Введение
Актуальность исследования. Основной ущерб землям лесного фонда Российской Федерации наносят лесные пожары. Главная причина их возникновения связана с хозяйственной деятельностью людей, то есть определяется факторами антропогенного происхождения. При этом почти 80 % возгораний происходит по вине местного населения. Наибольшее число пожаров приходится в регионах с высокой плотностью населения и развитой дорожной сетью. Крупные лесные пожары возникают здесь в засушливые периоды года и, прежде всего, в местах распространения сосновых насаждений, которые являются наиболее пожароопасными.
Одним из таких регионов является Воронежская область, где в последние годы произошло заметное увеличение периода с высокими температурами воздуха (более + 30°С), длительным отсутствием атмосферных осадков (свыше 1,5 месяцев) и шквалистыми ветрами (более 10 м/с), что привело к увеличению количества лесных пожаров. Так площади земель, подвергшихся лесным пожарам, до 2002 года здесь были небольшими: в 1998 г. - 216 га, 1999 г. - 381 га; 2000 г. - 85 га, 2001 г. - 213 га. Однако экстремальные условия лета 2002 г. привели к увеличению площади, пройденной пожарами, до 1584 га, в том числе верховыми – до 602 га. Этому способствовал состав лесных насаждений, четверть которых в Воронежской области составляют сосновые леса.
В июле-августе 2010 года на территории Воронежской области создалась неблагоприятная ситуация, связанной с повышенной температурой атмосферного воздуха и пожарами. В процессе мониторинга управлением Роспотребнадзора по Воронежской области с 29.07.2010 г. по 23.08.2010 г. в 15-ти мониторинговых точках контроля г. Воронеж и в 27-ми местах задымления в 13-ти районах области исследовано 1094 пробы атмосферного воздуха, из них не отвечало гигиеническим нормативам 28 проб (2,6%). Наиболее неблагоприятная ситуация по загрязнению атмосферного воздуха в г. Воронеж зарегистрирована 31.07.2010 г., выявлены превышения предельно допустимых концентраций углерода оксида от 1,1 до 2,0 ПДК; взвешенных веществ – в 1,8 раза; сажи – в 3,3 раза; формальдегида до 24,6 раз. Результаты оценки риска для здоровья населения
г. Воронеж при остром воздействии загрязняющих атмосферный воздух веществ свидетельствовали о превышении приемлемого уровня неканцерогенного риска: - 31.07.2010 г. – от воздействия формальдегида (HQ = 17,9), взвешенных веществ (HQ = 3,0); - 01.08.2010 г. – от воздействия формальдегида (HQ = 5,9).
В этих условиях необходимо применение комплекса мероприятий, обеспечивающих предупреждение возникновения, распространения и развития лесных пожаров. Разработка такого комплекса должна основываться на изучении и анализе физико-географических условий в регионе, а также определении факторов возникновения пожаров, районировании территории по лесопирологическим условиям с использованием информации о количестве, интенсивности и классе лесных пожаров в регионе. Однако в настоящее время лесные службы не всегда могут пользоваться обоснованными прогнозами возникновения пожаров. Так в Воронежской области они часто имеют лишь планы лесов с оценкой их пожарной опасности, которые были составлены в начале семидесятых годов прошлого столетия. При этом не полностью учитываются антропогенные и географические факторы, отсутствует анализ современной пирологической структуры лесов в регионе, практически не используется долгосрочный прогноз возникновения лесных пожаров.
Поэтому важнейшими задачами в настоящее время являются: разработка методологии проведения комплексной оценки природных и антропогенных условий возникновения лесных пожаров, ранжирование площадей по степени пожарной опасности, выделение районов, нуждающихся в первоочередном проведении лесозащитных работ, определение ущерба, наносимого пожарами, долгосрочное прогнозирование пожароопасной обстановки и обоснование мероприятий, предупреждающих чрезвычайные ситуации в Воронежском регионе.
Целью работы является изучение природных и антропогенных факторов, создающих условия для возникновения лесных пожаров, разработка мер предупреждения пожаров на основе современных технологий.
Объектом исследований выбраны земли лесного фонда Воронежской области, подвергающиеся лесным пожарам.
Предметом исследований являются природные и антропогенные факторы возникновения пожаров на землях лесного фонда.
Задачи исследований:
1. Изучить условия возникновения и распространения лесных пожаров, существующие классификации, методы оценки пожарной опасности лесов.
2. Установить основные факторы возникновения лесных пожаров в Воронежской области; изучить лесопирологические условия земель представительных лесхозов и существующие методы тушения лесных пожаров.
3. Разработать методику оценки пирологических условий земель лесного фонда с учетом основных природных и антропогенных факторов.
4. Провести типизацию муниципальных районов Воронежской области по условиям возникновения пожаров.
5. Провести оценку природных и антропогенных условий возникновения пожаров на землях лесного фонда в Воронежской области
Практическая значимость. Проведенная типизация муниципальных районов Воронежской области по условиям возникновения пожаров позволяет более обоснованно проектировать мероприятия по их предупреждению.
Теоретические и методические основы оценки условий возникновения лесных пожаров, методы их обнаружения и мониторинг
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.).
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) .[1]
Лесные пожары бывают: низовые, верховые, подземные (торфяные, почвенные). В свою очередь низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми (рис. 1).
Рисунок 1 – 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]