CC BY
75
ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ОХРАНЫ
ЛЕСОВ ОТ ПОЖАРОВ
Г.Д. ГЛАВАЦКИЙ, канд. техн. наук, академик МАНЭБ (ВНИИПОМлесхоз)
Организация охраны лесов от пожаров в Сибири является крайне сложной проблемой, прежде всего, из-за огромных площадей лесов, их высокой пожарной опасности, неравномерного экономического развития различных регионов. Для осуществления лесоохранных работ в необходимых объёмах требуются значительные трудовые и материальные ресурсы. Сложившаяся в стране экономическая ситуация такова, что выделяемых финансовых средств явно недостаточно для поддержания уровня охраны лесов, достигнутого в 70-80 гг. Поэтому требуется переоценка существующих методов планирования и финансирования мероприятий по охране лесов на различных уровнях управления.
Переход на рыночные отношения усиливает роль экономических факторов в планировании и производстве. Однако экономическое обоснование затрат на охрану лесов может быть достаточно убедительным лишь при наличии конкретной пожарностратегической цели применительно к лесхозу, области, краю и Российской Федерации в целом.
Вполне логично сделать вывод, что для каждой лесной территории (административной территории) в конечном счёте должна быть определена цель, достижение которой основывается на оптимальном сочетании обеспечения сохранения лесов с минимальными затратами средств. Такой подход потребует принципиально нового методического подхода к выбору оптимальных уровней охраны лесов.
Охрана лесов от пожаров, как и любой другой вид хозяйственной деятельности, требует экономического обоснования с тем, чтобы каждый вложенный рубль обеспечивал снижение ущерба примерно в таком же и более размере. У каждой хозяйственной единицы должна быть конкретная цель ох-
раны лесов - средняя за сезон площадь пожара. Для достижения этой цели каждая хозяйственная единица должна выбирать оптимальную в данных условиях пожарностратегическую концепцию. В зависимости от условий, это может быть либо планомерное противопожарное устройство и повышение пожароустойчивости лесов, либо система оперативного обнаружения и ликвидации пожаров, либо гибкое сочетание всех видов лесопожарной профилактики с оперативностью в борьбе с пожарами. При этом сам факт недостаточного финансирования должен служить стимулом для ответственного и экономически оптимального выбора пожарно-стратегической концепции на охраняемой территории.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод о необходимости дифференцированного подхода к охране лесов от пожаров, разработки критериев для установления различных режимов и уровней охраны лесной территории с учётом её особенностей. Уровни и режимы охраны должны устанавливаться, исходя из экологической и хозяйственной ценности насаждений, их пожароопасности, возможных последствий пожара, предполагаемых затрат на тушение и других факторов. Поэтому для решения данной проблемы следует провести эколого-экономическую оценку охраняемой территории, оценить её по степени природной пожарной опасности и вероятному ущербу от лесных пожаров. Кроме того, чтобы определить предполагаемые затраты, нужно решить задачу эффективного применения различных способов и средств тушения с учётом условий борьбы с пожарами на конкретной территории. Это позволит с максимальной эффективностью использовать силы и средства пожаротушения и более обоснованно определять объёмы финансирования охраны лесов конкретной территории.
Дифференцированный подход к охране лесов от пожаров имеет наибольшую актуальность в условиях снижения финансирования лесного хозяйства, когда сравнительно равномерное распределение трудовых и материальных средств по всей территории лесного фонда не позволяет достичь оптимального уровня охраны лесов (высокой эффективности). В предыдущие десятилетия (70-80 гг.) объёмы финансирования лесной охраны были достаточно высокими (в значительной степени соответствовали необходимому уровню), однако проблема определения оптимального уровня затрат и оптимизации системы противопожарных мероприятий существовала и в то время. Ясно, что в нынешних экономических условиях проблема определения уровней охраны отдельных территорий приобретает ещё большую актуальность.
При рассмотрении проблемы определения уровней охраны лесов от пожаров в рамках крупных территориальных единиц необходимо учитывать их региональные особенности по условиям возникновения и распространения пожаров, их последствиям, условиям борьбы с ними. Важное значение имеет экологическая и экономическая ценность насаждений, возобновительные процессы в случае образования гарей.
Для практических целей возникает необходимость решения данной проблемы в пределах административных границ территории Сибири.
Термин «Уровень охраны», главным образом, употребляется при проектировании противопожарных мероприятий на уровне субъектов Федерации, отдельных лесохозяйственных предприятий, а также при планировании и оценке эффективности работы служб лесной охраны. В нашей стране работы в этом направлении проводились таким образом специалистами С.-Петербургского (Ленинградского) НИИ лесного хозяйства (Г.Н. Коровин, О.М. Могилевер, Ю.З. Шур и др.), «Союзгипролесхоза» и ВНИИХлесхо-за (С.И. Душа-Гудым). За рубежом проблеме определения уровней охраны лесов и объёмов финансирования противопожарных ме-
роприятий также уделяется значительное внимание.
Решение этой проблемы связано с преодолением серьёзных трудностей, главными из которых являются: вероятностный характер условий и результатов работы лесопожарных служб; отсутствие научно обоснованной методики оценки лесных ресурсов и размеров ущерба, наносимого лесными пожарами.
С одной стороны, лесная территория как объект охраны имеет достаточно широкий спектр количественных и качественных характеристик, учёт которых вызывает определённые трудности, с другой стороны, комплекс мероприятий по охране лесов также представляет собой очень сложную систему, включающую профилактику возникновения пожаров, противопожарное устройство территории, оперативную борьбу с пожарами (обнаружение, доставка сил и средств, тушение).
Для решения поставленных задач необходимо, во-первых, установить, что подразумевается под уровнем охраны лесов от пожаров некоторой территории, во-вторых, определить какие показатели характеризуют этот уровень. Применяемый в научно-производственной литературе этот термин имеет неоднозначное толкование. В некоторых работах он понимается как некоторая условно допустимая величина пройденной огнём площади, в других - как сумма затрат на охрану лесов, для зоны авиационной охраны он определяется кратностью патрулирования и степенью обеспеченности командами пожаротушения. С экономической точки зрения процесс функционирования системы охраны лесов от пожаров представляет собой процесс оказания услуг лесному хозяйству, а также другим отраслям с целью максимального сбережения лесов от пожаров, сокращения всех видов прямого и косвенного ущерба от них.
Исходя из экономической цели функционирования системы охраны, оценить уровень ее интенсивности, в общем виде, можно было бы через предотвращенный (предотвращаемый) ущерб, численно равный
разности между потенциальными потерями экономики при отсутствии организованной борьбы с огнем и убытками при данном (планируемом) уровне охраны.
Вопросы оценки предотвращённого ущерба рассмотрены в работах [8, 9, 10]. При анализе этих источников можно отметить следующие недостатки. Во всех работах не учитывается экологическая составляющая ущерба. Расчет ущерба никак не связан с составом, структурой и режимами работы лесопожарных служб, что не позволяет давать прогнозные оценки уровня интенсивности охраны. В методических рекомендациях [10] к тому же не используется банк данных о лесных пожарах, что не позволяет получить статистически обоснованные результаты. Следует также подчеркнуть, что отсутствие детальной кадастровой оценки всех категорий земель лесного фонда делает неточной и оценку промышленной составляющей ущерба в данных работах.
Предотвращенный (предотвращаемый) ущерб численно равен произведению удельного ущерба (на единицу площади) на величину сохраненной (сохраняемой) от огня площади.
Вопросы вычисления сохраненной от огня площади рассматривались в перечисленных выше работах, а также в работе [11]. Сохраненная от огня площадь рассчитывается на базе информации банка данных о лесных пожарах. Определяется время потенциального распространения пожара с учетом даты выпадения фронтальных осадков. Затем рассчитывается потенциальная выгоревшая площадь лесных пожаров. Она находится путем решения соответствующего уравнения регрессии [8]. Из потенциальной площади вычитается фактически пройденная площадь пожара.
Данная работа позволяет получать численные оценки сохраненной от огня площади, однако она не дает возможности прогнозировать значение сохраняемой от огня площади из-за отсутствия связи получаемых результатов с планируемым составом, структурой и режимами работы лесопожарных служб и прогнозам напряженности пожароопасного сезона.
В методических рекомендациях [9] потенциальная пройденная огнем площадь определяется как произведение фактически пройденной пожарами площади на нормативный коэффициент, равный 4,5.
В работе[11] сохраненная от огня площадь рассчитывается на основании данных, содержащихся в базах данных о лесных пожарах и метеоусловиях, что методически является правильным. Используя эту информацию, для каждого пожара можно определить его потенциальную площадь на основании математических моделей динамики лесных пожаров. Однако, эти модели дают достаточно хорошие результаты только для небольших временных интервалов до 3-5 часов в предположении стационарности условий распространения огня.
Поскольку потенциальная, проходимая пожарами площадь, не зависит от управляемых параметров, определяющих функционирование системы охраны, то в качестве показателя оценки уровня интенсивности охраны лесов от пожаров можно использовать значения ожидаемой охватываемой (пройденной) огнём площади.
В работе [12] предлагается исчислять величину ожидаемой площади путем построения распределения ожидаемого числа пожаров по времени доставки на них противопожарных сил и средств и момента обнаружения для периодов пожарного сезона и классов природной пожарной опасности. Зная его, а также, умея вычислять среднюю площадь пожара для каждой градации, по которой оно строится, можно определить суммарную ожидаемую площадь за пожароопасный сезон.
Данный подход не носит конструктивного характера. Автор нигде не говорит
о том, каким образом он собирается строить соответствующее распределение. Но даже, если допустить, что оно тем или иным образом найдено, то и тогда его позиция вызывает ряд принципиальных возражений:
-ожидаемая пройденная огнём площадь не зависит от ожидаемой реализации пожароопасного сезона;
- полностью игнорируется развитие пожара до момента обнаружения;
- предполагается, что локализация пожара осуществляется мгновенно.
В противовес изложенной концепции подавляющее большинство остальных авторов основной оценкой ожидаемой площади считает воспроизведение условий и процесса функционирования системы охраны или ее подсистем в течение пожароопасного сезона.
Все исследователи едины также и в том, что условия функционирования являются условиями, отражающими возникновение, распространение и развитие лесных пожаров.
Конкретный набор показателей, их описывающий, обычно включает в себя показатели, характеризующие степень заго-раемости напочвенного покрова, количество источников огня в лесу, зависящее от активности хозяйственной деятельности, интенсивности и повторяемости гроз, рекреационных нагрузок, данные о типе и влажности горючих материалов, скорости ветра и топографии; причем среди этой информации выделяют условно-постоянную - тип горючих материалов, топографию и тому подобное -и меняющуюся, связанную с реализацией пожароопасного сезона. Существо последней, в значительной степени зависит от системы пожарной опасности в той или иной стране.
В моделировании процесса функционирования системы охраны можно выделить две методические линии: имитационное моделирование и аналитическое моделирование. Первое из них обеспечивает получение несомненно более точных результатов, но до появления ПЭВМ было практически не реализуемо на уровне всей системы охраны. Второе - позволяет получить численные оценки ожидаемой охватываемой огнем площади достаточно быстро, но применимо только для приближенных расчетов на уровне больших территорий, например, административно-территориальных единиц (АТЕ).
В работе [13] предложена имитационная модель, позволяющая рассчитывать ожидаемую охватываемую огнем площадь
на уровне авиаотделения за пожароопасный сезон. Пожароопасный сезон рассматривается как взаимосвязанная последовательность дней с различным типом условий функционирования (КПО, ветер, наличие или отсутствие дополнительных источников огня в лесу). В качестве управляемых параметров используются кратность авиапатрулирования и численность АПС. Данная модель реализована только для одной технологической схемы работ - патрульно-транспортной. Следует также отметить, что математические модели динамики лесных пожаров, применяемые авторами для оценки площади, дают достаточно хорошие результаты только для небольших временных интервалов.
Имитационная модель процесса функционирования наземной охраны лесов от пожаров описывается также в работе [14].
В работах [15, 16] рассмотрены аналитические модели для оценки ожидаемой охватываемой огнем площади для авиалесо-охраны. В качестве управляемых параметров берутся кратность авиапатрулирования в зависимости от типа условий функционирования (КПО и ветер) и численность АПС. Модели реализованы для трех основных технологических схем работы авиалесоохраны: патрульно-транспортной, дежурной и пассивной. Ожидаемая охватываемая огнем площадь рассчитывается в разрезе административно-территориальных единиц. При её расчёте используются данные годовых отчётов ЦАБ. Будучи приемлемым для приближённых расчётов на уровне АТЕ, аналитические модели являются достаточно грубыми для уровня авиаотделения.
Т.Н. Коровиным сформулирован важный вывод о том, что наличие физической обусловленной связи между размерами пожаров и длительностью их распространения позволяет выразить результаты и цели функционирования системы охраны леса через показатели своевременности ликвидации пожаров [17]. Таким образом, показатели своевременности ликвидации допустимо использовать для оценки уровня охраны. Показатели своевременности ликвидации (локализации) были использованы при оценке
уровня интенсивности наземной охраны [18]. Рассматривалась система наземного обнаружения и оперативного тушения лесных пожаров, под которой понималась совокупность пожарно-наблюдательных вышек (ПНВ), ПХС и пожарных команд с приданными им средствами связи, транспорта и пожарным оборудованием.
Получение проекта организации работ системы обнаружения и оперативного тушения лесных пожаров, достаточно близкого к оптимальному, осуществляется путём последовательного расчёта сети ПНВ, сети ПХС, потребности количества оперативных групп для каждой ПХС и наконец, имитации её функционирования в целом.
В качестве критериев оценки уровня охраны предлагается рассматривать среднее время распространения пожара до начала тушения или до ликвидации. Как известно, среднее является достаточно приближенной характеристикой любой случайной величины.
Из зарубежных работ важно отметить работы [20, 21, 22, 23, 24].
Работы [20,21] не носят конструктивного характера. В них не приводится никаких моделей и алгоритмов. Излагается общая концепция оценки уровня интенсивности охраны на базе расчета предотвращенного ущерба [20] или показателей своевременности ликвидации пожаров [21].
В работах [22, 23] уровень охраны определяется в рамках системы экономической оценки охраны лесов от пожаров FEES (Fire Economic Evalution System). В качестве показателя оценки уровня интенсивности охраны лесов от пожаров предлагается взять наносимый лесными пожарами ущерб в зависимости от затрат на предупредительные и профилактические мероприятия и обнаружение лесных пожаров.
В работе [24] оценивается уровень интенсивности охраны в рамках системы поддержки принятия управленческих решений NFMAS (National Fire Management Analysis System) при помощи показателя наносимого пожарами ущерба с учетом внерыночных стоимостей. Процесс функциони-
рования подразделений лесопожарных служб не моделируется.
В отечественной практике работы лесопожарных служб для оценки фактически достигнутого уровня охраны используются показатели площади, пройденной пожарами за сезон, а также средней площади пожара. Получаемые на основании статистической отчетности, эти оценки являются весьма грубыми. В качестве измерителя фактического и планируемого уровня интенсивности охраны в практике служит также периодичность осмотра охраняемой территории и численность тушилыциков.
Такой подход к оценке уровня является в значительной степени описательным, слабо отражающим конечную экономическую цель функционирования системы охраны лесов от пожаров.
Как было указано ранее, уровень охраны лесов в общем виде необходимо оценивать при помощи показателей предотвращаемого (предотвращённого) ущерба, сохраняемой (сохранённой) от огня площади, ожидаемой охватываемой (пройденной) пожарами площадью.
Однако, учитывая сложность численной оценки ряда социально-экономических и экологических составляющих ущерба от лесных пожаров, а также значительную неточность моделей динамики лесных пожаров для длительных временных интервалов, корректно на современном этапе для численной оценки уровня охраны использовать натуральные показатели своевременности ликвидации (локализации) лесных пожаров.
Как известно, время распространения лесного пожара от возникновения до ликвидации достаточно сильно коррелирует с временем распространения пожара от возникновения до начала тушения. Так, Дж. С. Мактавиш отмечает, что степень успеха в пожарной охране тесно связана с начальным действием по ликвидации пожара, включающим затрату времени от воспламенения до начала тушения и мощь начальной атаки [20].
Мощь начальной атаки можно выразить через число тушилыциков, необходимое
для своевременной локализации пожара. Под своевременно локализованным понимается лесной пожар, время распространения которого от возникновения до локализации не превышает некоторой допустимой величины.
Резюмируя изложенное, можно сделать вывод о том, что в качестве критерия оценки уровня интенсивности охраны лесов от пожаров допустимо использовать время, прошедшее от момента возникновения до момента начала тушения лесного пожара.
В работе [25] была предпринята попытка использовать в этих целях такую статистическую характеристику как математическое ожидание времени распространения лесного пожара от возникновения до начала тушения. Ясно, однако, что среднее - достаточно грубая характеристика случайной величины. Исчерпывающую информацию о любой случайной величине дает ее функция распределения. Ее значение, вычисленное для допустимого времени распространения лесного пожара от возникновения до начала тушения, при условии, что рассматриваются пожары, для которых обеспечена необходимая мощь начальной атаки, и должно быть использовано в качестве статистической характеристики соответствующей случайной величины. Под обеспечением мощи начальной атаки понимается прибытие сил на пожар в количестве, необходимом для своевременной его локализации не позднее допустимого времени. Для оценки допустимого времени распространения пожара до начала тушения можно применить два основных подхода. Первый - основан на математическом моделировании процесса тушения лесного пожара [26], второй - базируется на методе экспертных оценок. Важнейшим методическим вопросом является также вопрос
о том, для каких условий функционирования необходимо оценивать соответствующие показатели уровня интенсивности. Обычно рассматриваются следующие условия функционирования: пожарная опасность по условиям погоды; скорость ветра; период пожароопасного сезона.
Показателем уровня охраны лесов от пожаров, приемлемым как для плановых,
проектных расчётов, так и для производственных целей является условно допустимая продолжительность бесконтрольного распространения лесного пожара или условно допустимая площадь лесного пожара. Иными словами, показателем уровня охраны лесов от пожаров является вероятность своевременной ликвидации лесных пожаров - за определенный временной интервал или в заданном диапазоне площадей [27, 28, 29, 30]. Площадь своевременно обнаруженных и потушенных лесных пожаров является условно допустимой площадью пожаров. Условно допустимая площадь пожаров- это показатель уровня противопожарной охраны лесов для конкретных лесорастительных и экономических условий и данного уровня материально-технического обеспечения. Исходными данными при расчете размеров условно допустимой площади лесного пожара в различных лесоэкономических районах должны служить: степень пожароопасности охраняемого лесного фонда, вероятные скорости распространения огня и прироста периметра пожара, вероятное количество загораний в один день и распределение их во времени. Исходя из освоенности охраняемой территории (наличия путей транспорта) или наличия авиационных транспортных средств, наличия и оснащенности лесопожарных служб определяется площадь, больше которой пожар не может быть допущен при рациональном использовании сил и средств и научной организации труда, т. е. устанавливается уровень охраны лесов, соответствующий достигнутому уровню ассигнований и технической оснащенности.
Учитывая показатель народнохозяйственной ценности лесов данного района, экспертным путем определяется, допустима или нет такая площадь лесного пожара, т. е. терпим ли такой размер ущерба. Если размер ущерба признается допустимым, то должны предусматриваться только меры для наиболее рационального использования имеющихся сил и средств, без их существенного увеличения и значительного повышения уровня охраны. Если размер наносимого пожарами ущерба признается выше допустимого,
определяется новый, более высокий уровень охраны лесов и рассчитывается необходимое увеличение сил и средств для его достижения. Могут быть случаи, когда размер фактического ущерба составляет допустимую величину, но имеющиеся силы и средства пожаротушения позволяют обеспечить более высокий уровень охраны лесов.
Для районов авиационной охраны лесов и районов наземной охраны с авиапатрулированием устанавливается проектантами или задается органом управления лесами, лесовладельцем допустимое время бесконтрольного развития пожара: 1, 2, 3, 4, 5 часов и т. д. Исходя из этого показателя, рассчитывается потребная частота патрульных полетов, при которой время развития (или распространения) пожара не превысит заданного показателя. Учитывая лесопирологиче-скую характеристику территории, определяется время, необходимое для локализации пожара, следовательно, и условно допустимая площадь пожара. В зависимости от плотности (частоты) пожаров на 100 тыс. га лесного фонда и потребной кратности патрулирования, устанавливается потребное число летательных аппаратов, лесопожарных служб и т. д., и в конечном итоге - размер ассигнований.
Таким образом, на основе проведённого анализа можно сделать вывод о том, что принципиальный подход к решению задачи об установлении уровней охраны лесов от пожаров основывается на оценке расчётных достигнутых (планируемых) показателей. В качестве таких показателей принимается предотвращённый (фактический) ущерб от пожаров, сохранённая от огня площадь (пройденная огнём площадь), время свободного распространения пожара (до начала тушения) или продолжительность пожара до его ликвидации. В качестве показателя уровня охраны предлагается также использовать кратность патрулирования (для зоны авиационной охраны), объём затрат на осуществление системы противопожарных мероприятий. При определённых допущениях приведённые выше показатели коррелируют друг с другом, например, предотвращённый
ущерб и сохранённая от огня площадь, пройденная огнём площадь и продолжительность пожара до его ликвидации. Кратность патрулирования является параметром более частного порядка, который характеризует стадию обнаружения пожаров и доставку сил пожаротушения (при осуществлении патрульно-транспортной технологической схемы).
Величина затрат на осуществление противопожарных мероприятий показывает, какова цена достигнутого или планируемого уровня охраны лесов и, по нашему мнению, она должна быть одной из характеристик уровня охраны и рассматриваться наряду с показателями, отражающими результаты работы лесопожарных служб. Затраты на охрану при условии рационального использования имеющихся и выделяемых ресурсов являются обобщающим показателем уровня усилий, направленных на достижение определённых результатов, которые выражаются в поддержании горимости лесов в заданных пределах.
Основным же показателем для оценки уровня охраны, исходя из анализа литературных источников и целей лесной охраны, должна быть величина предотвращённого ущерба, наносимого лесными пожарами.
По нашему мнению, в качестве комплексного показателя, учитывающегося при установлении уровней охраны лесов, целесообразно использовать величину потенциального ущерба от лесных пожаров, который возможен при отсутствии организованной охраны лесов. Этот показатель учитывает две основные характеристики лесного фонда на данной территории: ценность лесов и их пожароопасность. При этом пожарная опасность учитывается не только через класс природной пожарной опасности, но и погодные условия, антропогенную пожарную опасность посредством учёта пространственно-временного распределения лесных пожаров по территории и привязки к ним метеоданных. На основе этой информации рассчитываются скорости распространения пожаров, их площади на период распространения вплоть до выпадения осадков. По величине
площадей и статистическим данным по ущербу определяется сумма потенциального ущерба. Сравнивая этот показатель с фактическим или расчётным ущербом, можно судить об эффективности существующей или планируемой системы мероприятий.
Однако определение этой величины достаточно сложно как из-за проблем возникающих при оценке возможного ущерба, так и из-за трудностей, возникающих при расчётах реальных размеров ущерба. Поэтому предпочтительнее использование для оценки уровня охраны величины сохранённой от огня площади. Этот показатель достаточно тесно коррелирует с величиной предотвращённого ущерба, более широко применяется в лесопожарной практике, хотя также является расчётным.
Величина сохранённой от огня площади определяется как разность возможной площади лесных пожаров на данной территории (при отсутствии организованной охраны) и фактической (расчётной - при планировании мероприятий) пройденной огнём площади, которая является результатом деятельности системы охраны лесов на рассматриваемой территории.
Учитывая тог факт, что размеры возможной площади (при отсутствии организованной охраны) не зависят от системы противопожарных мероприятий, определяющей является величина фактической или планируемой в результате некоторой системы мероприятий пройденной огнём площади. Для установления уровня охраны должна задаваться некоторая условно допустимая величина пройденной огнём площади. По её размерам можно рассчитать условно допустимый ущерб, используя его величину для экономической оценки эффективности мероприятий по охране лесов от пожаров. Вопрос определения величины условно допустимой площади пожаров для конкретной территории имеет принципиальное значение. В анализируемых источниках не приводится конкретный механизм определения условно допустимой площади лесных пожаров. Указывается лишь, что эта величина устанавливается с учётом народнохозяйствен-
ной ценности объекта охраны, его пожароопасности, вероятных скоростей распространения огня и прироста периметра пожаров, их распределения в пространстве и времени [28, 30, 31, 32].
По-видимому, это объясняется не столько недооценкой данного показателя, сколько сложностью процедуры его установления. Подразумевается, что условно допустимая площадь пожаров может определяться одним из следующих способов:
на основе имеющейся многолетней статистики по горимости;
с помощью экспертных оценок; с учётом существующего уровня технического оснащения и объёмов финансирования лесной охраны;
на основе одновременного учёта нескольких из перечисленных выше факторов.
Строго говоря, такой подход означает в некоторой степени привязку необходимого уровня к уже существующему, сложившемуся с учётом экономических реалий. Более правильно было бы при установлении необходимого уровня охраны исходить из экологических и социально-экономических последствий лесных пожаров, определения такого уровня горимости, при котором не происходит нарушения экологического равновесия, резкого ухудшения социально-экономических условий жизнедеятельности в рассматриваемом регионе. Эта задача требует серьёзных комплексных исследований. Следует отметить, что установление такого уровня охраны зависит от степени развития народного хозяйства и вполне вероятно его достижение в определённых экономических условиях невозможно.
Исходя из этого, для обоснования размеров условно допустимой площади лесных пожаров на этапе исследований целесообразно использовать метод экспертных оценок в сочетании с анализом сложившегося уровня горимости, с коррекцией этой величины с учётом условий функционирования лесопожарных служб, их технической оснащённости, возможностей финансирования и других факторов. Для проведения работ по планированию мероприятий по охране лесов,
проектирования противопожарного устройства территории более удобно использовать показатель «условно допустимого времени распространения» пожара до начала тушения (или до его локализации). Первый вариант этого показателя предполагает достаточность обеспечения силами и средствами пожаротушения. Кроме того, общая продолжительность пожара (7) линейно зависит от времени его свободного распространения
1 = (Т = Ш + Ь), где коэффициента определяется соотношением суммарной скорости тушения (локализации), периметрической скорости пожара, а Ь - затратами времени на до-тушивание и окарауливание пожара после его локализации. Учитывая то, что в условиях Сибири доля затрат времени на ликвидацию пожара составляет значительную часть от его общей продолжительности и тот факт, что во многих случаях сил и средств для ликвидации пожара в начальной стадии недостаточно, целесообразно использовать в качестве показателя уровня охраны «условно допустимое время распространения пожара до его локализации». Этот показатель позволяет избежать трудностей, связанных с расчётами пройденной огнём площади и наносимого пожара ущерба, удобен при анализе различных стадий борьбы с пожарами (обнаружение, доставка сил и средств, тушение). Время действия пожара (с момента возникновения до локализации) легко можно сопоставить с возможным периодом его распространения, который определяется с учётом выпадения осадков, прекращающих горение напочвенных материалов.
Таким образом, можно составить систему взаимосвязанных показателей, которые характеризуют горимость лесов на некотором уровне:
1) возможный (потенциальный), предотвращённый, фактический (расчётный) ущерб;
2) возможная (потенциальная) площадь лесных пожаров, сохранённая от огня площадь, фактическая (расчётная) пройденная огнём площадь;
3) возможное время распространения пожара и фактическое (расчётное), а также
названный нами «период недопущенного распространения пожара», который определяется как разность между возможным и фактическим временем распространения пожара.
Последний показатель представляет интерес не только как более простой по сравнению с аналогичными показателями первой и второй группы, но и как позволяющий учитывать, например, большую значимость пожаров, ликвидированных в начале пожароопасного периода, или то, что пройденная огнём площадь и ущерб с каждым днём нарастают по параболической зависимости. Это ещё раз подтверждает целесообразность использования временных показателей в качестве рабочих критериев при решении задач по установлению уровней охраны и оценке эффективности противопожарных мероприятий. На основе указанных выше показателей определяются их условно допустимые величины, которые в принципе должны быть нормативными показателями. Значения этих показателей сами по себе характеризуют необходимый уровень охраны лесов от пожаров, а соответствующие им фактические (или расчётные) величины показывают соответствует ли ему достигнутый или планируемый уровень.
Другой стороной, характеризующей уровень охраны лесов от пожаров, является величина затрат, обеспечивающих выполнение системы противопожарных мероприятий. Само по себе определение условно допустимой величины ущерба или пройденной огнём площади является исходной предпосылкой для планирования системы мероприятий по охране лесов и необходимого уровня затрат на осуществление этих мероприятий. Суммарные затраты являются обобщающим показателем объёмов разнообразных мероприятий по профилактике возникновения лесных пожаров, противопожарному устройству территории, включая повышение пожароустойчивости насаждений, оперативной борьбе с пожарами (обнаружение, доставка сил и средств, работы по ликвидации пожаров). И именно по этому
показателю можно определить степень воздействия системы лесопожарных служб и привлекаемых ресурсов на объекты охраны с целью достижения необходимых результатов по критериям предотвращенного ущерба, сохранённой от огня площади и др. Вообще говоря, задачу установления уровней охраны невозможно решить без рассмотрения соответствия (взаимосвязи) условно допустимой величины ущерба (пройденной огнём площади) и уровня затрат на охрану лесов, поскольку в этом случае теряется практическое значение этой задачи.
В общем виде процедура установления уровней охраны, на наш взгляд должна быть следующей:
-На первом этапе определяется существующий (достигнутый) уровень охраны. С этой целью проводится сбор необходимой статистической информации о гори-мости территории, условиях функционирования системы охраны лесов, включающих сведения о природной и антропогенной пожарной опасности, дорожно-транспортной сети, метеоданные, а также данные о системе мероприятий и затратах на их осуществление. С использованием этой информации определяются основные показатели, отражающие результаты работы лесопожарных служб за некоторый предшествующий период: нанесённый пожарами ущерб, пройденная огнём площадь, временные параметры распространения и тушения пожаров (продолжительность до обнаружения, до начала тушения, до полной локализации). Если имеются какие-либо нормативные значения условно допустимых величин ущерба и пройденной огнём площади, то фактические показатели сравниваются с ними, и в зависимости от их соотношения делается заключение о соответствии достигнутого уровня охраны установленным требованиям. Как правило, такие требования отсутствуют, поэтому важное значение имеет оценка предотвращённого ущерба и сохранённой от огня площади, которые также отражают уровень охраны и эффективность противопожарных мероприятий. Для этой оценки необходимо определить величину потенци-
ального (возможного) ущерба (пройденной огнём площади) при отсутствии организованной охраны. Определение величины потенциального ущерба, являющегося важнейшей характеристикой объекта охраны, важно не только для вышеуказанной цели, оно имеет первостепенное значение в процессе установления уровней охраны на планируемый период.
-На втором этапе решается ключевой вопрос процесса установления уровней охраны - определение величины условно допустимого ущерба (пройденной огнём площади), которая определяет основные требования к системе охраны лесов от пожаров. При этом учитывается достигнутый уровень охраны, обосновывается необходимость его повышения с учётом экологического и социально-экономического значения лесов на рассматриваемой территории. Естественно, что пределы условно допустимого ущерба зависят от состояния экономики, готовности общества к дополнительным затратам на охрану окружающей среды.
В связи с этим должен быть разработан алгоритм оценки затрат на реализацию системы противопожарных мероприятий, которые обеспечивают различные уровни охраны, задаваемые предельно допустимыми показателями. Поэтому на третьем этапе проводятся расчёты указанных затрат по укрупнённым показателям с учётом среднестатистических для данной территории данных по основным стадиям борьбы с пожарами.
В процессе выполнения этих трёх этапов для конкретной территории решаются основные задачи: определение существующего уровня охраны, оценка величины возможного ущерба, определение предельно допустимых показателей уровня охраны, расчёт затрат на осуществление системой мероприятий по охране лесов.
Важное значение имеет вопрос о размерах территории, для которой устанавливаются уровни охраны лесов от пожаров. Поскольку самой малой административно-хозяйственной единицей является лесхоз, то минимальной территорией, для которой решается задача установления уровня охраны,
целесообразно использовать территорию лесхоза. Тем более, что планирование мероприятий по охране лесов от пожаров и проектирование противопожарного устройства проводится, как правило, в рамках лесхозов. Это не означает, что уровни охраны не могут устанавливаться для лесничеств или отдельных массивов. При разработке генеральных планов противопожарного устройства субъектов Федерации, по-видимому, целесообразно оценить величины возможного ущерба по отдельным лесхозам, сопоставить их между собой и сгруппировать лесхозы по величине ущерба на единицу площади (3-4 группы).
Процесс охраны лесов от пожаров в настоящее время ориентирован на снижение ущерба от лесных пожаров, т. е. основная задача охраны лесов заключается в сокращении пройденных огнем площадей. Для достижения этой цели требуется снизить число пожаров и площадь каждого пожара в отдельности. Таким образом, величина ущерба от пожаров зависит от антропогенной и природной пожарной опасности, погодных условий, степени повреждаемости древостоя, таксовой стоимости древесины, а также экологической и социальной значимости лесов на рассматриваемой территории.
Система мероприятий по охране лесов от пожаров направлена на достижение своей основной цели посредством решения следующих задач: профилактика возникновения пожаров, противопожарное устройство территории, повышение пожароустойчи-вости насаждений, оперативная борьба с лесными пожарами. Мероприятия по профилактике возникновения пожаров, включающие противопожарную пропаганду, контроль за посещаемостью леса, обеспечивают снижение количества пожаров и таким образом позволяют сосредоточить большее количество сил и средств пожаротушения на возникших пожарах. Кроме того, снижение числа пожаров способствует уменьшению общей выгоревшей площади.
Противопожарное устройство территории направлено, главным образом, на создание благоприятных условий для оператив-
ной борьбы с пожарами (строительство дорог, водоемов, стационарных наблюдательных пунктов, создание сети противопожарных барьеров). Основная часть мероприятий по противопожарному устройству территории способствует более быстрому обнаружению пожаров, своевременной доставке сил и средств и скорейшему тушению. Мероприятия по повышению пожароустойчи-вости насаждений (профилактические выжигания) помимо снижения вероятности возникновения пожаров обеспечивают снижение наносимого огнем ущерба в случае их распространения на данной территории. Поэтому в качестве основного критерия при оценке эффективности деятельности, установленных уровней охраны необходимо использовать величину предотвращенного ущерба, определяемую как разность между потенциальным ущербом и фактическим значением ущерба, которое определяется системой мероприятий по охране лесов. Потенциальный ущерб определяется расчетным путем при условии отсутствия организованной охраны, т. е. предполагается, что пожары действуют до выпадения осадков, прекращающих распространение горения. Эта величина рассчитывается на основе многолетних статистических данных о лесных пожарах и метеоусловиях и является постоянной для конкретного лесхоза, а значение фактического ущерба является функцией системы мероприятий, которая определяется уровнем охраны лесов. Чем выше предотвращенный ущерб, тем выше уровень (интенсивность) охраны. Отметим, что величина ущерба является наиболее общим критерием оценки эффективности охраны лесов, поскольку при этом учитываются различные виды противопожарных мероприятий, включая создание пожароустойчивых насаждений. Вполне естественным представляется требовать более высокий уровень охраны для лесхозов, которые характеризуются более высокой величиной потенциального ущерба. Поэтому на первом этапе проводится расчет показателей потенциального ущерба по каждому лесохозяйственному предприятию и их классификация по требуемым
уровням охраны. В качестве среднего требуемого уровня охраны принимается среднее по региону значение потенциального ущерба, и лесхозы, имеющие величину потенциального ущерба в интервале (0,8 У „.ср., 1,2 Уп. ср.), относим к группе со средним уровнем охраны лесов от пожаров. Лесхозы, характеризующиеся другими величинами потенциального ущерба, относят к соответствующим уровням охраны в зависимости от интервала, в который попадает значение потенциального ущерба: очень низкий- (0-0,4 Уп ср ), низкий - (0,4-0,8 Уп. ср ), высокий -(1,2-1,6 Уп. Ср), ОЧеНЬ ВЫСОКИЙ - (>1,6 У п. ср.).
С целью определения величины условно допустимого ущерба для различных уровней охраны рассчитывается среднее по региону значение ущерба, которое соответствует фактической длительности распространения пожаров до их локализации. Полученное значение и является условно допустимым для каждого уровня охраны. При этом величина предотвращенного ущерба будет различной для каждого предприятия, относящегося к определенному уровню охраны.
На основе показателя условно допустимого ущерба рассчитываются значения условно допустимой площади лесных пожаров для каждого лесхоза с учетом среднего удельного ущерба, рассчитанного для конкретного лесхоза. Для обеспечения сопоставимости результатов вычисления проводятся в расчете на площадь лесного фонда, равную 100 тыс. га. Разделив условно допустимую площадь лесных пожаров на их среднее многолетнее число (на 100 тыс. га), определяем условно допустимую площадь одного пожара. Поскольку площадь пожара является функцией времени распространения пожара до его локализации, а время действия пожара - наиболее удобный показатель для оценки мероприятий по борьбе с пожаром на различных стадиях, то в качестве основного показателя, характеризующего уровень охраны лесов, целесообразно использовать продолжительность пожара до его локализации. Преимущество этого показателя заключается в том, что он позволяет приводить различные стадии борьбы с пожарами в со-
поставимый вид, например, для конечного результата не имеет значения- благодаря более быстрому обнаружению или более оперативной доставке сил и средств, начало тушения обеспечивается через 5 часов после возникновения пожара. Кроме того, время распространения пожара тесно коррелирует с величинами пройденной огнем площади и ущерба от лесных пожаров, а также не требует дополнительных усилий при его определении по сравнению с площадью пожаров и наносимым ущербом.
Таким образом, условно допустимое время распространения пожара может быть принято в качестве основного показателя, характеризующего уровень охраны лесов от пожаров. Для конкретного лесохозяйственного предприятия оно устанавливается исходя из рассчитанных средних значений площадей одного пожара (5^) и времени его распространения ((ф) при существующем уровне охраны, а также показателя условно допустимой площади пожара (5д,.а), определенной для данного лесхоза.
Условно допустимое время распространения пожара (1у.д) для конкретного лесхоза определяется следующим образом:
Рассчитанные для каждого лесхоза показатели условно допустимого времени ((у.д.) группируются по уровням охраны согласно полученным интервалам. На основе полученных показателей условно допустимого времени планируется система мероприятий по обнаружению пожаров, доставке сил и средств, тушению. При этом выбирается экономически целесообразное соотношение средних затрат времени между указанными группами мероприятий по критерию минимальных затрат на их реализацию.
Выводы
На основании анализа результатов исследований, выполненных в стране и за рубежом по проблеме установления уровней
охраны лесов от пожаров, можно сделать следующие выводы.
1. Проблема дифференцированного подхода к организации охраны лесов, оптимизации лесопожарных мероприятий по уровням охраны является весьма актуальной.
2. В условиях перехода к рыночным методам регулирования производственных отношений при недостаточном финансировании лесной охраны оптимизация распределения финансовых, материальных и трудовых ресурсов по уровням охраны с учетом экологической и хозяйственной ценности лесов является наиболее эффективным методом, обеспечивающим снижение горимо-сти лесов, уменьшение экологического и экономического ущерба от пожаров.
3. Определены критерии для установления уровней охраны лесов в условиях Сибири, обоснован методический подход для разработки алгоритма оценки затрат на реализацию систем лесопожарных мероприятий, обеспечивающих оптимальное функционирование охраны лесов на различных уровнях охраны.
Литература
1. Покрывайло В.Д., Самусенко И.Ф. О пространственной репрезентативности оценок пожарной опасности в лесу по условиям погоды. //Лесные пожары и борьба с ними: Сб. научн. трудов. -Красноярск: ВНИИПОМлесхоз, 1991. - С. 98-107.
2. Методические рекомендации по определению предотвращённого ущерба от лесных пожаров. Рукопись. - М.: Научно-технический центр чрезвычайных ситуаций Минсельхозпрода Российской Федерации, 1995. - 22 с.
3. Методика экономической оценки эффективности охраны лесов от пожаров (рукопись). - Ивантеевка: ВНИИХлесхоз, 1990. - 24 с.
4. Могилевер О.М., Коровин Г.Н, Козлова O.A. Оценка результатов функционирования региональных систем охраны леса на ЭВМ: Методические рекомендации. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1981. - 59 с.
5. Овсянников И.В. Противопожарное устройство лесов. - М.: Лесная промышленность, 1978. -112 с.
6. Коровин Г.Н., Абрамов Л.М., Левина Г.Г. Про-
блемы моделирования и оптимизации охраны лесов от пожаров //Экономико-математическое моделирование лесохозяйственных мероприятий: Сб. научн. трудов. - Л.: ЛенНИИЛХ,
1980.-с. 3-18.
7. Куприкова Л.Г. Применение имитационного моделирования на ЭВМ при проектировании структуры наземных средств тушения //Механизация работ в лесном хозяйстве Сибири с применением новой техники и технологии: Сб. научн. трудов. -М.: ВНИИЛМ, 1980. Вып. 4. - С. 32-37.
8. Шур Ю.З. Методика оценки ожидаемых результатов работы авиалесоохраны: Диссертация на соискание уч. ст. канд. эконом, наук. - М.: 1989. -191 с.
9. Коровин Г.Н., Шур Ю.З. Оценка ожидаемых результатов работы лесной авиалесоохраны // Методы и средства борьбы с лесными пожарами: Сб. научн. трудов. - М.: ВНИИЛМ, 1986.-С.84-94.
10. Г.Н. Коровин. Проблемы совершенствования системы охраны лесов от пожаров// Лесное хозяйство. - 1987. -№ 5. - С.53-67.
11. Алгоритмы и программы расчёта оперативных систем обнаружения и тушения лесных пожаров на ЭВМ: Методические рекомендации.- Л.: ЛенНИИЛХ, 1974. - 88 с.
12. McTavish J.E., Economics and forest fire control.-Ottawa: Canada Department of forestry, 1964,-26 p.
13. Maloney J.E., Potter M.U. The Fire Management System - The Fire Management Center- Preliminary result and design concepts: lnf:Rep.FF-X-48. Ottawa: Forest Research Institute Forest Service, 1974.-52 p.
14. Anderson E.B. FEES: Fine-tuning fire management analysis //Fire Management Notes.-1983. - Vol.44, № 3. - P. 16-17.
15. Harrison H.A. Analyzing the economic efficiency of fire protection //Fire Management Notes.-1983.-Vol.44, №3,-P. 8-11.
16. Gonzalez-Caban. Improving the U.S. Forest Service’s Fire Management Planning System Capabilities to Use Non-Market Values// Wildfire. - 1993, № 4. -P. 16-17.
17. Коровин Г.Н., Абрамов H.A., Левина Г.Г. Экономико-математическое моделирование авиалесоохраны: Методические рекомендации. - Л.: ЛенНИИЛХ, 1982.-57 с.
18. Коровин Г.Н., Андреев H.A. Авиационная охрана лесов. - М.: Агропромиздат, 1988. - 223 с.
19. Душа-Гудым С.И. Технические проекты противопожарного устройства лесов //Горение и пожары в лесу: Тез. докладов Первого всесоюзного научно-технического совещания. - Красноярск: Институт леса и древесины Сибирского, отд. АН СССР, 1978.-С. 114-116.
20. Душа-Гудым С.И. Уровень и эффективность охраны лесов от пожаров: Экспресс-информ /ЦБНТИлесхоз.-1980. - Вып. 1. - С. 21-36.
21. Душа-Гудым С.И. Указания по проектированию противопожарных мероприятий в лесах СССР. -М.: Союзгипролесхоз, 1982. - 258 с.
22. Душа-Гудым С.И. Руководство по расчёту уровня противопожарной охраны лесов/ Федеральная служба лесного хозяйства России: Сб. нормативных актов по противопожарному устройству лесов, загрязнённых радионуклидами. - М.: 1995.-26 с.
23. Душа-Гудым С.И. О планировании и проектировании противопожарного устройства лесов // Горение и пожары в лесу: Материалы Первого всесоюзного научно-технического совещания. Часть I. - Красноярск: Институт леса и древесины Сибирского, отд. АН СССР, 1979. - С. 74--80.
24. Мелехов И.С., Душа-Гудым С.И. Лесная пирология: Учеб. пособие для студентов лесохозяйственного факультета. Вып. 2. - М.: МЛТИ, 1979. - 80 с.
25. Шешуков М.А., Громыко С.А., Коломыцев В.М. Об оценке комплексного экономического ущерба от лесных пожаров. - В сб. Профилактика и тушение лесных пожаров. ВНИИПОМлесхоз, Красноярск: 1998. - С. 14-23.
26. Щедрин А.Г., Горовая Е.Н. Основные параметры организации обнаружения лесных пожаров пожарно-наблюдательными пунктами // Лесные пожары и борьба с ними,- Л.: ЛенНИИЛХ, 1989.-С. 51-56.
27. Шешуков М.А. О классификации лесных пожаров по величине выгоревшей площади // Лесное хозяйство. - 1967. - № 1. - С. 53-57.
28. Софронов М.А. Принципы лесопожарного районирования // Прогнозирование лесных пожаров. - Красноярск: ИЛ и Д. 1978.-С. 182-191.
29. Софронов М.А. Лесные пожары в горах Южной Сибири. - М.: Наука, 1967. - 147 с.
30. Телицын Г.П. Расчет объема работ, скорости и продолжительности // Лесное хоз-во- 1965. — № 4. - С. 45-48.
31. Мокеев Г.А. Принципы лесопожарного районирования // Сб. работ по лесному хозяйству. - М.: Гослесбумиздат, 1962. - С. 294-303.
32. Мелехов И.С. Лесная пирология: Учебное пособие. - Выпуск I. - М. МЛТИ, 1978. - 71 с.
ВНИМАНИЮ
НАУЧНЫХ РУКОВОДИТЕЛЕЙ, АСПИРАНТОВ
И СОТРУДНИКОВ УНИВЕРСИТЕТА!
В издательстве МГУЛеса вводится новый вид публикации: препринт.
Препринт — это научное издание, содержащее материалы предварительного характера, опубликованные до выхода в свет издания, в котором они будут помещены.
Препринт признается ВАКом как научная публикация, защищен "Законом об авторском праве".
Издательство берет на себя оформление и компоновку представленных авторами материалов, а также оказывает авторам помощь в доведении рукописи до состояния оригинал-макета.
Желательна электронная версия в редакторе WORD.
За дополнительной информацией просим обращаться по адресу:
141005 г. Мытищи пос. Строитель М.О. ул. 1-я Институтская, д. 1. Издательство МГУЛ.
Тел. (095) 588-53-48, (095) 588-57-62, факс (095) 583-73-42.
