可燃物载量和分布发生变化,对森林可燃物有较大影响;持续干旱还会影响火源,使林火强度增大,林火蔓延速度加快,火烈度增大,提高森林火灾发生的几率和森林火灾的强度。     

持续干旱对森林火灾的影响研究综述

文章通过对干旱定义和对干旱等级的划分,从持续干旱对森林可燃物、火源和林火行为等方面,综合分析了持续干旱对森林火灾的影响。结果表明,持续干旱会降低可燃物的含水率,使可燃物载量和分布发生变化,对森林可燃物有较大影响;持续干旱还会影响火源,使林火强度增大,林火蔓延速度加快,火烈度增大,提高森林火灾发生的几率和森林火灾的强度。     

基于Rothermel的南亚热带马尾松人工林潜在火行为研究

马尾松Pinus massoniana是我国南方大面积的主要造林树种,耐贫瘠,生长迅速,但抗火能力弱,发生火灾后极易造成重大损失。本研究基于广义Rothermel模型,对不同林龄马尾松人工林在不同风速下点燃概率和火类型进行了评估,模拟了火线强度,地表火、树冠火蔓延速度、火焰高度,树冠火的发生率和转化率等参数;并与室内点烧试验观测结果进行了比较。结果表明:广义Rothermel模型对于林火蔓延速度的拟合对最好,对于火线强度的模拟值偏高,而对于火焰高度的模拟值随林龄增大逐渐降低;20 a马尾松林地表火的蔓延速度和火线强度均最高,且发生树冠火的概率也最大;10 a和20 a马尾松林树冠火转化率较高,50 a马尾松林的各项火行为参数均较低。可燃物床含水量对于地表火行为影响较大,而冠基高和林下灌木生长情况对于树冠火的发生起决定性作用,尤其在干旱季节,需要周期性地清除林下灌木和地表可燃物,减少可燃物床载量,另外,在对不同林龄马尾松人工林进行林火管理时,可针对不同林分的火行为参数有区别地采取不同的经营措施。     

“5·16”红花尔基樟子松林重大火灾发生的气候条件探讨

分析了“5·16”红花尔基樟子松林重大火灾的气候条件是前期气候干旱,气温骤升13.6℃;计算的森林可燃性的综合指标395、423与实际情况相符;火灾蔓延迅速的风力4￣5级;利用极轨卫星遥感资料和地理信息系统计算了在天空无云、风力4￣5级时的火场火势的蔓延速度一般为137￣173hm2/h,可为以后的林火预报提供参考。     

森林火灾中“爆燃”研究综述

森林火灾中的"爆燃"是极端火行为的一种,受多种因素驱动,具有突发性和偶然性,危险性极大,对灭火人员的生命安全构成严重威胁,影响到森林财产和人身安全。基于国内外森林火灾中爆燃相关研究进展和历年森林火灾爆燃案例,探讨森林火灾"爆燃"特征,揭示森林火灾爆燃形成机制、规律。提出加强预警监测,建设防火工程,提高管理效率等森林火灾爆燃的应对策略。从安全防范、火环境测定、爆燃机制以及提高林火蔓延速率及火行为预测准确度等角度展望森林火灾爆燃未来研究方向。     

贮木场原木楞堆火灾信息探测方法的评价研究

本项研究结合各种火灾信息探测方法的特点,运用AHP法构建了贮木场最佳火灾探测方案及评价指标体系。研究结果表明,楞堆燃烧阴燃阶段和燃烧蔓延阶段是最佳火灾探测时期;由于外界自然环境的影响,在楞堆阴燃阶段,抗干扰性在火灾探测方案中占有重要的位置;在燃烧蔓延阶段,由于释放大量的热,耐热性占据了重要的位置;对于贮木场火灾探测,及时性指标占有很重要的位置;在所有火灾探测方法中,复合式火灾探测方法是最佳火灾探测方法,其次为感烟探测法,再次为感温探测法和气体探测法。     

森林火灾蔓延强度与能量释放表述

森林可燃物燃烧时整个火场热量释放速度称为林火强度(简称火强度)。火强度包括火线强度和发热强度,前者应用较为广泛,是林火行为的重要参数之一。在实际森林火灾中,火强度变化幅度相差极大,火蔓延速度是林火行为的一个重要指标。火持续时间是指山火在某一地点的驻留时间。在同等火强度条件下,火持续时间越长,火作用力越大。通过了解这些因素对火灾的影响以及控制措施,可以为扑救森林火灾做好必要准备。     

北京市1986-2006年森林火灾的时空分布规律

根据北京市1986-2006年森林火灾统计数据,运用统计分析方法和地理信息系统空间分析方法,对北京市森林火灾的时空分布规律进行研究.结果表明:1986-2006年,北京市森林火灾年际间波动较大,但总的趋势是在逐渐减少;北京市森林火灾多集中于春季;一天中的森林火灾统计曲线大致呈马鞍型,自11:00和14:00分别向两端降低.北京市森林火灾空间分布特征明显:着火地点大多集中分布在平原与周围山地相接的边缘地带;各区县森林火灾分布不均;森林火灾随距离公路变远而呈减少趋势,局部区域范围火点数量呈不规则变化特征;除林地外,林地周围的草地、旱地、农村居民用地和其他用地的火源,都可能蔓延而形成森林火灾.建议根据森林火灾的发生规律与特点,对首都市民开展森林防火教育,健全森林防火组织机构,加强森林防火基础设施建设,提高首都森林防火的整体能力.     

高科技预测森林火灾

世界上每年总有一些国家发生不同程度的森林大火,它造成了生态环境的严重破坏,既损失林业资源又消耗大量的人力物力,为此科研人员正在潜心探索如何利用科技手段预测森林火灾发生的时间和测量大火蔓延的速度.     

大兴安岭地区森林可燃物类型初步研究

大兴安岭地区是我国的重要木材生产基地之一,也是我国的重点火灾区。为了保护好该区的森林资源,控制森林火灾的发生,可对不同森林可燃物类型采取不同的防火措施。在森林火灾发生的过程中,可燃物类型不同,火行为、火焰高度、火的蔓延速度、火的强度等也不同,对森林的影响和损失就各异。因此,对森林可燃物类型进行研究具有重要意义。根据调查,在大兴安岭地区大致可以划分如下九种可燃物类型: 1.坡地落叶松林: 该类型在大兴安岭地区分布最广,面积最大,较陡的山坡或缓坡都有分布。林木组成以兴安     

基于无线传感器网络的森林火灾监测系统火焰探测模块设计

以基于无线传感器网络的森林火灾监测系统的火焰探测模块为研究对象,在对火灾发生时热辐射的光学特性进行分析的基础上,对基于无线传感器网络的森林火灾监测系统火焰探测模块的设计进行阐述。该火焰探测模块硬件主要包括光学系统、红外传感器、放大系统及滤波系统,实现对火灾信号的采集及处理;软件上主要实现数字滤波以及火灾识别的功能。