森林地下火特征及防控措施

森林地下火在燃烧时观测不到火焰,传播速度较慢,燃烧时间长,难以察觉,但在燃烧过程中会产生大量颗粒物和大气污染物,严重危害生态环境和人体健康,造成严重的经济损失。结合国内外研究成果,文中阐述了森林地下火产生的原因、地下火特征及其对环境的危害,并将森林地下火防控先进技术设备与实际工作相结合,提出了构建"空中-地面-地下"多重监测系统和保障消防水源与重视火后管理的森林地下火综合防控措施,旨在为森林防火部门的地下火预防、监测、扑救等工作提供技术支持。     

吉林省主要森林火灾火源的时间变化特征

以吉林省1969-2017年森林火灾资料为依据,利用Excel绘制折线图,对吉林省6种主要森林火灾火源的时间变化特征进行了研究。结果表明:吉林省6种主要火源引起的森林火灾都具有明显的季节性特点,即主要发生在春秋两季,但是针对野外生活用火火源在2月也要注意防范;祭祀用火火源引起的森林火灾主要发生在4月的白天;纵火火源和野外生活用火火源引起的森林火灾在白天发生频繁,但是在夜晚人们防范意识薄弱期间也有发生;境外烧入火源引起的森林火灾有明显的“滞后”性,主要发生在下午和晚上。针对农事用火和野外吸烟,要在春秋两季进行全天候重点防范。     

吉林省主要森林火灾火源的空间分布

以吉林省1969—2017年森林火灾数据为基础,利用SPSS进行统计分析,用Arcmap进行绘图,对吉林省森林火灾6种主要火源空间分布进行分析。结果表明:吉林省1969—2017年间,农事用火和野外吸烟在整个中东部地区发生森林火灾次数最多,其中延边地区共发生1 452次,共造成受害森林面积25 364.64 hm~2;祭祀用火引起的森林火灾共发生531次,主要集中发生在中部地区,其中辽源地区祭祀用火共发生78次;纵火引起的森林火灾共发生150次,主要集中发生在东部延边、白山和吉林3个地区的交汇处;野外生活用火引起的森林火灾共发生274次,主要发生在吉林地区和延边地区;境外烧入引起的森林火灾共发生26次,主要发生在延边地区。     

吉林省延边地区森林消防队伍建设规划

根据吉林省延边地区1969-2013年间森林火灾的统计数据和森林消防专业(半专业)队伍的现状,运用Arc GIS10.2进行空间分析,分别绘制出延边州森林火灾的空间分布图、延边州森林消防专业(半专业)队伍的空间分布图、延边州增建森林消防专业(半专业)队伍的空间分布图。延边地区森林火灾火点极为密集,且历史上重特大森林火灾也频频发生。目前延边地区共建立了森林消防专业(半专业)队伍79支。根据"一区两线"重点森林防火区域或重特大森林火灾分布情况和森林火灾火点的密集程度,建议延边地区增建25支森林消防专业(半专业)队伍。     

兴安落叶松人工林潜在地表火行为特征的影响因素

森林火灾包括地表火、地下火、树冠火,其中地表火发生最为频繁.以大兴安岭地区兴安落叶松人工林为研究对象,通过野外调查数据,应用Behaveplus软件和SPSS三因素方差分析方法,分析不同地类、不同可燃物湿度以及火焰平均风速对各火行为指标的影响.结果表明:地类、可燃物湿度以及火焰平均风速对兴安落叶松人工林地表火的蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积热量的影响都具有显著差异(P<0.05);火行为指标随可燃物湿度的增加而降低,随火焰平均风速的增加而升高(单位面积热量除外);在所有影响因素下,有坡山地和农用地的火行为指标都相对较高.     

基于模拟点烧不同加热时间和腐殖质粒径对森林地下火垂直燃烧的影响

  目的  森林地下火是一种缓慢、无焰、持续时间长的阴燃，对森林危害极大。大兴安岭地区是我国森林地下火频发区域，研究不同加热时间和腐殖质粒径对地下火垂直燃烧的影响，旨在为该地区森林地下火的预防、监测、扑救提供参考。  方法  以大兴安岭地区典型林型兴安落叶松林为研究对象，根据室内控制模拟点烧实验数据，使用SPSS进行双因素方差分析，Origin软件绘图，研究3种加热时间和5种腐殖质粒径对地下火垂直燃烧过程中蔓延速度和不同深度最高温度的影响。  结果  森林地下火垂直燃烧过程中，深度3 cm处燃烧最高温度只受加热时间的影响且差异显著（P < 0.05），而腐殖质粒径对其的影响则差异不显著（P > 0.05）；深度6 cm处的燃烧最高温度分别受加热时间（P < 0.05）和腐殖质粒径（P < 0.05）的影响；当深度大于6 cm后燃烧的最高温度则只受腐殖质粒径的影响并且差异显著（P < 0.05）。森林地下火垂直燃烧过程中的蔓延速度则只受腐殖质粒径的影响，不同腐殖质粒径之间的蔓延速度存在显著差异（P < 0.05）。  结论  森林地下火垂直燃烧3和6 cm处的最高温度随着加热时间的增加而升高，加热2 h时的燃烧温度最高；垂直燃烧深度9～21 cm时，腐殖质粒径40目的燃烧温度最高；不同腐殖质粒径对森林地下火垂直燃烧蔓延速度的影响中，腐殖质粒径20目的蔓延速度是最快的；腐殖质粒径60目时，是地下火燃烧过程中的临界，燃烧的最高温度和蔓延速度都较低。      

兴安落叶松人工林浅层地下火燃烧特征及发生概率研究

[目的]大兴安岭地区是我国地下火发生的主要区域之一.受气候和地形条件的影响,大兴安岭地区主要以浅层地下火为主.浅层地下火蔓延速度较快,而且可燃物较薄,很容易复燃引起地表火甚至是树冠火.本研究以大兴安岭地区5种地类条件(有坡山地、农用地、无坡山地、水湿地、塔头湿地)下兴安落叶松人工林为研究对象,对该地区浅层地下火的燃烧特...     

东北林区地下火扑救实用技术

地下火在地表以下蔓延燃烧且需氧量低,常规的林火扑救技术难以取得良好的扑救效果。文章结合东北林区地下火扑救实际工作经验,总结了地下火的发生条件、火灾探测、扑火准备、火灾扑救等内容。针对地下火燃烧特点,创新性地提出东北林区夏季地下火日变化规律、温度烟气综合探测技术、插钎探测技术、不同立地条件下地下火扑救技术方案;进一步完善了消防水源设置技术、隔离带开挖技术、直接扑打技术、间接扑打技术、凝胶灭火技术,使地下火扑救技术更具实用性与高效性,为地下火扑救工作提供参考依据。     

吉林省森林火灾火源数据特征分析

【目的】根据吉林省1969―2013年森林火灾资料,分析吉林省森林火灾火源的特点,为火源管理和森林防火工作提供参考。【方法】以吉林省森林火灾资料数据为基础,利用Microsoft Office Excel绘制图表分析森林火灾火源的年际变化,确定目前吉林省森林火灾的主要火源;利用单因素方差分析方法分析主要火源之间的显著差异关系,根据多重比较结果和均值图得出各火源对森林的危害程度。【结果】吉林省1969―2013年已查明火源的森林火灾为5 216起,占总森林火灾次数的75.35%;过火总面积合计达103 162.70 hm~2,占总过火面积的63.63%;受害森林面积合计达51 316.88 hm~2,占总受害森林面积的55.15%。吉林省共有森林火灾火源23种,目前主要火源为烧荒烧灰、故意放火、祭祀用火、外国烧入、野外取暖做饭、野外吸烟。烧荒烧灰、外国烧入和野外吸烟一直是吉林省森林火灾的主要火源,3种火源引起的森林火灾次数、受害森林面积和过火总面积分别占总的64.63%、71.90%和67.33%;故意放火、祭祀用火、野外取暖做饭有明显"抬头"趋势。以烧荒烧灰发生次数最多,并主要集中在1969—1985年,由烧荒烧灰引起的森林火灾占总次数的41.78%,对森林的危害最大,占总受害森林面积的54.17%。野外吸烟引起的森林火灾极为频繁,在1969—2013年呈连续状态,每年都有发生,占总次数的22.03%,对森林危害也较大,占总受害森林面积的15.51%。由外国烧入引起的森林火灾1974―2013年共发生43起,仅占总次数的0.82%,但对森林的危害极大,占总受害森林面积的2.22%。祭祀用火引起的森林火灾在1970―1989年发生较为频繁,1990年开始逐渐减少,但从2002年开始有"抬头"趋势,并主要发生在4月清明节前后,占总次数的9.51%。吉林省6种主要火源每次危害程度大小依次为外国烧入、野外取暖做饭、烧荒烧灰、野外吸烟、祭祀用火、故意放火。特别是外国烧入火源如果控制不力,很有可能发展为重特大森林火灾。【结论】吉林省森林火灾的主要火源现为烧荒烧灰、故意放火、祭祀用火、外国烧入、野外取暖做饭、野外吸烟,应加强防控。     

2022 年 7 期目录

  目的  模拟阴燃过程，研究土壤表层温度变化规律和气体释放特征，为阴燃燃烧动力学、阴燃蔓延机制和阴燃火灾监测等研究提供理论支持。  方法  以大兴安岭地区兴安落叶松人工林土壤为研究对象，通过阴燃炉实验，分析测定不同燃烧时间下的土壤温度和气体（CO₂、CO）释放量，及不同含水率（20%、30%、40%）对气体释放量的影响。  结果  阴燃过程中土壤表层温度呈现先快速增加，然后保持平稳，最后快速下降直至熄灭的变化趋势；根据土壤表层温度变化特征，将阴燃过程分为点燃期、上升期、稳定期和熄灭期4个阶段，各阴燃阶段校正燃烧效率（MCE）均小于0.75；阴燃过程中CO₂平均释放量为316.23 mg/m3，CO平均释放量为101.25 mg/m3；阴燃过程中CO呈现持续性释放状态，CO₂呈现间歇性释放状态；燃烧时间对CO₂和CO释放量存在显著性影响，但CO₂和CO释放量不存在相关关系；不同含水率下，CO₂释放量呈现显著性差异（P ? 0.05），但CO释放量无显著性差异（P ? 0.05）。  结论  根据阴燃中的温度和气体变化，阴燃在14 h 后出现向明燃转化的趋势，但由于土壤中可燃物含量下降，最终未转化为明燃；由于含水率升高导致土壤氧气含量下降和热量损失增加，因此CO₂释放量降低；在含水率20% ~ 40%的条件下，阴燃均可以维持蔓延传播，因此CO释放量无显著性差异。