CC BY
289
Для учета фактора риска при принятии решений учитывается вероятностный характер последствий.
Необходимо подобрать подходящую целевую функцию, наиболее полно отражающую подход к принятию решения в конкретных условиях эксплуатации. Подход к оценке уровня риска должен учитывать затраты, необходимые для реализации принятого решения, а также объективные и субъективные факторы, не поддающиеся точному учету. Ориентация на минимально -возможный риск не всегда оправдана. Процедура принятия решения заключается в формировании множества вариантов решений, оценке риска при реализации каждого варианта, после чего в рамках ограничений риска следует выбрать оптимально-возможное решение.
Таблица 2
Три типа рисков
Тип риска Предмет Параметр Оптимизация
Вероятность Событие Ресурсы, время Минимизация ущерба
Опасность Ущерб Стоимость Устранение причин
Неопределенность Информативность Качество Увеличение энтропии
В качестве базы для сравнения при определении физического износа выступает стоимость строительства. Исходя из этого, и проводится расчет, подразумевающий, что для заказчика, имеющего альтернативу: инвестировать в существующий причал или построить новый, одним из основных факторов является срок оставшейся экономической жизни.
Список литературы:
1. Ким Л.В. Обеспечение эксплуатационной безопасности объектов прибрежного строительства в Приморье // Труды междунар. геотехнического симпозиума «Превентивные геотехнические меры по уменьшению природных и техногенных бедствий», 26-28 июля 2011 г. - Хабаровск. - С. 88-93.
ЛЕСНЫЕ ПОЖАРЫ КАК СОВРЕМЕННАЯ ПРОБЛЕМА В РОССИИ
© Халявкин Б.В.*
Технический институт (филиал) Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова,
г. Нерюнгри
Пожары на Руси всегда были одним из самых тяжелых народных бедствий. Сейчас в России пожаров в 10 раз больше, чем 100 лет назад.
* Студент. Научный руководитель: Воронова О.П., старший преподаватель кафедры МиИ.
Ежегодно их происходит около 300 тысяч. Пожарами наносится значительный экономический ущерб, который часто становится катастрофическим (пожары на нефтяных месторождениях, в лесных массивах, химических предприятиях, атомных электростанциях и др.). Относительный уровень потерь от пожаров в России самый высокий среди высокоразвитых стран мира. Он превышает сопоставимые показатели потерь Японии в 3,5 раза, Великобритании - в 4,5 раза, США - в 3 раза.
Лесные массивы оказывают заметное влияние на погоду, климат и процессы, происходящие на земной поверхности и на некоторой глубине под нею. Лес участвует в круговороте кислорода в природе; является источником пищи, энергии и многого другого не менее значимого для жизнедеятельности человека и всего живого на Земле. К сожалению, леса вырубаются и объём вырубки леса нередко в несколько раз превышает объём его естественного восстановления. А если учесть еще и процент выгоревших лесов, то положение на планете складывается весьма плачевным.
В данной работе исследуется проблема лесных пожаров, которая в настоящее время особо остро стоит перед всем человечеством.
Особое внимание уделяется видам и характерным особенностям крупных пожаров; задачам, способам и средствам их тушения. Также в работе рассмотрены меры по предотвращению и профилактике лесных пожаров, что будет несомненно интересно не только специалистам, но и любому простому обывателю, который заинтересован в сохранении природы и планеты в целом.
Ключевые слова лес, пожар, проблема, катастрофа, профилактика, мероприятия, ущерб, природа, пожаротушение.
Пожар представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий помимо горения явления массо- и теплообмена, развивающиеся во времени и пространстве. Эти явления взаимосвязаны и характеризуются параметрами пожара: скоростью выгорания, температурой и т.д. и определяются рядом условий, многие из которых носят случайный характер. Явления массо- и теплообмена называют общими явлениями, характерными для любого пожара независимо от его размеров и места возникновения. Только ликвидация горения может привести к их прекращению. При пожаре процесс горения в течение достаточно большого промежутка времени не управляется человеком. Следствием этого процесса являются большие материальные потери. Общие явления могут привести к возникновению частных явлений, т.е. таких, которые могут или не могут происходить на пожарах. К ним относят: взрывы, деформацию и обрушение технологических аппаратов и установок, строительных конструкций, вскипание или выброс нефтепродуктов из резервуаров и другие явления. Пожар сопровождается еще и социальными явлениями, наносящими обществу не только материальный, но и моральный ущерб. Гибель людей, термические травмы и отравления токсичными продуктами горения, возникновение паники на объектах с массовым
пребыванием людей и т.п.- тоже явления, происходящие на пожарах. И они тоже частные, так как вторичны от общих явлений, сопровождающих пожар. Это особая группа явлений, вызывающая значительные психологические перегрузки и даже стрессовые состояния у людей.
Статистический учет пожаров, ведущийся в нашей стране и других развитых странах, позволяет выявить примерное распределение ущерба и гибели людей по зданиям различного назначения от опасных факторов пожара, Под опасным фактором пожара (ОФП) понимают фактор пожара, воздействие которого приводит к травмам, отравлению или гибели человека, а также к уничтожению (повреждению) материальных ценностей. Наибольший материальный ущерб наносят пожары в производственных и складских зданиях, гибель людей от ОФП чаще происходит в жилых зданиях. Пожары в многоэтажных производственных зданиях возникают сравнительно редко, но быстро развиваются по вертикали, материальный ущерб от них в несколько раз превышает ущерб от пожаров в одноэтажных зданиях. К большим материальным потерям и человеческим жертвам приводят крупные пожары. Так, при пожаре, происшедшем в 1977 году в Саутгейте (США) погибло около 400 человек. Гибель людей в основном происходит на ранних стадиях развития пожара преимущественно от удушья. Чаще всего на пожаре погибают дети, пожилые люди и инвалиды.
Рассмотрим данную проблему на примере лесных пожаров.
Причинами возникновения пожаров являются неосторожное, обращение с огнем, нарушение правил пожарной безопасности, такое явление природы, как молния, самовозгорание сухой растительности и торфа. Известно, что 90 % пожаров возникают по вине человека и только 7-8 % от молний. Естественно, что в большинстве конкретных случаев точно определить источник возгорания, а, тем более найти виновных оказывается невозможно. Однако, достаточно четкая приуроченность очагов возникновения пожаров к местам антропогенной активности, а также крайняя неравномерность размещения источников возгораний не может быть объяснена естественными причинами. Даже те немногие возгорания, которые, на первый взгляд, трудно связать с человеческой деятельностью, при ближайшем рассмотрении часто также оказываются антропогенными.
Важно отметить, что значительные площади вырубок и гарей горят весьма регулярно. По всей видимости, хорошим горючим материалом являются порубочные остатки, не вывезенная древесина, обгоревшие стволы и древесные остатки, деревья, усохшие после предыдущих пожаров, а также сухая трава. В результате, формируются значительные площади, на которых лес практически не возобновляется. Аварии на ПВОО, связанные с сильны-
ми взрывами и пожарами, могут привести к тяжелым социальным и экономическим последствиям.
Лесные пожары представляют неуправляемое горение растительности, распространяющееся по территории леса. В зависимости от того, на каких высотах распространяется огонь, лесные пожары подразделяются на низовые, верховые и подземные.
Низовым называется лесной пожар, распространяющийся по почвенному покрову. Низовой пожар бывает двух видов: беглый, устойчивый. Скорость распространения лесных низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру.
Беглым называется пожар, при котором горят почвенный покров, опавшие листья и хвоя. Пожары чаще бывают весной и распространяются с большой скоростью там, где есть высохший напочвенный слой. Горение напочвенного покрова на единице площади продолжается короткое время, при этом обгорают корни деревьев, кора, хвойный подлесок.
Устойчивый пожар - это пожар, при котором после сгорания покрова горят подстилка, пни, валежник и т.д. Он развивается обычно летом, горение продолжается длительное время. Здесь могут создаваться условия для развития верховых пожаров. Бывает, что пожар по мере развития 2 или 3 раза проходит по одной и той же площади. Для низового пожара характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой. Цвет дыма при низовом пожаре - светло-серый. При расчете требуемого количества сил и средств для тушения таких пожаров необходимо учитывать скорость их распространения. В ночное время суток скорость распространения пожара меньше, чем в дневное.
На открытых, возвышенных местах может развиваться крупный пожар, а под пологом леса и в низинах его распространение будет значительно меньшим. При изменении ветра (его направления) усложняется форма пожара и трудно определить основные элементы пожара- фронт, фланг, тыл. Возможно окружение людей в лесу огнем. Ориентироваться в обстановке на крупном пожаре можно только с помощью авиационной разведки. Крупные пожары в связи с их неоднородностью являются смешанными (низовыми и верховыми одновременно). Скорость распространения низовых пожаров во все стороны не одинакова и зависит от скорости и направления ветра, неравномерности распределения горючих материалов, их влажности и других факторов. Скорость ветра почти полностью определяет контур пожара. Чем сильнее ветер, тем более будет вытянут контур пожара по его направлению. Для ветра в лесу характерна суточная цикличность. В течение ночи, как правило, ветер слабый и сравнительно постоянный по скорости и направлению. Утром ско-
рость его начинает возрастать и достигает своего максимума, а затем к вечеру снижается до минимальной. Ветер со скоростью от 6 до 10 м/с неустойчив, со скоростью более 10 м/с устойчив. Изменение ветра приводит к изменению направления распространения пожара. Исходя из этого можно ожидать, что в течение небольшого промежутка времени фланги могут стать фронтом пожара.
При скорости ветра более 6 м/с низовые пожары могут переходить в верховые. Развитие низовых пожаров во многом зависит от характера лесного массива. Низовые пожары на вырубках обычно распространяются с большей скоростью, чем под пологом древостоя. В изре-женных молодняках скорость распространения горения при ветре, как правило, значительно выше, чем в сомкнутых.
Значительное влияние на развитие пожаров оказывает рельеф местности. В верхней части склона ветер обычно сильнее, чем у подножья. Поэтому при движении фронта пожара вверх скорость его распространения будет возрастать, при движении вниз к склону скорость его будет уменьшаться в зависимости от крутизны склона. При развитии низовых пожаров при ветре наблюдается встречная тяга к фронту распространения горения. У средних пожаров при ветре под пологом леса встречная тяга со скоростью 2-3 м/с наблюдается на расстоянии не далее 25 м от фронта. При большей скорости ветра встречной тяги не наблюдается. Максимальное расстояние возникновения встречной тяги, равное 100 м, отмечено у сильного валежного пожара на площади 19 га.
Верховой пожар является дальнейшей стадией развития низового пожара. Низовой пожар является необходимой частью верхового пожара. Чаще всего верховые пожары бывают в горных лесах и при сильном ветре. На участках верховых пожаров хвойные деревья почти полностью сгорают.
Верховые пожары бывают: беглые, устойчивые.
Беглые верховые пожары наблюдаются только при сильном ветре. Огонь обычно распространяется по пологу древостоя скачками, иногда значительно опережая фронт низового пожара. При движении пожара по кронам ветер разносит искры, горящие ветви, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. Во время скачка пламя распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/ч, однако скорость распространения самого пожара меньше, так как после скачка происходит задержка, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Форма площа-
ди при беглом верховом пожаре вытянутая по направлению ветра. Дым верхового пожара - темный. При устойчивых верховых пожарах - огонь распространяется по кромкам пожара по мере продвижения кромки го низового. После такого пожара остаются обугленные остатки стволов и наиболее крупных сучьев.
Подземные пожары - возникают на участках с торфяными почвами или с мощным слоем подстилки до 20 см, когда эти слои хорошо просохли. Пожар по слою торфа распространяется медленно, до нескольких метров в сутки. Торф сгорает на всю глубину до минерального слоя почвы или до влажных слоев, где горение невозможно, т.е. при влажности 70 % и более. При подземных пожарах создается большое количество отдельных очагов горения, которые ликвидировать полностью очень трудно. Пожары считаются крупными: в США площадью 120 га и более; в Германии площадью 100 га, в России площадью 200 га и более.
Наиболее характерными особенностями крупных лесных пожаров являются следующие:
- возникновение во время продолжительных засушливых периодов, чаще всего при сильных ветрах с одновременным появлением мелких и средних, пожаров;
- высокая интенсивность тепловыделения; высокая скорость распространения с преодолением различных препятствий (минерализованных полос, противопожарных разрывов небольших рек и ручьев);
- возникновение большой зоны плотной задымленности, затрудняющей действия всех средств тушения лесного пожара.
Основной задачей по тушению пожара является достижение локализации и ликвидации пожара в сроки и в размерах, определяемых возможностями
привлеченных к еш тушению сил и средств пожарной охраны. Для выполнения задач используются различные средства: пожарные машины, приспособленные для целей пожаротушения автомобили, пожарное оборудование и вооружение, средства индивидуальной защиты органов дыхания, огнетушащие вещества, аварийно-спасательное оборудование и техника, системы противопожарной защиты объектов, средства связи, инструменты и оборудование для оказания первой медицинской помощи.
В тушении пожара можно выделить два периода, т.е. локализацию и ликвидацию пожара. Пожар считается локализованным, когда нет угрозы людям и животным, а развитие пожара ограничено и обеспечена возможность его ликвидации имеющимися силами и средствами. Пожар считается ликвидированным, когда горение прекращено и приняты меры по предотвращению возобновления горения. Периоду локализации соответствует про-
межуток времени от напала введения в действие первых средств тушения, до момента, когда дальнейшее распространение пожара прекращено т.е. линейная скорость распространения равна нулю.
Пожароопасный сезон в лесу длится с момента схода снегового покрова до наступления устойчивой дождливой осенней погоды (апрель-ноябрь). Пожароопасный сезон разделяют на пожароопасные периоды и периоды отсутствия пожарной опасности, которые возникают после выпадения осадков (более 3 мм).
К наиболее пожароопасным лесным насаждениям относятся: сосновые и лиственные леса, кедровые леса, лишайники, брусничники, вейники, багульники. В период, когда на деревьях зеленая листва, она является преградой для распространения верховых пожаров хвойных пород древостоя. В насаждениях на сухих песчаных почвах пожары возникают наиболее часто и быстро распространяются, но они не носят устойчивого характера и тушить их относительно легко. В хвойных лесах с толстым слоем из опавших листьев, сучьев, травы в засушливый год пожары принимают опасные формы (верховые и подземные) и наносят большой ущерб. В летний период (июль-август) количество пожаров в лесу становится максимальным, поэтому в это время года необходимо сосредоточить силы и средства для ликвидации возникающих в лесу пожаров.
Наибольшее влияние на пожарную опасность в лесу оказывают: осадки, температура воздуха и его влажность, ветер и облачность.
Для успешного тушения пожаров необходимо провести ряд мероприятий по созданию условий ограничения их распространения:
- создание противопожарных барьеров;
- устройство дорог;
- устройство водоемов;
Противопожарными барьерами в лесу могут служить минерализованные и другие защитные полосы, противопожарные разрывы и канавы, противопожарные заслоны в виде полос из деревьев лиственных пород.
Минерализованная полоса - это полоса земли шириной до 1,4 м, с которой полностью удалена растительность до минерального слоя почвы. Она служит для остановки низового пожара, а также используется как опорная линия для пуска отжига (встречного огня). Защитную полосу шириной 10 м создают на границе леса и сельхозугодий путем вспашки, выжигания или насаждения малогорящих растений.
Противопожарные разрывы шириной 50 м и более - это просеки в хвойных древостоях, на которых созданы защитные противопожарные полосы. Они разделяют лес на участки площадью от 2 до 12 га и служат опорной полосой и дорогой при тушении лесных пожаров.
Лиственные опушки шириной 50-60 м устраивают для улучшения условий борьбы с пожарами и ограничения распространения верховых пожаров по обеим сторонам противопожарных разрывов, дорог, трубопроводов и т.п. Общая ширина противопожарного барьера составляет 12-150 м.
Противопожарные канавы - для защиты особо ценных пород лесных участков от перехода на них подземных пожаров с соседних площадей, опасных в пожарном отношении. Глубина канав - до минерализованного слоя или грунтовых вод.
Противопожарные водоемы - устраивают в лесу около дорог с помощью запруд в ручьях и искусственных водоемов вместимостью не менее 100 м3, а также увеличивая глубину естественных водоемов.
Пожар легче предупредить, чем потушить. В целях обеспечения пожарной безопасности все население в повседневной жизни должно выполнять определенные профилактические противопожарные правила.
У нас в стране прогнозом чрезвычайных ситуаций занимается Центр мониторинга и прогнозирования ЧС МЧС России, активно взаимодействующий с научными учреждениями Министерства науки, Росгидромета, а также службами спасения. Основные инструменты прогноза: географические информационные системы (ГИС), объединяющие накопленные и формализованные данные о катастрофах, информацию множества датчиков, имитационные модели опасных природных и техногенных процессов. Прогнозирование предполагает творческое участие различных экспертов, принимающих решение коллективно, при обсуждении варианта опорного прогноза. Адекватность результатов прогнозирования определяется качеством основных и вспомогательных узлов информационной системы. Основные требования к ней -высокая оперативность, достаточная надежность, защищенность от несанкционированного доступа. Следует помнить, что скорость изменения параметров, которые используются при прогнозировании динамики опасного события, достаточно велика, потоки обрабатываемых данных предельно насыщены (цифровые карты, снимки местности, телеметрия). Вполне понятно, что простых, а тем более идеальных решений столь сложной информационной задачи пока не предложено. Службы прогнозирования Росгидромета (первичной информацией для них являются результаты измерений, передаваемых с автоматических метеорологических станций, и спутниковая инфор-мция) формируют и передают файлы, содержащие пространственные координаты пунктов наблюдений, а также данные о состоянии атмосферы и осадках по многим параметрам. Там же формируются файлы с прогнозом погоды на различные отрезки времени. Необходимая для прогноза опасности лесных пожаров информация идет в центр прогнозирования МЧС России.
Здесь она накапливается, выявляются зоны с устойчиво благоприятной для возгорания растительности погодой. Исходя из этого и некоторых других факторов (например, молниевой активности), специалисты формируют гноз пожарной опасности, представляемый в виде тематической карты с соответствующими зонами.
На основе этой карты создается план наблюдений за лесами, а также разрабатываются планы превентивных мероприятий. (Одним из пунктов таких планов является предупреждение населения о возможной опасности.) Обнаруженные очаги лесных пожаров наносятся на оперативную карту, которая позволяет прогнозировать развитие событий и планировать мероприятия по ликвидации очагов.
Профилактические противопожарные мероприятия в лесном фонде являются основой предупреждения возникновения лесных пожаров.
Лесной кодекс Российской Федерации предусматривает, что все леса подлежат охране от пожаров на основе проведения комплекса организационных, правовых и других мер (ст. 92). А порядок осуществления мероприятий по охране лесов от пожаров (ст. 93) обеспечивается руководством всех уровней через органы управления лесным хозяйством.
Основными нормативными актами по предупреждению лесных пожаров и организации борьбы с ними являются Рекомендации по противопожарной профилактике в лесах и регламентация работы лесопожарных служб и Правила пожарной безопасности в лесах Российской Федерации.
В соответствие 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, для предупреждения возникновения лесных пожаров следует соблюдать следующие правила:
1. Запрещается 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 неочищенных от порубочных остатков и заготовленной древесины лесосеках. Разводить костёр, в случае необходимости, можно на открытых местах, окружив его минерализованной полосой шириной не менее 0.5 м. По истечении необходимости костёр должен быть залит водой или засыпан землёй.
2. Не бросать горящие спички, окурки и золу из курительных трубок.
3. Не употреблять на охоте пыжи из легковоспламеняющихся и тлеющих материалов.
4. Не заправлять топливом баки двигателей внутреннего сгорания при работающих двигателях.
5. Не эксплуатировать машины с неисправной системой питания.
6. Не курить и не пользоваться открытым огнём вблизи заправляемых топливом машин.
7. Не проводить выжигание сухой травы на лесных полянах и лугах, стерни на полях и примыкающих к лесам земельных участках и в защитно-озеленительных лесонасаждениях, в том числе сельхозпалы. Исключение составляет контролируемое выжигание сухой травы по разрешению местной администрации ранней весной или осенью.
8. Сжигание мусора может проводиться на площадках (в котлованах) на расстоянии 100 м от стен хвойного леса и не менее 50 м от стен лиственного леса. Территория вокруг площадок (котлованов) в радиусе 25...30 м должна быть очищена от сухостоя, валежника, порубочных остатков и окружена двумя минерализованными полосами шириной 2.6 м на расстоянии 5 м между ними.
9. Сжигание порубочных остатков при огневом способе очистки мест рубок проводится в кучах шириной не более 3 м на расстоянии не менее 10 м от стен леса и заканчивается, как правило, до начала пожароопасного сезона. В отдельных районах сжигание порубочных остатков, в виде исключения, может допускаться в пожароопасный сезон в дни с 1 и 2 классами пожарной опасности по условиям погоды.
Кроме того, все организации и граждане, ведущие работы в лесу, обязаны:
- разрабатывать и по согласованию с лесхозом (владельцем леса) утверждать для каждого объекта, расположенного в лесу, планы противопожарных мероприятий и обеспечивать их выполнение;
- при ведении строительных работ (дороги, газонефтепроводы, линии связи и электропередач и др.) заготовленную древесину, порубочные остатки и легковоспламеняющиеся материалы складывать в местах и в сроки, установленные лесхозом;
- иметь в местах работ пункты сосредоточения пожарного инвентаря для организации тушения возникающих пожаров;
- создавать на пожароопасный сезон в местах работ и в лесных посёлках пожарные дружины.
Список литературы:
1. Настольная книга ответственного за обеспечение пожарной безопасности / В.С. Ложкин. - М.: Безопасность труда и жизни, 2006. - 112 с.
2. Памятка-инструкция для ответственного за обеспечение пожарной безопасности офисных помещений по выполнению возложенных на него ежедневных обязанностей / В.С. Ложкин. - СПб.: Безопасность труда и жизни, 2006. - 16 с.
3. Памятка-инструкция для ответственного за обеспечение пожарной безопасности производственных помещений по выполнению возложенных на него ежедневных обязанностей / В.С. Ложкин. - СПб.: Безопасность труда и жизни, 2006. - 16 с.
4. Пожарная безопасность на предприятии / Б.Т. Бадагуев. - М.: Альфа-Пресс, 2010. - 384 с.
5. Правила пожарной безопасности в РФ. - СПб.: Эксмо, 2010. - 128 с.
6. Правила пожарной безопасности для объектов торговли. - СПб.: Ин-фра-М, 2010. - 36 с.
7. Правила пожарной безопасности. - СПб.: Феникс, 2008. - 192 с.
8. Правила, инструкции, нормы пожарной безопасности РФ. - СПб.: Сибирское университетское издательство, 2008. - 176 с.
9. Федеральный закон «О пожарной безопасности». - М.: Омега-Л, 2010. - 40 с.
10. Федеральный закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». - М.: Омега-Л, 2010. - 104 с.
