CC BY
71
УДК 658.382 Н.В. Барановский
ДЕТЕРМИНИРОВАННО-ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЛЕСНОГО ПОЖАРА ОТ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ
Представлен обобщенный детерминированно-вероятностный механизм возникновения очага лесного пожара в результате антропогенной нагрузки. Рассматриваются различные комбинации причин возникновения пожаров и источника зажигания (используется детерминированная модель).
Ключевые слова: лесная пожарная опасность, детерминированно-веро-ятностный механизм, причина пожара, источник зажигания.
Для решения прогнозных задач в различных странах мира разработаны индексы и системы оценки пожарной опасности в лесах (например, в Канаде [1], США [2], Европе [3]). В РФ в качестве ГОСТ Р 22.1.09-99 “Мониторинг и прогнозирование лесных пожаров. Общие требования” применяется критерий Нестерова [4]. Основной недостаток российского стандарта и зарубежных систем заключается в игнорировании реальных физикохимических механизмов сушки и зажигания слоя ЛГМ.
Цель настоящей работы - разработка обобщенного механизма возникновения лесного пожара в результате действия антропогенной нагрузки как фундаментальной базы отечественной детерми-нированно-вероятностной системы прогноза лесной пожарной опасности.
Антропогенная нагрузка в настоящее время является основным фактором, приводящим к возникновению лесных пожаров. Заметим, что антропогенные причины достаточно многообразны [5, 6]. На рис. 1 представлен обобщенный механизм возникновения очага лесного пожара в результате антропогенной нагрузки, который имеет детерминированно-вероят-ностную природу. Первоначально лесопокрытые территории подвергаются пассивному воздействию с точки зрения возникновения пожаров (если речь идет о населенном пункте, то говорят о посещаемости лесной территории жителями). Следующая фаза имеет вероятностный характер и определяет сценарий выбора причины возникновения на первом этапе, а вероятный источник зажигания на втором.
Источники зажигания для конкретных антропогенных
причин возникновения лесных пожаров
Антропогенная причина возникновения лесного пожара Источники зажигания
Умышленный поджог, А1 Нагретая до высоких температур частица
Ткань, пропитанная горючей жидкостью
Г орючее вещество в твердой фазе
Разлитое на слой ЛГМ горючее вещество
Небрежное обращение с огнем, А2 Нагретая до высоких температур частица
Ткань, пропитанная горючей жидкостью
Г орючее вещество в твердой фазе
Разлитое на слой ЛГМ горючее вещество
Сельскохозяйственные палы, А3 Нагретая до высоких температур частица
Конвективный тепловой поток
Лучистый тепловой поток
Влияние железной дороги, А4 Нагретая до высоких температур частица
Линия электропередачи, А5 Нагретая до высоких температур частица
Электрическая искра
Выжигания разливов нефти, А6 Разлитое на слой ЛГМ горючее вещество
Конвективный тепловой поток
Лучистый тепловой поток
Влияние автомобильных дорог, А7 Нагретая до высоких температур частица
Разлитое на слой ЛГМ горючее вещество
Падение ступени ракеты, А8 Нагретая до высоких температур частица
Массивное нагретое тело
Аварии на технологических объектах, расположенных на лесопокрытых территориях, А9 Нагретая до высоких температур частица
Ткань, пропитанная горючей жидкостью
Г орючее вещество в твердой фазе
Разлитое на слой ЛГМ горючее вещество
Конвективный тепловой поток
Лучистый тепловой поток
Электрическая искра
Массивное нагретое тело
Процесс зажигания лесного горючего материала (ЛГМ) конкретным источником с учетом метеорологических условий может быть описан детерминированной математической моделью. Чтобы не загромождать схему многочисленными связями в результате реализации конкретной причины и конкретного источника зажигания, в таблице приведены основные источники зажигания в соответствии с причиной антропогенного характера.
Обобщенный механизм возникновения очага лесного пожара в результате антропогенной нагрузки
Будет логичным ввести эталонный слой напочвенного ЛГМ из опада хвои сосны (во многих регионах является преобладающей породой, а ее ареал охватывает практически всю территорию боре-альных лесов России). Анализируя таблицу легко понять, что нагретые до высоких температур частицы являются самыми распространенными источниками зажигания [7].
---------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Canadian Forest Fire Danger Rating System / B.J. Stocks, M.E. Alexander, R.S. McAlpine at all. Canadian Forestry service, 1987. 500 P.
2. Deeming J.E., Burgan K.E., Cohen J.D. The national fire danger rating system. Ogden, Utah: USDA Forest Service, General Technical report. INT-39. 1978. 66 P.
3. Camia A., Barbosa P., Amatulli G., San-Miguel-Ayanz J. Fire Danger Rating in the European Forest Fire Information System (EFFIS): Current developments // Forest Ecology and Management. 2006. Vol. 234. Supplement 1. P. S20.
4. Нестеров В.Г. Горимость леса и методы ее определения. М.; Л.: Гослес-бумиздат, 1949. 76 С.
5. Pew K.L., Larsen C.P.S. GIS analysis of spatial and temporal patterns of human-caused wildfires in the temperate rain forest of Vancouver Island, Canada // Forest Ecology and Management. 2001. Vol. 140. N 1. P. 1 - 18.
6. Янко И.В. Пирологическая оценка территории Томской области. Дисс. ... канд. геог. наук. Томск: Томский государственный педагогический университет, 2005. 174 С.
7. Кузнецов Г.В., Барановский Н.В. Математическое моделирование зажигания слоя лесных горючих материалов нагретой до высоких температур частицей // Пожаровзрывобезопасность. 2006, Т. 15. № 4, С. 42 - 46. шгЛ
Baranovskiy N. V.
DETERMINISTIC-PROBABILISTIC MECHANISM OF FOREST FIRE OCCURRENCE FROM ANTHROPOGENOUS LOADING General deterministic-probabilistic mechanism offorest fire occurrence as a result of anthropogenous loading is submitted in work. Various combinations of the reasons offorest fire occurrence and a source of ignition (the determined model is used) are considered.
Key words: forest fire danger, deterministic-probabilistic mechanism, fire reason, ignition source.
— Коротко об авторе ---------------------------------------------------------
Барановский Николай Викторович - кандидат физико-математических наук, докторант, Г осударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет,
E-mail: firedanger@narod.ru
