Лесная пирология
Покупка
Издательство:
Поволжский государственный технологический университет
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 299
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8158-1554-4
Артикул: 786596.01.99
Рассматриваются вопросы охраны лесов от пожаров, основы теории горения лесных материалов, способы обнаружения и предупреждения лесных пожаров, методы, тактика и техника их тушения, определение оценки ущерба и ответственности лиц и учреждений за причинение убытков лесному хозяйству России.
Для студентов, обучающихся по направлениям 35.03.01 (250100.62) и 35.04.01 (250100.68) «Лесное дело».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 35.03.01: Лесное дело
- ВО - Магистратура
- 35.04.01: Лесное дело
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А. В. ИВАНОВ ЛЕСНАЯ ПИРОЛОГИЯ Конспект лекций Издание второе, переработанное и дополненное Йошкар-Ола ПГТУ 2015
УДК 634.0.43 ББК 43.4 И 20 Рецензенты: заместитель министра лесного хозяйства Республики Марий Эл И. А. Турецких; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Поволжского государственного технологического университета Т. В. Нуреева Печатается по решению редакционно-издательского совета ПГТУ Иванов, А. В. И 20 Лесная пирология: конспект лекций / А. В. Иванов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2015. – 300 с. ISBN 978-5-8158-1554-4 Рассматриваются вопросы охраны лесов от пожаров, основы теории горения лесных материалов, способы обнаружения и предупреждения лесных пожаров, методы, тактика и техника их тушения, определение оценки ущерба и ответственности лиц и учреждений за причинение убытков лесному хозяйству России. Для студентов, обучающихся по направлениям 35.03.01 (250100.62) и 35.04.01 (250100.68) «Лесное дело». УДК 634.0.43 ББК 43.4 ISBN 978-5-8158-1554-4 © Иванов А. В., 2015 © Поволжский государственный технологический университет, 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие .................................................................................................. 4 Введение ........................................................................................................ 5 Лекция 1. Предмет и задачи лесной пирологии ......................................... 6 Лекция 2. Основы теории горения ............................................................. 22 Лекция 3. Виды лесных пожаров и их характеристика ........................... 40 Лекция 4. Прогнозирование пожарной опасности в лесу по условиям погоды .................................................................................... 62 Лекция 5. Обнаружение лесных пожаров ................................................. 80 Лекция 6. Авиационная охрана лесов ....................................................... 97 Лекция 7. Предупредительные мероприятия в лесу ............................. 135 Лекция 8. Ограничительные мероприятия в лесу ................................. 164 Лекция 9. Способы и тактика тушения низовых пожаров ................... 183 Лекция 10. Водный способ тушения лесных пожаров .......................... 197 Лекция 11. Огневой способ тушения лесных пожаров ......................... 227 Лекция 12. Тактика тушения пожаров ................................................... 240 Лекция 13. Организация и планирование работ по охране лесов от пожаров ................................................................................................ 255 Лекция 14. Расчет потребности в ресурсах для тушения лесных пожаров ..................................................................................................... 267 Лекция 15. Учет и оценка последствий лесных пожаров ..................... 273 Лекция 16. Охрана труда при тушении лесных пожаров ..................... 286 Заключение ............................................................................................... 295 Библиографический список .................................................................... 296
ПРЕДИСЛОВИЕ Цель данного конспекта лекций – научить студентов, будущих спе циалистов лесного хозяйства, методам и способам борьбы с лесными пожарами, правильно определять пожарную обстановку в лесу по условиям погоды и всегда быть готовыми предотвратить бесполезную гибель от огня существующих насаждений. В конспекте, включающем шестнадцать лекций, рассмотрена и про анализирована природа лесных пожаров и объектов горения – лесных горючих материалов, представлены основные положения исследований в данной области отечественных и зарубежных ученых. Значительное внимание автором уделено видам лесных пожаров, их характеристике; вопросам прогнозирования пожарной опасности в лесу по условиям погоды и обнаружения пожаров; организации предупредительных и ограничительных мероприятий в лесу. Детально рассмотрены способы и тактика тушения пожаров разных видов, вопросы организации и планирования работ по охране лесов от пожаров. Основная задача лесной пирологии – решение проблемы борьбы с лесными пожарами, которая вытекает из сложной природы горения лесного биогеоценоза и необходимости использования современных технических средств тушения, предупреждения лесных пожаров, их своевременного обнаружения, ограничения распространения огня по лесной территории и тушения в начальной стадии развития пожара. Пожары являются глобальным бедствием для человечества. Они не только уничтожают огромные лесные территории, но и влияют на процессы углеродного обмена и изменения климата. Охрана лесов от пожаров вышла за рамки интересов лесного хозяйства и переросла в важнейшую природоохранную проблему мирового масштаба. В настоящее время созданы международные организации для ее решения. Проводятся конференции и симпозиумы, на которых ученые обмениваются мнениями, разрабатывают и принимают документы, направленные на решение проблемы лесных пожаров, являющихся бедствием для всех лесных держав. Конспект лекции по лесной пирологии будет способствовать попу ляризации сведений по предотвращению лесных пожаров и борьбе с ними, поможет студентам в усвоении курса «Лесная пирология» и их дальнейшей практической работе. Издание также будет полезно работникам лесного хозяйства и всем интересующимся вопросами охраны природы.
ВВЕДЕНИЕ В нашей стране за многие столетия накоплен значительный опыт борьбы с лесными пожарами. Однако их количество с течением времени не только не уменьшается, но даже возрастает. Ежегодно лесные пожары приводят к гибели или повреждению многие тысячи гектаров насаждений и наносят огромный ущерб экономике страны, нарушают экологическую обстановку, влияют на безопасность жизнедеятельности (они представляют большую опасность для людей, находящихся в лесу и проживающих в лесных населенных пунктах). Охрана лесов от пожаров задача почетная и чрезвычайно ответственная, ее выполнению уделяли и уделяют внимание первые лица государства. Основная цель системы охраны лесов от пожаров сбережение лес ных ресурсов, сокращение всех видов прямого и косвенного ущерба от пожаров и создание условий для устойчивого развития лесной экосистемы. Проблему охраны лесов от пожаров следует рассматривать в двух аспектах: техническом и социальном. Технический требует совершенствования прогнозирования пожароопасной погоды, ограничительных мероприятий в лесу, средств борьбы с пожарами. Социальная сторона проблемы состоит в необходимости научить человека культуре поведения в лесу. Решение проблемы лесных пожаров требует комплексного подхода, охватывающего все основные направления и формирующего систему охраны лесов от пожаров. Эта система должна базироваться на сочетании эффективной профилактики от пожаров с высокой оперативностью их обнаружения, поиске наиболее эффективных способов тушения возникших пожаров и технических приемов борьбы с ними, а также оптимизации лесохозяйственных мероприятий на пройденных пожаром площадях.
Лекция 1 ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ЛЕСНОЙ ПИРОЛОГИИ План лекции: 1.1. Лесная пирология и ее задачи. 1.2. Вред лесных пожаров. 1.3. Причины лесных пожаров. Распределение лесных пожаров по причинам их возникновения. Ключевые слова: лесная пирология, лесной пожар, вред лесных пожаров, причины лесных пожаров, виды лесных пожаров, низовой пожар, верховой пожар, подземный пожар 1.1. Лесная пирология и ее задачи Успешное решение проблемы охраны лесов от пожаров невозможно без постановки на научную основу всех мероприятий, связанных с профилактикой, обнаружением и тушением лесных пожаров. Естественно, опыт борьбы с лесными пожарами и профилактики их возникновения накапливался в течение многих столетий. Воздействие лесного пожара как экологического фактора давно ин тересовало лесоводов, ботаников, почвоведов: М.Е. Ткаченко, Г.Я. Гордягина, В.Н. Сукачева, А.В. Тюрина и многих других отечественных и зарубежных ученых. Однако как самостоятельная отрасль лесохозяйственной науки лесная пирология зародилась в 30-е годы и сформировалась к 40-50-м годам XX века. Она объединила в себе теоретические и практические знания по важнейшему направлению лесохозяйственного производства охране лесов от пожаров. Термин «пирология» происходит от греческих слов pur огонь и logos учение. В основу лесной пирологии как самостоятельной науки легли труды И.С. Мелехова, который еще в 1965 году дал следующее определение: «Лесная пирология наука о природе лесных пожаров и вызываемых ими многообразных изменениях в лесу; она разрабатывает методы борьбы с лесными пожарами, с их отрицательными последствиями, а также определяет пути и возможности использования положительной роли огня в лесном хозяйстве». Разработка проблемы лесных пожаров в рамках лесной пирологии носит комплексный характер и охватывает все основные направления лесопожарной проблемы. Ширина и глубина проработки различных направлений неодинакова. Однако в совокупности все исследования
направлены на разработку современной организации противопожарной службы в лесах, поиск наиболее эффективных способов тушения возникших пожаров и технических приемов борьбы с ними, а также оптимизацию лесохозяйственных мероприятий на пройденных пожаром площадях. Иными словами, по своей направленности лесная пирология, как и все лесохозяйственные науки, имеет прикладной характер, а по своей экономической природе она близка к сфере материального производства, так как, сохраняя в целости лесные богатства, способствует повышению уровня национального богатства (Арцыбашев, 1986). Понятие о лесном пожаре Лесные пожары ежегодно приводят к гибели или повреждению многих тысяч гектаров насаждений; выбросу в атмосферу сотен тысяч тонн продуктов сгорания; снижению водоохранных, защитных и других полезных свойств леса; уничтожению полезной фауны; нарушению планового ведения лесного хозяйства и использования лесных ресурсов. На тушение лесных пожаров, которые не удалось ликвидировать в начальной стадии их развития, ежегодно привлекается большое количество населения, рабочих и служащих, а также техники. Это отрицательно сказывается на выполнении лесохозяйственных работ и деятельности других организаций, предприятий и лесопользователей. Пожары стихийного характера представляют большую опасность для людей, находящихся в лесу и проживающих в лесных поселках. Важнейшими задачами органов лесного хозяйства, всех специалистов и работников государственной лесной охраны являются обеспечение профилактики от пожаров, своевременное обнаружение и тушение лесных пожаров в начальной стадии их развития, проведение работ по воспитанию населения в духе бережного отношения к лесу, обязательное выявление и привлечение к ответственности нарушителей лесного законодательства (лесонарушителей). Со времени формирования на земле лесов (около 300 млн лет назад), т.е. задолго до появления человека, огонь в лесу стал важным природным эволюционным фактором, способствующим приспособлению разных древесных пород к этому явлению. Так, лиственница, сосна и береза имеют в нижней части ствола утолщенную кору (которая обеспечивает теплоизоляцию живых тканей от воздействия огня), а также глубокие корни и высокорасположенную крону (сосна). Эти древесные породы значительно устойчивее к лесным пожарам, чем, например, ель. Лесные пожары могут вызывать смену хвойных пород на лиственные, ели и пихты на сосну и лиственницу. Такое чередование древесных
пород на площадях, пройденных пожарами, служит важным фактором повышения биоразнообразия и биологической устойчивости. Полностью исключить огонь из жизни леса невозможно. Экологи ческая роль огня обусловливает необходимость решения проблемы борьбы с лесными пожарами путем совершенствования системы управления ими, способной эффективно защищать леса от разрушительного действия стихийных пожаров и использовать контролируемое выжигание лесных горючих материалов (сухой травянистой растительности и напочвенного покрова) как важный инструмент регулирования структуры и динамики лесов. Эта система должна базироваться на сочетании эффективной профилактики пожаров с высокой оперативностью их обнаружения и тушения. Организация охраны лесов В соответствии с Лесным кодексом РФ (2007) леса подлежат охране от пожаров, защите от вредителей и болезней, незаконных рубок, нарушений установленного порядка лесопользования и других действий, причиняющих вред лесу. Охрана и защита лесов должны осуществляться с учетом их биологических и региональных особенностей и включать комплекс организационных, экономических, правовых и других мер, направленных на рациональное использование лесного фонда, его сохранение от уничтожения, повреждения, ослабления, загрязнения и иных вредных воздействий. Структура охраны лесов Государственное управление охраной лесов осуществляют органы государственной власти всех уровней, которые действуют через органы управления лесным хозяйством. Цели и задачи охраны лесов от пожаров Основные задачи охраны лесов от пожаров предупреждение лес ных пожаров, их своевременное обнаружение, ограничение распространения и тушение. Основные цели системы охраны лесов от пожаров сбережение лесных ресурсов, сокращение всех видов прямого и косвенного ущерба и создание условий для устойчивого развития лесной экосистемы. Охрана лесов осуществляется подразделениями органов государ ственной лесной службы наземными и авиационными методами. В международных проектах последнего десятилетия по проблемам лесных пожаров ставится задача управления лесными пожарами, которая включает не только тушение лесных пожаров, но и принятие эконо
мически и экологически обоснованных решений не тушить те лесные пожары, ликвидация которых требует значительных затрат (превышающих размер возможного ущерба), или иные лесные пожары, способствующие уменьшению количества горючих материалов и снижающие тем самым риск возникновения разрушительных пожаров высокой интенсивности. В лесном законодательстве Российской Федерации зта задача пока не нашла отражения. Лесные пожары это стихийное, не управляемое человеком рас пространение огня по лесной территории. В древних литературных источниках содержатся сведения о силь ных пожарах. Никоновская Патриаршая летопись так описывает огненную стихию: «…земля и воздух курящеся и земля горяще» (1364 г.); «Сухомень же бысть тогда велика и зной и жар много, яко за едину сажень пред собою не видети и мнози человецы лицом ударяхуся в лице друг друга, а птицы падаху с воздуха на землю ... и звери не видяще по селом ходяху и по градам, смещающиеся с человеком медведи, волки, лисицы...» (1371 г.). Российская императрица Анна Ивановна в 1735 году, будучи в Санкт-Петербурге, писала генералу Ушакову: «Андрей Иванович, здесь так дымно, что окошка открыть нельзя ... по-прошлогоднему горит лес и уже горит не первый год, разошли людей, чтобы огонь затушить». Объективную характеристику пожарам, происходившим в особо за сушливые годы XIX века, дает известный ученый Н.С. Шафранов, преподаватель одного из высших сельскохозяйственных учебных заведений, с 1887 по 1899 год директор Санкт-Петербургского лесного института. В книге «Лесоохранение» Н.С. Шафранов пишет: «Лесные пожары с особенною силою свирепствуют в сухие жаркие лета ... Такое лето было, например, в 1868 году; оно ознаменовалось опустошительными лесными пожарами, развивающимися с такою быстротою и силою, что не хватило местных средств овладеть огнем и приходилось ... вызывать войска в помощь местному населению. Опустошение лесов огнем трудно выразить точными цифрами, но убытки, понесенные лесным хозяйством, были очень значительны, только по одной линии Николаевской железной дороги леса горели в губерниях Петербургской, Новгородской и Тверской на протяжении почти 300 верст! Подобные бедствия повторились и в 1875 году! На севере нашем леса ежегодно выгорают на сотнях тысяч десятин ... если своевременно не будут приняты меры предохранения наших северных лесов от лесных пожаров, то и эти лесистые дебри скоро превратятся в безлесные пустыри, перестав защищать своей мощною грудью культурные пространства средней России от холодных северных ветров!»
В 1915 году в Сибири пожары охватили леса на площади более 12,5 млн га 46. При этом территория всей средней Сибири была окутана дымом и притом настолько плотным, что во многих местах на расстоянии 4 м не было видно крупных предметов и даже строений. Из-за задымления созревание урожая задержалось на несколько недель. С 20-х по 50-е годы XX столетия площадь пожаров в лесах РСФСР превышала 2 млн га. В 1938 и 1939 годах площадь верховых, несущих, как известно, особо тяжелые последствия для леса, пожаров, достигала половины всей площади, пройденной огнем. Угроза катастрофических пожаров с течением времени не только не уменьшается, но даже возрастает. Основная причина рост числа нарушений правил пожарной безопасности в лесах местным населением. Неслучайно в России всегда бытовало мнение, что корень проблемы лесных пожаров лежит в воспитании человека, начиная с дошкольного возраста. При отсутствии должного воспитания и необходимого образования населения лесная охрана не в состоянии имеющимися силами и средствами успеть предупредить все лесонарушения, своевременно обнаружить и потушить пожары, возникающие в возрастающем количестве на больших просторах нашей страны по вине населения. 1.2. Вред лесных пожаров Ущерб, который наносят лесному хозяйству пожары, значительно превосходит ущерб от вредных насекомых и болезней. Различают два вида вреда лесных пожаров: прямой и косвенный. Прямой вред заключается в уничтожении древесины и другой лес ной продукции. Лесные пожары уничтожают сырьевые базы лесозаготовительных предприятий, вынуждая преждевременно их закрывать и перебазировать в другие районы (рис. 1.1). В огне сгорают не только сырорастущий лес и заготовленная древесина, но и техника, находящаяся в лесу, постройки, многие виды животных и промысловых птиц, заготовленные корма для домашних животных и т.д. Понесенным потерям можно дать материальное и денежное выражение. Косвенный вред заключается в неблагоприятных последствиях лес ных пожаров, которые приводят не только к гибели отдельных деревьев и целых древостоев, но и пагубно влияют на оставшиеся живые деревья, лесорастительные условия гарей. Лесные пожары ослабляют жизнедеятельность древостоев, которые в последующем становятся объектом массового размножения энто