С первых дней своего появления человек наблюдает окружающий его мир, познает его через ощущения с помощью органов чувств, стремится расширить свое представление об окружающих его событиях и явлениях, применяя все доступные средства и инструменты.
Информация о состоянии окружающей природной среды, об ее изменениях давно используется человеком для планирования своей деятельности. Уже более 200 лет наблюдения за изменением погоды, климатом ведутся регулярно в цивилизованном мире. Это всем нам знакомые метеорологические, фенологические, сейсмологические и некоторые другие виды наблюдений и измерений состояния окружающей среды.
Все шире становится круг наблюдений, число измеряемых параметров, все гуще сеть наблюдательных станций. Все больше перед нами встают проблемы, связанные с мониторингом окружающей среды, происходящих в ней процессов и прогнозированием опасных природных явлений и изменений в природных сферах, создающих опасные явления, а также опасностей и рисков, связанных с антропогенной деятельностью.
Освоение человечеством нашей планеты происходит во все расширяющихся масштабах, воздействуя на среду обитания, как в положительных, так и отрицательных аспектах. В связи с этим прогнозирование возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера приобретает возрастающую актуальность, а проводимые с этой целью исследования требуют осуществления не только производственных и локальных (муниципальных), но также комплексных территориальных межведомственных наблюдений.
Сам термин «мониторинг» впервые появился в рекомендациях специальной комиссии СКОПЕ (научный комитет по проблемам окружающей среды) при ЮНЕСКО в 1971 году, а в 1972 году уже появились первые предложения по Глобальной системе мониторинга окружающей среды (Стокгольмская конференция ООН по окружающей среде). Вместе с тем из-за разногласий в объемах, формах и объектах мониторинга, распределении обязанностей между уже существующими системами наблюдений, единая мировая система мониторинга, отвечающая насущным современным проблемам, не создана. Аналогичная проблема существует и в России, поэтому, когда возникает острая необходимость режимных наблюдений за окружающей средой, каждый орган управления (министерств, федеральных служб и агентств, крупных отраслевых структур) создает свою локальную систему мониторинга.
Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и животного мира, позволяющие выделить их состояния и происходящие в них процессы под влиянием антропогенной деятельности.
В систему мониторинга должны входить следующие основные процедуры:
выделение (определение) объекта наблюдения;
обследование выделенного объекта наблюдения;
составление информационной модели для объекта наблюдения;
планирование измерений;
оценка состояния объекта наблюдения и идентификации его информационной модели;
прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;
представление информации в удобной для пользователя форме и доведение ее до потребителя.
Функционирование экологического мониторинга заключается в формировании государственной (на федеральном и субъектовом уровне), муниципальной и производственной систем мониторинга состояния окружающей среды и обеспечении их взаимодействия по осуществлению сбора, хранения, аналитической обработки и формированию информационных ресурсов о состоянии окружающей среды и природопользования.
Основные цели экологического мониторинга состоят в обеспечении системы управления природоохранной деятельности и экологической безопасности своевременной и достоверной информацией, позволяющей:
осуществлять наблюдение за состоянием окружающей среды и природных ресурсов;
оценить показатели состояния и функциональной целостности экосистем и среды обитания человека в целом;
на основании прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов выявить причины изменения этих показателей и оценить последствия таких изменений, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели экологических условий не достигаются;
создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб;
обеспечить потребности государства, юридических и физических лиц в достоверной информации о состоянии окружающей среды и ее изменениях, необходимой для предотвращения и уменьшения опасностей риска дальнейшего развития и неблагоприятных последствий таких изменений.
Исходя из этих основных целей, экологический мониторинг необходимо ориентировать на ряд показателей трех общих видов:
наблюдения за окружающей средой и природными ресурсами и их изменениями;
диагностики (оценки и прогноза) происходящих в ней процессов (показателей изменения под воздействием происходящих в них природных и антропогенных процессов);
прогнозирования и раннего предупреждения развития опасных процессов, создающих риски (вероятность) возникновения чрезвычайных ситуаций, и выработки предложений в управленческие решения по их снижению.
Лесные и торфяные пожары остаются одним из мощных природных факторов, влияющих на происходящие на планете глобальные изменения окружающей среды. Следы этого катастрофического явления огромных масштабов можно найти на каждом континенте. К сожалению, достаточно часто реализуются ситуации, при которых все известные технологии борьбы с огнём не приносят результата и только сама природа в состоянии остановить вырвавшуюся из-под контроля человека огненную стихию. Хорошо известны своими катастрофическими последствиями пожары последних лет в США, Мексике, Австралии, России.
Основные причины подобных событий состоят в том, что либо несвоевременно или не в достаточном объёме принимаются меры к тушению пожаров, либо они поздно обнаруживаются, когда стадия их развития такова, что не существует технологий и достаточных средств для их ликвидации, для решения данной проблемы существует лесопожарный мониторинг или мониторинг лесных пожаров, т.е. система наблюдений и контроля за пожарной опасностью в лесу по условиям погоды, состоянию лесных горючих материалов, источниками огня и лесными пожарами с целью своевременной разработки и проведения мероприятий по предупреждению лесных пожаров и (или) снижению ущерба от них.
Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций осуществляется на четырех уровнях:
- федеральном;
- региональном;
- местном;
- локальном.
На федеральном уровне организацию работ по мониторингу и прогнозированию лесных пожаров и чрезвычайных лесопожарных ситуаций (ЧЛС) осуществляет федеральный орган управления лесным хозяйством России. Ведение мониторинга и прогнозирования лесных пожаров и ЧЛС на федеральном уровне осуществляют организации, учреждения и предприятия федерального органа управления лесным хозяйством.
На региональном уровне организацию работ по мониторингу и прогнозированию лесных пожаров и ЧЛС осуществляют государственные органы управления лесным хозяйством субъектов Российской Федерации. Ведение мониторинга и прогнозирования лесных пожаров и ЧЛС на региональном уровне осуществляют структурные подразделения государственных органов управления лесным хозяйством субъектов Российской Федерации, организации учреждения и предприятия системы федерального органам управления лесным хозяйством.
На местном уровне организацию работ по мониторингу и прогнозированию лесных пожаров и ЧЛС осуществляют лесхозы и другие организации, учреждения и предприятия, осуществляющие ведение лесного хозяйства. Ведение мониторинга и прогнозирования лесных пожаров и ЧЛС на местном уровне осуществляют лесхозы подразделения иных организаций, учреждений, предприятий системы федерального органа управления лесным хозяйством, а также другие организации, предприятия и учреждения, осуществляющие ведение лесного хозяйства.
На локальном уровне (в местах лесных пожаров и площади пройденные лесными пожарами) организацию работ по контролю за лесопожарной ситуацией радиационному контролю и учету последствий лесных пожаров осуществляю лесхозы и другие организации, предприятия и учреждения осуществляющие ведение лесного хозяйства, а также подразделения «Авиалесоохраны» осуществляющие обнаружение и тушение лесных пожаров.
Мониторинг лесных и торфяных пожаров осуществляется с помощью наземных систем наблюдения (визуальными, телевизионными и т. п.), авиационного патрулирования, а также с помощью систем спутникового наблюдения [6].
3.1.1. Мониторинг лесных и торфяных пожаров силами наземного и авиапатрулирования
Мониторинг (своевременное выявление) очагов пожаров и отслеживание пожарной обстановки осуществляется силами авиалесоохраны, силами наземного патрулирования государственных лесхозов и межлесхозов Министерства сельского хозяйства России, а также с помощью систем спутникого наблюдения. В настоящее время разработана Общеотраслевая федеральная программа «Экология и природные ресурсы России» на 2002-2010 гг., в которой заложены основы развития системы мониторинга лесных пожаров в современных условиях и мероприятия по модернизации и увеличению парка воздушных сил (ВС) авиалесоохраны.
Наземное патрулирование проводится в целях обеспечения контроля за соблюдением работающими в лесу организациями и предприятиями правил пожарной безопасности в лесу, предупреждения лесных пожаров и содействия своевременному обнаружению и ликвидации возникших очагов.
Патрульные группы (не менее 2-х человек) должны иметь при себе лопаты, топоры, ранцевые огнетушители, электромегафоны и аптечки первой помощи.
В дни с высоким классом пожарной опасности по условиям погоды у шлагбаумов, установленных на основных дорогах, ведущих в насаждения I - II классов пожарной опасности, необходимо выставлять дежурные посты из работников лесной охраны, представителей общественности, членов школьных лесничеств для регистрации всех автомашин и мотоциклов, въезжающих в лес, и предупреждения их водителей об осторожном обращении с огнем в лесу. При повышенной пожарной опасности в лесу по погоде (IV -V) класс в состав постов по согласованию с подразделениями ГИБДД следует включить общественных автоинспекторов [7].
"Авиалесоохрана" организует регулярные полеты над определенной лесной территорией в целях своевременного обнаружения лесных пожаров. Она функционирует на 60% территории государственного лесного фонда России, причем большая часть этой территории отнесена к районам преимущественного применения авиационных сил и средств. Авиация обнаруживает до 50% возникающих на обслуживаемой территории пожаров и участвует в ликвидации более 30% из них (рис. 3.1).
Рис. 3.1 – Состав Центральной базы "Авиалесоохрана"
Большое значение имеет правильная организация авиапатрулирования в районах авиационной охраны лесов. От успеха его проведения зависит своевременность ликвидации возникающих в лесу или на торфяных болотах очагов огня.
Патрульные полеты проводятся в зависимости от пожарной опасности по условиям погоды. Для оценки степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды метеостанции сообщают лесхозам, лесничествам и оперативным авиаотделениям величину вычисленного комплексного показателя или значение температуры воздуха и точки росы, а также количество выпавших осадков на 12 ч по местному времени [8].
Основной задачей Авиалесоохраны являются обеспечение своевременного обнаружения и ликвидация возникающих лесных пожаров. Вся оперативная работа по обнаружению и реагированию на лесные пожары организована на базе авиаотделения минимального структурного подразделения Авиалесоохраны. Площадь одного авиаотделения колеблется от 1 до 5 млн. га. Всего в настоящее время организованы 262 авиаотделения в том числе на территории Вологодской области
На территории каждого авиаотделения проложены маршруты авиапатрулирования (рис. 3.2).
Рис. 3.2 – Маршруты авиапатрулирования в Вологодской области
Маршрут патрульного полета летчик намечает в зависимости от складывающейся обстановки так, чтобы осмотреть пожары, обнаруженные ранее, проконтролировать отдельные участки территории и т. п. Однако в ходе полета обычно вносятся изменения и в этот маршрут: для осмотра замеченных дымовых точек и сбрасывания донесений о них, высадки парашютистов или десантников и т. п. Подчас маршрут приходится изменять по условиям погоды, когда, например, часть территории нельзя осмотреть из-за низкой облачности или подхода грозового фронта, либо видно, что на этой территории идут обложные осадки и в осмотре нет необходимости.
Общая протяженность всех маршрутов по России составляет 197 тыс. км. Авиапатрулирование осуществляется в основном самолетами Ан-2, немного вертолетами Ми-2, реже вертолетами Ми-8 и самолетами Ан-26. Начинают внедряться легкие самолеты, однако этот процесс идет очень медленно. Всего арендовалось до 600 воздушных судов, в настоящее время используется 100 собственных ВС и до 250 арендуется в предприятиях гражданской авиации. Все авиаотделения в пределах авиабазы имеют устойчивую связь – KB с авиабазой, между собой и УКВ с воздушными судами.
Техническое оснащение самолетов, вертолетов и малой авиации при авиационном патрулировании должно обеспечить определение места пожара с точностью не менее 100 м на карте масштаба 1:100 000. Размер площади лесного фонда, пройденной лесным пожаром, определяется при инструментальной съемке с точностью до 0,1 га, при аэровизуальной съемке – с точностью до 1 га.
Таким образом, с момента схода снегового покрова до наступления устойчивых осенних дождей на 57,1 % лесного фонда России (в настоящее время под авиационной охраной 677,5 млн. га) осуществляется регулярное визуальное наблюдение охраняемой территории – мониторинг и прогнозирование лесных пожаров. На 16,4 % лесного фонда осуществляется чисто наземная охрана (обнаружение осуществляется с пожарно-наблюдательных вышек и наземных патрульных транспортных средств), а 26,5% лесных и притундровых лесов не охраняется [9].
3.1.2. Космический мониторинг лесных и торфяных пожаров
Среди методов контроля состояния лесов, с точки зрения оперативного обнаружения пожаров на ранней стадии их развития, наряду с широко известными наземными системами наблюдения (визуальными, телевизионными и т. п.) и авиационным патрулированием в последние десятилетия практическое применение всё более широко находят системы спутникового наблюдения. В Вологодской области данным вопросом занимается лаборатория космического мониторинга, которая оборудована основными техническими средствами и программными продуктами, необходимыми для приема и обработки информации, получаемой с космических спутников.
В настоящее время лаборатория осуществляет ежедневный приём в реальном времени в режиме прямого вещания, просмотр и обработку космических снимков со спутников «Terra» и «NOAA» (соответственно разрешение: 250х250 м, 1000х1000 м.). Система спутникового мониторинга лесных пожаров, базируется на пятиканальных сканирующих радиометрах AVHRR, размещённых на спутниках NOAA (США). Характеристики этой спутниковой группировки и оптико-электронных приборов, созданы для решения методологических задач, оказались приёмлемыми для использования их в системах спутникового мониторинга лесных пожаров (рис. 3.3, 3.4).
Рис. 3.3 – Пример ежедневного покрытия съемкой AVHRR для одного спутника.
Радиус зоны видимости комплекса 2200 км
Рис. 3.4 – Характеристика спутника NOAA
Основными видами деятельности лаборатории, совместно с природоохранными организациями, входящими в систему комплексного мониторинга окружающей среды на территории Вологодской области (СКМ ОС), являются работы по наблюдению и контролю:
- за ущербом от лесных и торфяных пожаров (данные о координатах лесных гарей, площади выгоревшего леса);
- определение паводковой обстановки (нахождение заторов и выявление территорий, попадающих в зону затопления);
- ведение контроля обезлесивания, инвентаризации леса, выявления значительных повреждений лесных массивов, лесоводства, в частности – выявление порубочной динамики.
Космический мониторинг проводится по всему Северо-Западному региону. Обработанная космическая информация поступает в ВЦМП МЧС России, РЦМП СЗРЦ, ЦУКС Правительства Вологодской области, Центр авиационно-космической информации ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ). Кроме того, информация об изменении паводковой обстановки, лесных и торфяных пожарах сообщается в органы управления МЧС России сопредельных территорий и областей.
Схема получения, обработки и представления спутниковой информации, осуществляется следующим способом (рис. 3.5).
Рис. 3.5 – Схема получения, обработки и представления спутниковой информации
Одной из основных задач построения системы мониторинга является создание единого информационного пространства, которое может быть сформировано на основе использования современных геоинформационных технологий. Интеграционный характер геоинформационных систем (ГИС) позволяет создать на их основе мощный инструмент для сбора, хранения, систематизации, анализа и представления информации.
ГИС по технологии и возможности решения задач является основой для целей обработки и управления мониторинговой информацией. Средства ГИС намного превосходят возможности обычных картографических систем, хотя, естественно, включают и все основные функции получения высококачественных карт и планов. В самой концепции ГИС заложены всесторонние возможности сбора, интеграции и анализа широкого спектра информационных данных, распределенных в пространстве или привязанных к конкретному месту. Геоинформационная технология позволяет при необходимости визуализировать имеющуюся информацию в виде карты с графиками или диаграммами, создать, дополнить или видоизменить базу данных пространственных объектов, интегрировать ее с другими базами, таким образом реализуется возможность целостного, обобщенного взгляда на комплексные проблемы окружающей среды и экологии.
В настоящее время ГИС становится основным элементом существующих систем мониторинга.
В соответствии со сложившимся в мировой практике представлением, под географическими информационными системами (ГИС) понимаются аппаратно-программные человеко-машинные комплексы, обеспечивающие ввод, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, а также интеграцию данных и знаний об определенной территории для их эффективного использования при решении исследовательских и прикладных задач, связанных с анализом, моделированием, прогнозированием и управлением природной (техногенной) средой и территориальной организацией экономической и социальной сфер жизни общества (рис 3.6) [10].
Рис. 3.6 –Готовая карта с изображением очагов торфяных пожаров
3.1.3. Прогнозирование лесных и торфяных пожаров
Прогнозирование чрезвычайных ситуаций – обобщение результатов мониторинга, анализ полученных и имеющихся данных о состоянии окружающей среды и производственной сферы, определение степени опасности и выработка перспективной модели вероятного развития обстановки (процесса) для предотвращения риска дальнейшего развития опасного явления.
Обобщение результатов мониторинга производится природоохранными и другими государственными надзорными органами на основании полученных исходных данных от учреждений сети наблюдения и лабораторного контроля (постов, лабораторий и наблюдательных пунктов).
Производится анализ полученных данных в сравнении со статистическими данными за аналогичные периоды прошлых лет, который закладывается в основу прогнозирования возможной обстановки на данный период на определенной территории в конкретных условиях.
Прогнозирование лесных и торфяных пожаров – это определение вероятности возникновения разрастания лесных и торфяных пожаров во времени и пространстве на основе анализа данных мониторинга лесных пожаров.
Исходными данными для прогнозирования, появления источника поражающих факторов возникновения лесного пожара служат:
- класс пожарной опасности в лесу по условиям погоды;
- местоположение и площадь участков лесного фонда I-III классов пожарной опасности или участков разных классов пожарной опасности, где в рассматриваемое время лесные горючие материалы (ЛГМ) могут гореть при появлении источника огня;
- данные о рельефе местности (равнина, плато, плоскогорье, нагорье, горы, холмы, сопки, котловины, овраги);
- наличие потенциальных источников огня в перечисленных участках лесного фонда, где в рассматриваемое время ЛГМ могут гореть при появлении источника огня; данные о грозовой деятельности;
Степень пожарной опасности в лесу по условиям поды должна определяться по принятому в лесном хозяйстве комплексному показателю В.Г. Нестерова, который вычисляется на основе данных о температуре воздуха (в градусах), температуре точки росы (в градусах), количестве выпавших осадков (в миллиметрах).
Для определения пожарной опасности по лесорастительным условиям лесных участков следует знать: тип леса, структуру насаждения, породный состав и возраст, категория лесных площадей, вырубок и другие характеристики лесного фонда.
Для оценки участков лесного фонда по степени опасности возникновения в них пожаров инструкцией по устройству лесного фонда предусмотрена следующая шкала (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Шкала оценки природной пожарной опасности в лесах
| Класс пожарной опасности | Объект загорания (характерные типы леса и типы вырубок, насаждения безлесные территории) | Наиболее вероятные виды пожаров, условия и продолжительность периода их возможного возникновения и распространения |
| I | Хвойные молодняки. Сплошные вырубки: лишайниковые, вересковые, вейниковые и другие типы вырубок по суходолам (особенно захламленные). Сосняки лишайниковые и верещатники. Расстроенные, отмирающие и сильноповрежденные древостой (сухостойники, участки бурелома и ветровала, недорубы), участки условно-сплошных и интенсивных выборочных рубок. Захламленные гари. | В течение всего пожароопасного сезона возможны низовые пожары, а на участках с наличием древостоя - верховые. На вейниковых и других травяных типах вырубок по суходолу особенно значительна пожарная опасность весной, а в некоторых районах и осенью. |
| II | Сосняки-брусничники, особенно с наличием соснового подроста или подлеска из можжевельника выше средней густоты. | Низовые пожары возможны в течение всего пожароопасного сезона; верховые - в периоды пожарных максимумов. |
| III | Сосняки - кисличники и черничники. Листвяги-брусничники. Кедровники всех типов, кроме прирученных и сфагновых. Ельники - брусничники и кисличники | Низовые и верховые пожары возможны в период летнего пожарного максимума, а в кедровниках, кроме того, в периоды весеннего и, особенно, осеннего максимумов |
| IV | Сплошные вырубки таволговых и долгомошниковых типов (особенно захламленные). Сосняки, листвяги и насаждения лиственных пород травяных типов. Сосняки и ельникисложные, липняковые, лещиновые, дубняковые. Ельники-черничники. Сосняки - сфагновые и долгомошниковые. Кедровники - приручейные и сфагновые. Березняки-брусничники, кисличники, черничники и сфагновые. Осинники - кисличники и черничники. | Возникновение пожаров (в первую очередь низовых) возможно в травяных типах леса и на таволговых вырубках в периоды весеннего и осеннего пожарных максимумов, в остальных типах леса и на долгомошниковых вырубках - в период летнего максимума |
| V | Ельники, березняки и осинники-долгомошники. Ельники сфагновые и приручейные. Ольшаники всех типов | Возникновение пожара возможно только при особо неблагоприятных условиях (длительная засуха |
Относительная оценка степени пожарной опасности лесных участков по условиям возникновения в них лесных пожаров и возможной их интенсивности по пятибалльной шкале дается на лесопожарных картах и картах-схемах противопожарных мероприятий масштаба 1:100 000, на которых каждый лесной квартал закрашен цветом среднего класса пожарной опасности (таблица 3.2). На лесопожарных картах масштаба 1:1 50 000 и 1:25 000 цветом конкретного класса опасности закрашены выделы, составляющие лесные кварталы (рис. 3.7).
Таблица 3.2
Классы пожарной опасности лесных участков и цвета закраски
| Класс пожарной опасности лесных участков | Степень пожарной опасности | Цвет закраски на картах |
| I II III IV V | Высокая Выше средней Средняя Ниже средней Низкая | Красный Оранжевый Желтый Зеленый Голубой |
Таблица 3.3
Распределение земель лесного фонда Харовского района по классам
пожарной опасности (в га.)
| Лесничества | Классы пожарной опасности | |||||
| I | II | III | IV | V | Итого | |
| 1. Шапшинское | 1102 | 15479 | 28573 | 2466 | 47620 | |
| 2. Катромское | 437 | 4851 | 31127 | 1885 | 38330 | |
| 3. Харовское | 224 | 2280 | 22814 | 4181 | 29499 | |
| 4. Семигороднее | 442 | 5083 | 32952 | 1163 | 39640 | |
| Всего по лесхозу | 2205 | 27693 | 115466 | 9695 | 155059 | |
Рис. 3.7 – Карта-схема пожарной опасности
Прогнозы распределения лесных пожаров по территории дают по:
- лесничествам;
- лесхозам;
- органу управления лесным хозяйством субъекта Российской Федерации.
Прогнозы распределения пожаров по времени включают:
- распределение пожаров по времени суток;
- распределение пожаров по месяцам пожароопасного сезона с выделением периодов пожарных максимумов и пиков и расчетом вероятного количества пожаров в эти периоды;
- распределение пожаров по декадам пожароопасного сезона;
количество пожаров в 1 день (среднего, минимального, максимального);
- количество лесных пожаров на год (пожароопасный сезон);
начало и продолжительность пожароопасных сезонов.
При прочих равных условиях лесной пожар возникает раньше в участках I класса пожарной опасности и в последнюю очередь в участках V класса пожарной опасности.
Количество лесных пожаров прогнозируют из:
- степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды;
- класса пожарной опасности лесных участков на рассматриваемой территории;
- количества потенциальных источников огня;
- количества пожаров в ретроспективе в аналогичных условиях;
- теоретических законов распределения случайных событий, которыми удовлетворительно описываются (аппроксимируются) некоторые ряды распределения лесных пожаров во времени и по территории.
Виды лесных пожаров при данном комплексном показателе пожарной опасности в лесу по условиям погоды и конкретной силе ветра прогнозируются, исходя из характера участков лесного фонда (хвойные молодняки, захламленная вырубка, сосново-березовые насаждения на заторфованных почвах, средневозрастные насаждения сосны по горному склону, насаждения монгольского дуба, другие типы участков лесного фонда).
Предпосылками чрезвычайной лесопожарной ситуацией (ЧЛС) являются:
- малоснежная зима, длительный бездождевой период (15-20 дней) с высокой (выше средней многолетней) среднесуточной температурой воздуха и малой относительной влажностью в начале пожароопасного сезона, когда степень пожарной опасности в лесу по условиям погоды характеризируются IV, V классами пожарной опасности, длительный период с IV, V классами пожарной опасности, атмосферная засуха в любое время пожароопасного сезона;
- наличие в лесном фонде бесконтрольных антропогенных источников огня или частые грозовые разряды при высокой степени пожарной опасности в лесу по условиям погоды [6].
3.2. Организационно-хозяйственные мероприятия по предупреждению лесных и торфяных пожаров
Основами лесного законодательства Российской Федерации (статья 59) предусматривается, что все леса подлежат охране от пожаров на основе проведения комплекса организационных, правовых и других мер. А порядок осуществления мероприятий по охране лесов от пожаров (статья 60) обеспечивается руководством всех уровней через органы управления лесным хозяйством.
Основным законодательным актом по предупреждению лесных пожаров и организации борьбы с ними являются Правила пожарной безопасности в лесах Российской Федерации [11].
Торфяной (подземный) пожар, как и верховой, является дальнейшей стадией развития пожара низового, который в свою очередь в основном происходит по вине человека. Торфяные пожары возникают на участках с торфяными почвами или с мощным слоем подстилки (толщиной более 20 см), когда торфянистый или гумусовый горизонт почвы достаточно просох.
Торф или подстилка прогорают на всю глубину до минерального слоя почвы или до влажных слоев, в которых горение продолжаться не может. При этом сгорают корни деревьев, находящиеся в слое торфа или перегноя, и деревья вываливаются. Обычно при низовом пожаре огонь заглубляется сначала отдельными очагами на наиболее подсохших участках, чаще всего у стволов деревьев, а затем постепенно распространяется в стороны.
Подземные пожары, как правило, возникают во второй половине лета. Число их резко возрастает в засушливые годы. При этих пожарах полностью ликвидировать горение очень трудно; создается значительное число очагов огня в лесу. Даже если эти очаги надежно локализованы и не распространяются, всегда имеется угроза, что в случае усиления ветра горящая торфяная крошка будет разнесена и создаст новые многочисленные пожары.
Для предотвращения лесных и торфяных пожаров в соответствии с требованиями Правил пожарной безопасности в лесах в пожароопасный сезон, т.е. в период с момента схода снежного покрова в лесу до наступления устойчивой осенней дождливой погоды или образования снежного покрова, в целях предупреждения возникновения лесных и торфяных пожаров необходимо соблюдать следующие условия: не разводить костры в хвойных молодняках; в местах с наличием сухой травы; под пологом леса; на старых горельниках; на участках леса, подвергшихся ветровалу, бурелому; на торфяных почвах; на не очищенных от порубочных остатков и заготовленной древесины лесосеках [12].
Также для предупреждения лесных и торфяных пожаров лесхозы обязаны:
а) проводить в соответствии с утвержденными проектами противопожарное обустройство территории находящегося в их владении лесного фонда, содержать в течение пожароопасного сезона противопожарные объекты и технику в исправном состоянии;
б) вести разъяснительную работу среди населения, школьников, а также коллективов предприятий, организаций, учреждений, других юридических лиц, осуществляющих лесные пользования или имеющих объекты на территории лесного фонда, по вопросам осторожного обращения с огнем и тушения лесных пожаров;
в) обеспечивать получение в течение пожароопасного сезона информации о степени пожарной опасности по условиям погоды, своевременное доведение её до работников лесной охраны, служб охраны лесов от пожаров, руководителей предприятий, организаций, учреждений, других юридических лиц и граждан, осуществляющих лесные пользования или имеющих объекты на территории лесного фонда, а также до населения;
г) принимать необходимые меры по своевременному обнаружению и ликвидации возникающих лесных пожаров, привлекать в установленном порядке для их тушения специализированные лесопожарные службы, лесопользователей, другие предприятия и организации, население и организовывать их работу по тушению пожаров;
д) разрабатывать и осуществлять на территории лесхозов мероприятия про предупреждению нарушений требований пожарной безопасности в лесах, выявлению виновников лесных пожаров и привлечению их к установленной законом ответственности [13]. Штрафовать население за несоблюдение правил пожарной безопасности в лесу и на торфяных болотах также является одной из мер предупреждения пожаров. В соответствии со статьёй 8. 32. «Нарушение правил пожарной безопасности в лесах» кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях влечет наложение административного штрафа на граждан в размере от десяти до пятнадцати минимальных размеров оплаты труда; на должностных лиц – от двадцати до тридцати минимальных размеров оплаты труда; на юридических лиц – от двухсот до трехсот минимальных размеров оплаты труда.
Не маловажную роль в защите лесного фонда от пожаров играет постоянная противопожарная пропаганда по экологическому воспитанию граждан, формированию у населения бережного отношения к лесу в сочетании с противопожарным надзором.
Противопожарной пропагандой занимается лесхоз, который осуществляет следующие мероприятия:
Изготовление и установка у дорог общего пользования, в местах отдыха и в местах массовых посещений населением плакатов и аншлагов по противопожарной тематике.
Изготовление и распространение в населенных пунктах, городах, на общественном транспорте агитационных листовок.
Ежегодные тематические публикации не менее 3 статей в областной газете и не менее чем по 2-3 статьи в районной газете.
Ежегодные не менее 2-3 разовые выступления специалистов и руководителей управления по областному радио и телевидению и руководителей и специалистов лесхозов по местному радио [14].
С наступлением периода массового сбора грибов и ягод ежедневная неоднократная трансляция на железнодорожных и авто вокзалах районных центров и городов области агитационных обращений по соблюдению правил пожарной безопасности в лесу.
Распределение полномочий в области предупреждения и тушения лесных пожаров в соответствии с законодательством Российской Федерации функции федеральных органов государственной власти, органов государственной власти субъектов Российской Федерации и организаций в области предупреждения и тушения лесных пожаров разделены следующим образом:
а) МЧС России:
- организует государственный пожарный надзор и организацию тушения пожаров на объектах и в населенных пунктах, в том числе на полосах отчуждения вдоль федеральных автомобильных и железных дорог, а также линий электропередач и связи, магистральных нефте- и газопроводов, сопредельных с лесным фондом;
- обеспечивает методическое руководство и контроль за подготовкой и проведением мероприятий по ликвидации последствий возможных чрезвычайных ситуаций, вызванных лесоторфяными пожарами;
- обеспечивает учет, координацию деятельности, проверку практической пригодности сил и средств постоянной готовности РСЧС к проведению мероприятий по ликвидации последствий возможных чрезвычайных ситуаций, вызванных лесоторфяными пожарами;
- обеспечивает информирование населения о предпринимаемых действиях по ликвидации последствий возможных чрезвычайных ситуаций, вызванных лесоторфяными пожарами, и мерах пожарной безопасности в пожароопасный сезон.
б) МВД России:
- обеспечивает в случае необходимости на период высокой пожарной опасности в лесах запрет на посещение гражданами лесов и въезд в них транспортных средств, а также проведение определенных видов работ в лесном фонде:
- обеспечивает правовой режим и правопорядок в зонах ликвидации чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами;
- обеспечивает административное пресечение правонарушений в рамках предоставленных полномочий, в том числе на полосах отчуждения вдоль федеральных автомобильных и железных дорог, а также линий электропередач и связи, магистральных нефте- и газопроводов, сопредельных с лесным фондом.
в) Минобороны России:
- организует и проводит в Вооруженных силах и на отчужденных территориях мероприятия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с лесоторфяными пожарами;
- организует противопожарную защиту объектов Вооруженных сил от чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами, а также предусматривает выделение в установленном порядке специальной техники, воинских подразделений в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, вызванных лесными и торфяными пожарами.
г) Генеральная прокуратура Российской Федерации организует надзор:
- за соблюдением законов об охране окружающей природной среды, атмосферного воздуха, особо охраняемых природных территорий, рациональном использовании земель, недр, лесов, вод, животного мира, а также законодательства о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения, радиационной безопасности и защите от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
- за законностью правовых актов, издаваемых федеральными министерствами, государственными комитетами, службами и иными федеральными органами исполнительной власти, представительными (законодательными) и исполнительными органами субъектов Российской Федерации, органами местного самоуправления, органами военного управления, органами контроля;
- за законностью и полнотой мер, принимаемых контролирующими и правоохранительными органами при выявлении и пресечении экологических правонарушений.
г) Росприроднадзор:
- осуществляет контроль с участием заинтересованных федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области охраны, использования и воспроизводства объектов животного мира и среды их обитания (кроме объектов охоты и рыболовства), за состоянием, использованием, охраной, защитой лесного фонда и воспроизводством лесов;
- осуществляет пожарный надзор в лесах лесного фонда Российской Федерации, в том числе на полосах отчуждения вдоль федеральных автомобильных и железных дорог, а также линий электропередач и связи, магистральных нефте- и газопроводов, сопредельных с лесным фондом силами государственной лесной охраны Российской Федерации (утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 20 марта 2006 г. № 150 «Об утверждении Положения о государственной лесной охране Российской Федерации»);
- обеспечивает готовность сил и средств Росприроднадзора к проведению мероприятий по ликвидации последствий возможных чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами.
д) Рослесхоз:
- утверждает в установленном порядке нормы средств пожаротушения, которые обязаны иметь граждане и юридические лица в местах проведения на территории лесного фонда работ, культурно-массовых и других мероприятий;
- утверждает нормативные затраты на ведение лесного хозяйства и тушение лесных пожаров на гектар земель лесного фонда;
- организует охрану и защиту лесов наземными и авиационными методами в пределах своей компетенции;
- осуществляет комплекс мероприятий по охране и защите лесов, борьбе с лесными пожарами;
- организует в случае необходимости на период высокой пожарной опасности в лесах запрет на посещение гражданами лесов и въезд в них транспортных средств, а также проведение определенных видов работ на отдельных участках лесного фонда.
е) Росгидромет:
- организует составление подробных прогнозов погоды на пожароопасный период;
- проводит постоянный мониторинг состояния окружающей среды на территории Российской Федерации.
ж) ОАО «РЖД»:
- обеспечивает при необходимости перевозку сил и средств, задействованных в мероприятиях по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами;
- обеспечивает пожарную безопасность подвижного состава и противопожарную защиту железнодорожных объектов и отчужденных территорий от чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами.
з) органы государственной власти субъектов Российской Федерации:
- организуют разработку и выполнение планов мероприятий по профилактике природных пожаров, противопожарному обустройству лесного фонда и не входящих в лесной фонд лесов;
- обеспечивают готовность организаций, на которые возложена охрана и защита лесов, а также лесопользователей к пожароопасному сезону;
- утверждают ежегодно до начала пожароопасного сезона оперативные планы борьбы с природными пожарами;
- устанавливают порядок привлечения населения, работников коммерческих и некоммерческих организаций, а также противопожарной техники, транспортных и других средств указанных организаций для тушения природных пожаров;
- создают резерв горюче-смазочных материалов и иных материальных ресурсов на пожароопасный сезон;
- организуют тушение природных пожаров в лесном фонде на территории субъекта Российской Федерации;
- оказывают содействие организациям, на которые возложена охрана и защита лесов, и лесопользователям в строительстве и ремонте дорог противопожарного назначения, аэродромов и посадочных площадок для самолетов и вертолетов, используемых для авиационной охраны лесов от пожаров, в обеспечении горюче-смазочными материалами лесопожарных формирований;
- организуют проведение противопожарной пропаганды, регулярное освещение в средствах массовой информации вопросов о сбережении лесов, выполнении правил пожарной безопасности в лесах;
- всесторонне используют предоставленные законодательством полномочия в области административного контроля и надзора за соблюдением установленных требований пожарной безопасности, в том числе на полосах отчуждения вдоль федеральных автомобильных и железных дорог, а также линий электропередач и связи, магистральных нефте- и газопроводов, сопредельных с лесным фондом;
- обеспечивают координацию всех работ по борьбе с природными пожарами на территории субъекта Российской Федерации и в случае необходимости создают для этой цели специальные комиссии.
3.3. Инженерные мероприятия по предупреждению лесных и торфяных пожаров
Эффективная борьба с лесными и торфяными пожарами может осуществляться только при наличии разветвленной сети противопожарных барьеров, которые являются надежными преградами для огня. По принципу действия противопожарные барьеры делятся на следующие группы:
а) с отсутствием горючих материалов (река, озеро, каменные россыпи);
б) с наличием горючих материалов в количествах, недостаточных для поддержания горения (минерализованные полосы, трелевочные волоки на песчаных почвах, лесные дороги);
в) с наличием горючих материалов, по различным причинам не способных к горению и распространению огня (картофельные поля, участки, обработанные растворами антипиренов, лиственные полосы и т.п.);
г) комбинированные, сочетающие элементы предыдущих видов барьеров (минерализованные полосы и лиственные опушки и т.п.).
При создании системы противопожарных барьеров учитываются прежде всего естественные преграды для огня (реки, участки леса с преобладанием лиственных пород, лишенные растительности каменистые россыпи), которые дополняются искусственными барьерами.
В настоящее время в практике противопожарного устройства широкое распространение получили следующие барьеры: минерализованные полосы; противопожарные канавы; защитные лиственные и хвойные полосы; противопожарные разрывы; полосы, обработанные растворами химических веществ; противопожарные заслоны; полосы, созданные посевом огнестойких растений (картофель, многолетний люпин и т.д.) [5].
3.3.1. Минерализованные полосы
Минерализованной полосой называется полоса земли, с которой полностью удалены травяная растительность, лесная подстилка и прочие горючие материалы до минерального слоя почвы. Минерализованные полосы должны прокладываться вокруг площадей, занятых постройками, естественными и искусственными молодняками хвойных пород, лесосек с оставленной на пожароопасный сезон лесопродукцией или порубочными остатками, складов лесоматериалов, пиломатериалов, живицы, огнеопасных производств, складов ГСМ, мест курения и разведения костров, а также вдоль дорог, линий электропередач, трубопроводов, на сельхозугодьях по границе с лесом и т.д. Основное назначение минерализованной полосы – остановка продвижения низового пожара. Кроме того, они прокладываются в качестве опорных полос при использовании управляемого огня в лесу, для локализации лесных пожаров и как дополнительный элемент при создании противопожарных барьеров. Ширина минерализованных полос зависит прежде всего от характера и количества имеющегося на участке горючего материала. В сосняке лишайниковом в составе живого напочвенного покрова доминируют лишайники из рода Cladonia, высота которых обычно не превышает 10-15 см. В таких условиях при отсутствии ветра низовой пожар успешно останавливает минерализованная полоса шириной 20-25 см. В насаждениях и на вырубках со злаковой растительностью, в частности вейника лесного (высотой до 1,5 м), остановку низового пожара может обеспечить минерализованная полоса шириной не менее 2,5-4,0 м. В ветреную погоду дальность переноса горящих частиц перед фронтом низового пожара достигает 7 м, а при переходе низового пожара в верховой даже 18 м. Общим правилом является то, что для остановки низового пожара необходима минерализованная полоса шириной не менее двойной высоты его пламени. Минерализованные полосы прокладываются ранней весной или поздней осенью (после листопада). В течение пожароопасного сезона осуществляется контроль за состоянием полос и при наличии на них горючих материалов (в результате раннего листопада, например) они обновляются. В ряде случаев во избежание быстрого зарастания минерализованных полос травянистой растительностью они обрабатываются гербицидами.
Прокладка минерализованных полос осуществляется плугами и другими почвообрабатывающими орудиями, грунтометами, бульдозерами, полосопрокладчиками, взрывным способом, а также лопатами. При необходимости для прокладки широких минерализованных полос может применяться управляемый огонь. Работа по созданию полос шириной 8-10 м и более выполняется в два этапа. На первом этапе почвообрабатывающими орудиями или растворами химических веществ создаются две параллельные опорные полосы, а затем осуществляется выжигание горючих материалов между ними.
Минерализованные полосы помогают останавливать низовой пожар, который в свою очередь, при благоприятных условиях, может переходить в торфяной если на его пути окажется торфяное болото. Прокладка минерализованных полос на торфяных почвах, недопустима так как она может привести к заглублению низового пожара и переходу его в подземный, т.е. для защиты торфяных болот от идущего из леса огня прокладывать минерализованные полосы нужно в местах где нет торфяных почв.
Минерализованные полосы могут задерживать продвижение низового огня только до накопления на ее поверхности нового слоя горючих материалов. Поэтому необходим систематический уход за минерализованными полосами, их подновление и восстановление.
3.3.2. Противопожарные канавы и водоемы
Для остановки возможных и локализации действующих подземных пожаров создаются противопожарные канавы, которые прокладывают вокруг болот, а также на самих болотах. Глубина противопожарных канав определяется мощностью торфяного слоя или уровнем грунтовых вод в наиболее сухое время года. Эффективная работа противопожарных канав достигается при их ширине по дну не менее 0,5 м. Канавы прокладываются различными видами канавокопателей, экскаваторов, а также взрывным способом и вручную.
Необходимо подчеркнуть недопустимость устройства на торфяниках противопожарных канав, не доходящих до воды или минерального грунта. Такие полосы не являются преградой для огня, а наоборот, нарушение образовавшегося на торфяных почвах растительного покрова и выброс на поверхность измельченного торфа создает повышенную опасность распространения пожара.
В настоящее время большинство противопожарных канав находятся в непригодном для использования при тушении состоянии. Большинство данных ограждений практически полностью заросли мхом и завалены валежником. Таким образом, в засушливый сезон канавы полностью пересыхают и теряют свою главную функцию преграды для распространения пожара.
Постоянное очистка противопожарных канав является одним из ключевых элементов мониторинга, который направлен на предотвращение торфяных пожаров.
Несмотря на развитие противопожарной техники и совершенствование способов тушения, приемы с использованием воды и огнетушащих растворов в подавляющем большинстве случаев наиболее эффективны. В то же время очень часто в наиболее пожароопасных насаждениях естественные источники воды либо отсутствуют, либо забор воды из них механизированными средствами невозможен. В этой связи возникает необходимость в перевозке воды на большие расстояния для тушения пожаров, что по причине неудовлетворительного состояния лесных дорог занимает много времени. Строительство противопожарных водоемов – один из путей повышения эффективности использования средств водного пожаротушения. В качестве противопожарных используются прежде всего естественные источники воды (речки, озера, заполненные водой карьеры). При этом необходимо устройство подъездов к ним, оборудование специальных заборников воды, особенно в заиленных водоемах. В ряде случаев производится углубление дна и изготовление запруд на мелких ручьях и речках. При отсутствии или недостаточном количестве естественных водоисточников создаются искусственные противопожарные водоемы. Они сооружаются по типовым проектам вблизи наиболее опасных в пожарном отношении насаждений и автомобильных дорог. Обязательные требования к искусственным и естественным противопожарным водоемам – наличие подъездов для автотранспорта и заборников воды, а также эффективного запаса воды в самый жаркий, сухой период лета не менее 100 м3.
По данным П.М.Матвеева и А.М.Матвеева (1993), при высокой горимости лесов на каждые 500 га площади лесного фонда целесообразно устройство одного пожарного водоема. При средней и малой горимости один водоем создается в расчете на 3000 га территории, а при противопожарном устройстве осушенных торфяников, особенно опасных в пожарном отношении, – на 70-80 га.
Вода для тушения торфяных болот доставляется из противопожарных водоемов с помощью пожарных автомобилей, насосов или самотечного водовода. При доставке воды насосами она не должна содержать волокнистых и других взвешенных веществ, способных засорять насосы.
Для проезда к водоемам через противопожарные канавы в них устанавливают стальные трубы диаметром 0,8 метров и длинной 4 метра.
3.3.3. Противопожарные дороги, разрывы и заслоны
При организации тушения лесных пожаров используются все виды дорог, позволяющие в максимально короткие сроки доставить людей и технику к месту пожара. Однако в ряде случаев, особенно в слабоосвоенных районах, густота дорожной сети не позволяет оперативно маневрировать средствами тушения. Именно в этих случаях дополнительно строятся дороги противопожарного назначения. Их главной целью является обеспечение проезда автотранспорта к пожароопасным участкам и водоемам. Дороги противопожарного значения - наиболее простой тип путей сообщения, строительство которых ограничивается корчевкой пней, расчисткой и выравниванием проезжей части, устройством гатей, переездов через ручьи и т.п. Как правило, эти дороги являются проезжими только в период пожароопасного сезона. Помимо этого, противопожарные дороги выполняют роль простейших противопожарных барьеров (служат преградой на пути низовых пожаров и опорной полосой при их тушении с использованием управляемого огня).
Противопожарные разрывы долгое время считались наиболее эффективным способом остановки верховых пожаров (Серебренников, Матренинский, 1940; Анцышкин, 1956). Как правило, противопожарные разрывы прорубались в наиболее пожароопасных древостоях широкими полосами с проложенными по краям минерализованными полосами. Ширина противопожарных разрывов варьировала от 12-20 до 80-100 м. Однако лесопожарная практика показала, что широкие разрывы усиливают ветер, создают "эффект сквозняка", когда воздушные массы движутся вдоль разрыва или под острым углом к нему. Исследованиями установлено (Валендик, Матвеев, Софронов, 1979), что даже достаточно широкие противопожарные разрывы (100 м и более) не всегда являются эффективной преградой на пути верховых пожаров высокой интенсивности. Кроме того, поддержание противопожарных разрывов в "рабочем" состоянии требует значительных затрат, а занятая ими площадь изымается из активного лесопользования, т.е. не продуцирует древесину. Все вышеизложенное послужило основой для отказа от широких противопожарных разрывов и замены их противопожарными заслонами.
В практике лесоохраны узкие (6-12 м) противопожарные разрывы следует создавать путем уборки древесно-кустарниковой растительности вдоль дорог, а также: в наиболее опасных в пожарном отношении лесных массивов в сочетании с прокладываемыми по их середине дорогами противопожарного назначения. Последнее обстоятельство позволяет оперативно перебрасывать людей и технику к месту пожара, а также служит дополнительным препятствием для низовых и верховых пожаров.
В хвойных молодняках эффективно создание противопожарных разрывов шириной 4-6 м с проложенными посередине минерализованными полосами. Такими разрывами формируются замкнутые блоки площадью, как правило, не более 20 га. Разрывы помогают сдерживать огонь в определенном блоке, таким образом, препятствуя распространению огня по лесному массиву и в дальнейшем на торфяные болота.
Как известно, лесные пожары – явление динамичное, и поэтому классификация их на верховые, низовые, подземные весьма условна. Пожар может содержать фрагменты всех видов и многих подвидов, поэтому максимальный эффект при его остановке достигается созданием комплексных барьеров – противопожарных заслонов. Последние сочетают несколько видов частных барьеров, и поэтому в состоянии остановить все виды лесных пожаров. Наиболее распространенными видами противопожарных заслонов являются дороги, с обеих сторон которых созданы защитные лиственные или хвойные полосы с проложенными через каждые 20-30 м параллельно дороге минерализованными полосами. На участках с наличием торфа вместо минерализованных полос прокладываются противопожарные канавы. Защитные противопожарные барьеры создаются также вокруг населенных пунктов, расположенных вблизи хвойных насаждений.
3.3.4. Противопожарные полосы из огнестойких растений
Некоторые растения, обладая очень высокой влажностью листьев и стеблей, являются препятствием для распространения лесного пожара. При низовых пожарах к растениям, препятствующим распространению огня, можно отнести многолетние люпины, картофель и т.п. Учитывая данное обстоятельство, при создании системы противопожарных барьеров посадкам и посевам данных растений должно отдаваться предпочтение. Особенно эффективна передача под картофельные участки и посадки люпина линий электропередач, противопожарных разрывов, участков, примыкающих к опушкам леса и т.д. Хороший эффект достигается при создании лесных культур хвойных пород в сочетании с посевом люпина, а также создании смешанных культур, в которых в качестве сопутствующих участвуют лиственные деревья и кустарники (липа, рябина, акация желтая и облепиха). Исследования показали (Маркина, 1964), что полосы, созданные посевом люпина многолетнего, при температуре пламени 800-900°С, скорости ветра до, 5 м/с и скорости движения огня 2-3 м/мин не горят, а только увядают.
Применение данного способа возможно и при защите торфяных болот от пожаров, многолетние люпины и картофель, можно высаживать на границе лесного массива и торфяных почв, тем самым защищая торф от возгорания [5]
3.4. Тушение торфяных болот
Торфяной пожар – это неконтролируемый процесс дымного горения торфа в местах его образования, добычи и хранения.
Торф представляет собой продукт неполного разложения растительной массы в условиях избыточной влажности и недостаточной аэрации. Он является обводненным конгломератом битумов, гуминовых кислот, их солей, других продуктов разложения растительного материала и не успевших еще разложиться элементов растений. Торф обладает самой высокой из всех твердых топлив влагоемкостью. Основными тепловыми характеристиками торфа являются его теплотворная способность, а также коэффициент теплопроводности. Основными горючими материалами у торфов являются углерод (52-56 % от общей массы) и водород (5-6 % от общей массы), кроме того, в составе торфа имеется от 30 до 40 % атомов кислорода, связанного в молекулах химических веществ, из которых состоит торф. Среднее значение величины теплотворной способности торфа, зависящей от его вида и степени разложения, равно 5500 ккал/кг [16]. Под воздействием температуры, влажности и других причин торф постепенно разлагается. Чем выше степень разложения торфа, тем больше он подвержен возгоранию.
Возгорание торфа возможно в течение всего года, но чаще всего во второй половине лета, когда он высыхает. Происходит самовозгорание торфа в результате саморазогрева, а также возгорание из-за попадания на него искр от источников огня и работающих машин; грозовых разрядов и пр.
Процесс самовозгорания торфа имеет четыре периода изменения температуры, продолжающиеся до года, при которых температура внутри торфяной залежи поднимается до 60°С и выше. Серьезную опасность в пожарном отношении представляет и торф, хранящийся в штабелях по месту добычи [15].
Торфяные пожары охватывают огромные площади. Торф горит медленно, на всю глубину залегания. В выгоревшие места проваливается почва, техника, люди, дома. Особенностью торфяных пожаров является беспламенное горение с накоплением большого количества тепла. Огонь пожара на поверхности почвы, как правило, отсутствует, лишь кое-где пробивается наружу и вскоре исчезает, но зато выделяется стелющийся дым.
Силами, призванными обеспечить своевременное тушение лесных пожаров а территории лесхозов, являются:
• службы лесной охраны, за работниками которой закреплены участки леса временные пожарные сторожа, нанимаемые лесхозами на пожароопасный сезон помощь охране и другие работники лесхозов, находящиеся на работах в лесу
• пожарно-химические станции со специально подготовленными командами, оснащенные специальной лесопожарной техникой и средствами автотранспорта. Существуют лесные пожарно-химические станции типа ПХС-1 (при лесничествах) и типа ПХС-2 (при лесхозах)
• резервные пожарные команды, специально организованные из производственных рабочих и служащих лесхозов с прикрепленными к ним производственной техникой средствами транспорта и мелким пожарным оборудованием и инвентарем (лопаты, метла и т. д.).
• оперативные отделения без авиационной охраны лесов с имеющимися в их составе парашютами авиадесантными пожарными командами и механизированными отрядами [16].
В случае, когда быстрая ликвидация возникающих лесных пожаров указанными выше силами не может быть обеспечена и создается угроза распространения пожара на большие площади для тушения привлекаются население, пожарная техника и транспортные средства местных предприятий, организаций и учреждений, а при необходимости и невоенизированные формирования субъектов Российской Федерации краев и областей.
Работы по тушению лесного пожара можно разделить на следующие этапы: разведка пожара; локализация, т. е. устранение возможностей нового распространения пожара; ликвидация пожара, т. е. дотушивание очагов горения; окарауливание пожарищ.
Разведка пожара включает уточнение его границ, выявление вида и силы горения на кромке и ее отдельных частях в разное время суток. По результатам разведки прогнозируют возможное положение кромки пожара, ее характер и силу горения на требуемое время вперед.
На основании прогноза развития пожара, с учетом лесопирологической характеристики участков, окружающих пожар, а также возможных опорных линий (рек, ручьев, лощин, дорог и пр.) составляют план остановки пожара, определяют приемы и способы необходимых для этого действий. Наиболее сложной и трудоемкой является локализация пожара. Локализация торфяных пожаров в зависимости от заглубления горения в торфяной слой почвы может быть обеспечено:
- применением мотопомп, пожарных станций, дающих мощные струи воды;
- применением торфяных стволов, подающих; огнетушащую жидкость в торфяной слой, по которому распространяется горение;
- прокладкой вокруг очага горения торфяного слоя заградительной канавки или канавы с заполнением ее водой;
- смешиванием горящего слоя торфа с влажным, подстилающим.
Следует иметь в виду, что вода имеет большой коэффициент поверхностного натяжения (при температуре воздуха 200С α=72,3*103 Н/м), и поэтому сухой торф смачивается водой плохо. При тушении горящего торфа водой большая часть ее стекает с поверхности торфа на подстилающую его торфяную залежь. В целях снижения коэффициента поверхностного натяжения воды добавляли ряд поверхностноактивных веществ, наиболее известный из которых – сульфанол НП-1. При его концентрации в пределах 0,5-0,6% коэффициента поверхностного натяжения воды снижается до 26,6-27,4*103 Н/м.
При смачивании водой поверхность торфа покрывается тонкой водяной пленкой, которая препятствует доступу кислорода к горящей поверхности и может также прекратить горение.
Эффективность использования воды для тушения пожара тем больше, чем больше ее превращено в пар, и чем выше ее теплопроводность. Это может быть достигнуто соответственно подачей воды в очаг горения очень тонкими слоями (в распыленном виде) и повышением температуры.
Начавшийся почвенный пожар с заглублением до 7... 10 см может быть остановлен и потушен путем отделения горящего торфа по краям воронки (выгоревшей площади), т.е. прокопки вручную (топорами и острыми лопатами) или плугом канавки на глубину до влажного слоя торфа. Заглубившийся в торфяной слой огонь может быть локализован и потушен с применением торфяных стволов ТС-1 и ТС-2 и обработкой полосы шириной 0.7...0.8 м, прилегающей к кромке очага. Для создания такой полосы скважины (точки введения ствола в почву) следует располагать в два ряда. Первый ряд прокладывают на расстоянии 0.1...0.2 м от видимой кромки, а второй на 0.3...0.4 м от первого. Скважины в каждом ряду располагаются на расстоянии 0.3...0.4 м друг от друга. При нагнетании в стволы огнетушащей жидкости под давлением 3...4 атм (30...40 м вод. ст.) расход воды со смачивателем составит 35...42 л/мин.
При невозможности тушения с использованием торфяных стволов вокруг пожара прокладывают канаву с помощью механизмов или взрывчатых веществ и заполняют водой.
При тушении торфяных пожаров могут успешно использоваться пожарные насосные станции типа ПНС-110. Станция может подавать воду из открытых водоисточников по магистральным рукавным линиям диаметром 150 мм на расстояние более одного километра и непосредственно питать 2-4 пожарных автомобиля, заполнять искусственные водоемы или канавы, прорытые вокруг торфяных пожаров.
Почвенные пожары на открытых местах при небольшом заглублении и открытом горении (тлении) можно тушить с применением технических средств (например, трактор с бульдозерной навеской) путем смешивания горящего (тлеющего) слоя торфа с более влажным подстилающим слоем по всей площади пожара.
Тушение почвенных пожаров струями воды со смачивателем является весьма эффективным при наличии вблизи пожара или возможности доставки к нему необходимого количества воды. Тушение видимой кромки горения обеспечивается за счет мощной струи разрушающей (вымывающей) и смачивающей горящие частицы торфа. При некотором заглублении горения с образованием корки и несгоревшего верхнего слоя почвы мощная водяная струя разрушает их и обеспечивает тушение огня в подпочвенной нише, что весьма важно для безопасности работ на кромке пожара [17].
В случаях многоочаговых почвенных пожаров, возникающих на торфяных почвах, как следствие действия низового пожара, тушение возможно лишь локализацией всей площади, на которой находятся эти очаги. Такая локализация может быть обеспечена путем создания окружной канавы с помощью механизмов канавокопателей. Канаву при этом желательно заполнить водой.
Несмотря на малую скорость распространения огня в почвенном (торфяном) слое (до 1-2 м в сутки), тушение заглубившихся почвенных пожаров весьма трудоемко.
Локализованными считаются только те пожары, вокруг которых проложены заградительные полосы, либо когда имеется полная уверенность, что другие применявшиеся способы локализации не менее надежно исключают возможность их возобновления.
Дотушивание пожара заключается в ликвидации очагов горения, оставшихся на пройденной пожаром площади после его локализации.
Окарауливание пожарища состоит в непрерывном или периодическом осмотре пройденной пожаром площади и, в особенности, кромки пожара с целью предотвратить возобновление его распространения. Окарауливание пожарищ проводят путем систематических обходов по полосе локализации. Продолжительность окарауливания определяют в зависимости от условий погоды [18].
Дата: 2019-07-31, просмотров: 403.
