CC BY
120
градительные полосы, и расчеты суммарной производительности лесопожарной бригады с ручными инструментами. С целью проведения вычислений составлены номограммы для оперативного определения параметров процесса тушения лесного пожара.
Литература
1. Курбатский Н.П. Техника и тактика тушения лесных пожаров. - М.: Гослесбумиздат, 1962. - 154 с.
2. Курбатский Н.П. Некоторые вопросы стратегии, тактики и техники охраны лесов от пожаров //Вопросы лесной пирологии. - Красноярск: ИЛ и Д СО.
3. Валендик Э.Н. Борьба с крупными лесными пожарами. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1990. -193 с.
4. Валендик Э.Н. Особенности распространения крупных лесных пожаров //Лесные пожары и борьба с ними. - М.: ВНИИЛМ, 1987. - С. 28-42.
5. Телицын Г.П. Рекомендации по борьбе с крупными лесными пожарами на Дальнем Востоке. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1987. - 48 с.
6. Телицын Г.П. Расчет объема работ, скорости и продолжительности локализации лесных пожаров //Лесное хозяйство. - 1965. -№ 5. - С. 44-47.
7. Телицын Г.П. Определение параметров крупных лесных пожаров при организации их тушения //Лесное хозяйство. - 1980. - № 7. - С. 58-60.
8. Вонский С.М. Методика расчета численности рабочих, вооруженных ранцевой аппаратурой для тушения лесных низовых пожаров. Л.: ЛенНИИЛХ, 1971.-26 с.
9. Овсянников И.В. Расчет состава группы по тушению лесных пожаров // Лесное хозяйство. - № 11.-С. 61-63.
10. Курбатский Н.П. Итоги и перспективы исследований природы лесных пожаров //Горение и пожары в лесу. - Красноярск: ИЛ и Д СО АН СССР, 1973. -С. 3-18.
11. Овчинников Ф.М., Груманс В.М. Скорость локализации в тактических расчетах тушения лесного пожара //Лесное хозяйство. - 1988. - № 8. - С. 52-53.
12. Софронов М.А., Волокитина А.В. Типы основных проводников горения при низовых пожарах //Лесной журнал. - 1985. -№ 5. -С. 12-17.
13. Софронов М.А., Волокитина А.В. Пирологическое районирование в таежной зоне. - Новосибирск: Наука. Сиб. отделение. 1990.-205 с.
14. Софронов М.А. Лесные пожары в горах Южной Сибири. - М.: Наука, 1967. - 150 с.
15. Указания по обнаружению и тушению лесных пожаров. - М.: 1995. - 96 с.
16. Конев Э.В. Лесопожарный определитель //Лесное хозяйство. - 1986. - № 6. - С. 60-62.
ОСОБЕННОСТИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ В РАЗНЫХ ФОРМАЦИЯХ, ТИПАХ ЛЕСА И МЕТОДЫ ИХ ТУШЕНИЯ В ЛЕСАХ КРАЙНЕГО
СЕВЕРО-ВОСТОКА СИБИРИ
Г.В. СНЫТКИН, Всероссийский НИИ химизации лесного хозяйства
В условиях сурового климата, многолетней мерзлоты грунта и близости Арктики лес на крайнем северо-востоке Сибири (Магаданская область) - исключительно важный природный экологический фактор. В лесорастительном отношении территория относится к северной подгруппе провинции Восточной Сибири. Лесистость ее значительно ниже других районов Сибири и Дальнего Востока - 17,3 %. Это объясняется суровыми природными условиями. Огромные пространства горной страны заняты редкостойными малопроизводительными лиственничниками, не представляющими, промышленного интереса. Они занимают площадь более 9
млн. га. с общим запасов древесины 520 млн. м3 - 43,4 % лесопокрытой площади и 63,6 % всех запасов древесины. Широко распространенный по горным склонам кедровый стланик занимает 54,6 % лесопокрытой площади. В горных районах лесорастительные условия тесно связаны с рельефом местности в системе элементов горного ландшафта.
Особенно часто встречается стланик на северном Охотоморье, занимая почти все элементы рельефа. Он входит в виде подлеска в состав лиственничных лесов и образует сообщества без участия других древесных пород. В суровых природных условиях, являясь единственным вечнозеленым хвойным
проникающим на крайний северо-восток Азии, кедровый стланик играет огромную природозащитную роль. Однако пожары, возникающие в зарослях кедрового стланика и лиственничниках приносят невосполнимый экологический ущерб.
Во время длительных засух, при сильных ветрах и в период массовой вспышки пожаров появляются крупные пожары, непосредственное тушение которых становится практически невозможным, они часто выходят из-под контроля и действуют до выпадения обильных осадков.
Пожары в зарослях кедрового стланика привлекали внимание ботаников (Тихомиров, 1933). Другой информации о лесных пожарах крайнего северо-востока Сибири нами на момент исследований известно не было. Некоторые сведения о тепловом режиме лесных пожаров в зарослях кедрового стланика появились в последующий период (Филиппов, 1973, 1974, 1975, 1977). Природа пожаров в зарослях кедрового стланика и лиственничниках, особенности их возникновения и тушения в этом регионе не изучены.
Тактика и технология тушения лесных пожаров, разработанные для других районов России малопригодны для Крайнего северо-востока. Горный рельеф, многолетняя мерзлота грунта, редкостойные лишайниковые лиственничники (70 %), заросли кедрового стланика, слабая плотность дорожной сети, чрезвычайно высокая пожарная опасность лесов - вот основные особенности этого региона, требующие соответствующих тактики и технологии пожаротушения. '
В основу изучения природы лесных пожаров, особенностей их тактики и технологии тушения положены результаты 18-летних научных исследований автора на Магаданской лесной опытной станции Даль-НИИЛХ и его личного опыта организации тушения крупных пожаров в этом регионе.
Принятый метод исследований заключался в определении запасов лесных горючих материалов (ЛГМ) на 73 опытных участках, проведении огневых опытов и на-
блюдениях на крупных лесных пожарах. На опытных участках определяли массу ЛГМ в каждом из 3-х высотных подпоясов кедрового стланика по разработанной нами методике и в лиственничниках - по методике Кур-батского (1970). На пожарах устанавливали: массу ЛГМ до и после прохождения кромки, линейные скорости распространения пожаров по элементам кромки (фронт, тыл, фланги). Скорость распространения определяли на огневых опытах и пожарах при помощи вешек, установленных через двухметровые отрезки на расстоянш 10-50 м по пути продвижения кромки. Скорость ветра определяли в местах прохождения кромки пожара на высоте 2 м, а также брали на ближайших метеостанциях. Теплоту сгорания ЛГМ расчитывали по теплотворной способности, определенной калориметрическим способом и массе ЛГМ.
На крупных лесных пожарах разрабатывали тактику и технологию их тушения совместно с работниками Северо-Восточной базы авиационной охраны лесов.
Низкогорный характер рельефа и суровые биоклиматические условия определяют вертикальную поясность растительного покрова. При этом можно выделить три пояса: с горно-тундровым, горно-лесотундровым и северотаежным типами растительности. Наибольшую часть составляют склоны сопок, занятых поясом зарослей кедрового стланика.
Специфичность природных условий? многолетняя мерзлота грунта, мелкогорный рельеф, сильные ветры определяют своеобразие растительности и особенности пожаров.
Наши исследования подтвердили вывод Гроссет (1959) о томг что пожары в зарослях кедрового стланика возникали давно, оказывая многовековое влияние на стланик и почвенный покров. Об этом свидетельствует нахождение углей под дерниной и в делювиальных отложениях в поясе распространения стланика. В огне часто сгорает дернина и гибнет стланик. Многолетняя мерзлота грунта, обуславливая поверхностную корневую систему, способствует значи-
тельному ее выгоранию. После пожаров в верхней части склонов наблюдается снос растительных остатков и мелкозема, начинается разрушение почвенных горизонтов. На крутых склонах (30-40°) вместо произрастающего ранее стланика появляются каменистые осыпи, о чем свидетельствуют сохранившиеся обгорелые стволики стланика. Возобновление гарей происходит весьма слабо и зависит от наличия и мощности торфянистой дернины, интенсивности и продолжительности периода, прошедшего со времени последнего пожара, а также удаленности плодоносящего стланика.
Ассоциации кедрового стланика относятся к участкам с наивысшей пожарной опасностью. По своим пирологическим свойствам (большое содержание эфирных масел) и структуре ЛГМ (высокая плотность полога) кедровый стланик находится за пределами существующих классификаций и характеризуется пожарной опасностью на порядок выше других хвойных древесных пород.
Пожары первоначально возникающие в напочвенном покрове, быстро переходят в кроны стланика и становятся верховыми, что обусловлено их структурой ЛГМ и приуроченностью к определенным элементам рельефа. По структуре и запасам ЛГМ пояс кед-рово-стланиковых зарослей можно разделить на 3 высотных подпояса: верхний, средний и нижний (Сныткин, 1973) (табл. 1).
Исследования показали, что с уменьшением высотных отметок от верхних к нижним увеличивается общая масса ЛГМ. Если общая масса ЛГМ увеличивается от верхнего подпояса к нижнему, то отдельные группы ЛГМ изменяются неодинаково. Масса ЛГМ в кронах стланика, травяно-кустарничковом ярусе и опаде возрастает
сверху вниз, а мхов и лишайников уменьшается. Связь массы ЛГМ и их составных частей с элементами рельефа позволяет дифференцированно оценить потенциальную пожарную опасность отдельных участков кедрового стланика.
Интенсивность пожаров в зарослях кедрового стланика определяется не только
массой ЛГМ, но и их влагосодержанием. Вегетирующие части растений имеют высокую малоизменяющуюся в течение пожароопасного сезона влажность: хвоя и мелкие веточки - от 80 до 124 %, травы и кустарники - от 100 до 120 %. Мертвый покров, а также лишайники и мхи в период засухи отличаются малым влагосодержанием (мертвые ветви -14-20 %, лишайники - 20-28 %, опад - 23-30 %) и нарастанием ее от верхнего подпояса к нижнему, что обусловлено большой густотой и соответственно затенением ЛГМ пологом стланика в нижних частях склона.
В верхнем подпоясе пожар может возникнуть лишь при пожароопасном состоянии всех групп ЛГМ напочвенного покрова, который не сплошь покрывает поверхность почвы. Однако пониженное вла-госодержание мхов, лишайников, опада и валежника создают предпосылки появления непрерывной кромки пожара. Хвоя и мелкие веточки кедрового стланика путем подогрева снизу быстро воспламеняются и сгорают. Средний подпояс стланика по сравнению с верхним отличается большой массой ЛГМ, хотя здесь несколько повышается их влаго-содержание (лишайников, мхов, опада). Интенсивность пожаров здесь повышается за счет увеличения крутизны склонов. Нижний подпояс характеризуется еще большим увеличением общей массы ЛГМ и их влагосо-держания. Здесь хвои и сухих ветвей в 3,8 раза, растущих ветвей в 5,9, трав и кустарничков в 2 раза, опада в 2,8 раза больше по сравнению с верхним подпоясом. Масса ЛГМ, сгорающая при пожарах и обуславливающая их интенсивность, характерна каждому подпоясу (табл. 2).
Наибольший процент выгорает в верхнем подпоясе, где ЛГМ уничтожаются огнем почти полностью. Распространенные здесь лишайники весьма гигроскопичны. Однако расположенные на верхних частях сопок на сухих песчаных почвах и открытые для солнца и ветра, они имеют пониженное влагосодержание и поэтому весьма пожароопасны.
Таблица 1
Масса ЛГМ в зарослях кедрового стланника в абсолютно сухом состоянии, т/га
Под- пояс, местопол ожение Кедровый стланик Напочвенный покров Масса ЛГМ
кедровый стланик напочвенный покров
высота, м сомкнутость полога господствующие ВИДЫ сопуствую-щие виды ХВОЯ ! ветви лишайники и мхи кустарнички, травы опад і валежник
растущие ветви с!<1см сухие
Верхний уклон 10° до 1,0 0,3-0,4 лишай- ники багуль- ник, брус- ника 1,5 1,1 0,6 10,3 1,4 3,7 2,0
Средний уклон 10° о О 0,5-0,6 лишай- ники брус- ника, багуль- ник, 5,2 6,9 1,4 7,1 1,6 5,9 2,6
Нижний- уклон 10° 2,0- 3,5 0,7-1,0 брусни- ка багуль- ник, 7,0 8,4 2,0 1,0 2,5 8,3 4,4
Таблица 2
Масса ЛГМ выгорающая при пожарах в кедровом стланике в процентах от общих
запасов
Наименование под-пояса Кедровый стланик Напочвенный покров
хвоя расту-щие ветви с1<1см ветви сухие лишайники и мхи травы и кус-тарни-чки опад валеж-ник
Верхний 100 100 100 90 90 100 90
Средний 90 70 90 60 60 80 70
Нижний 80 50 80 40 20 60 50
Средний подпояс характеризуется значительным выгоранием ЛГМ (60-90 %). Сдерживание горения здесь происходит за счет повышенного, по сравнению с верхним подпоясом, влагосодержания ЛГМ (лишайников и опада) в связи с затенением их пологом кедрового стланика, а также увеличением массы трав и кустарничков, которые, как известно, имеют повышенную влажность.
Удельный вес выгорания массы ЛГМ в нижнем подпоясе наименьший по сравнению с верхним и средним. Причиной этому является также увеличение влажности активных ЛГМ в связи с затенением пологом кедрового стланика. Кромка пожаров в кед-
ровом стланике отличается высокой интенсивностью горения, принимая, как правило, верховую форму независимо от возраста и густоты в отличие от пожаров в других ассоциациях (лиственничниках), где пожары лишь в густых молодняках переходят в верховую форму.
Масса сгорающих при пожарах ЛГМ в определенной мере характеризует интенсивность пожаров и необходима для расчета последней. Во время пожаров количество выделяющегося тепла находится в прямой зависимости от удельной теплоты сгорания ЛГМ и сгорающей массы ЛГМ. Удельная теплота сгорания рассматриваемых ЛГМ, определенная каллориметрическим способом, следую-
щая: хвоя 5542 ккал/кг, растущие ветви сК1 см 5723 ккал/кг, ветви сухие 5201 ккал/кг, лишайники 4362 ккал/кг, кустарнички 4980 ккал/кг, опад 4889 ккал/кг, валежник 5003 ккал/кг (Сныткин, 1973). Во время интенсивных пожаров в зарослях кедрового стланика выделяется большое количество тепла (табл. 3).
При возникновении пожара на вершине сопки кромка при отсутствии ветра распространяется вниз по склону: вначале сгорает напочвенный покров, затем вспыхивают кроны стланика. Кромка огня низового пожара на 2-3 м опережает горение крон. В верхнем и среднем подпоясе, в напочвенном покрове преобладают лишайники, огонь быстро спускается вниз по склону. Интенсивность кромки здесь определяется запасами ЛГМ и сомкнутостью стланика: в местах с высокой сомкнутостью крон длина пламени
и глубина кромки возрастают. Кромка ослабевает или затухает на склонах, где находятся каменистые осыпи. В нижнем подпоясе распространение кромки при отсутствии ветра несколько замедляется поскольку в напочвенном покрове лишайники сменяются мертвым покровом и кустарничками. Однако и здесь кроны стланика в разной степени обгорают. Верховая форма пожара в кедровом стланике возникает независимо от скорости ветра.
В горных условиях полного штиля практически не бывает. Во-первых, присутствуют местные ветры: горно-долинная циркуляция (Справочник по климату, 1968), во-вторых, во время пожара усиливается турбулентность воздушных потоков (Валендик, 1968). Поэтому вблизи пожара движение воздушных масс усиливает кромку огня.
Таблица 3
Количество тепла, высвобождающееся во время пожаров в зарослях кедрового
стланика ((2><10 0 дж/га)
Наиме- нование подпояса Кедровый стланик Напочвенный покров
хвоя растущие ветви <1<1см ветви сухие лишайники и мхи травы и кустарнички опад валеж- ник
Верхний 3,28 2,63 1,30 16,96 2,71 6,51 3,76
Средний 10,30 11,48 2,83 7,84 0,21 8,27 3,76
Нижний 12,27 10,05 3,48 0,73 0,10 8,80 4,60
Таблица 4
Скорости распространения фронта контура пожаров в зарослях кедрового стланика,
м/мин
Уклон, град. Скорость ветра*, м/с
1-5 6-10 11-15
0 3 6 12
10-15 5 9 18
16-20 6 12 24
21-25 9 18 36
Примечание: * - направление ветра вверх по склону.
При движении вверх по склону скорость пожара тем быстрее, чем круче склон. С продвижением вверх по склону снижается влажность ЛГМ и увеличивается скорость ветра в пологе стланика в связи с уменьшением его густоты. Поэтому скорости распространения кромки вверх по склону вообще и при сильном ветре в особенности достигают больших величин. Некоторые результаты обобщения влияния ветра и угла склона на скорость распространения пожаров выполнены в работе (Конев, 1984). При распространении пожаров вверх по склону замечен переброс горящих веток стланика за пределы кромки на расстояние 400-500 м.
К числу основных факторов, влияющих на скорость распространения лесных пожаров относится: характер растительности, вид ЛГМ, ветер и рельеф местности. В зависимости от указанных факторов нами определены средние линейные скорости распространения пожаров в зарослях кедрового стланика (табл. 4).
При увеличении угла наклона от 0°
о
до 25° скорость пожара увеличивается в три
раза, а при усилении ветра от 1 до 10 м/с скорость пожара увеличивается в четыре раза.
Приведенные скорости пожаров являются максимальными, они наблюдались при III и IV классах пожарной опасности по погодным условиям. По своей величине эти скорости отличаются от данных, полученных нами ранее (Сныткин, 1971), которые относятся к пожароопасным сезонам средней напряженности.
Скорости пожаров в вечернее, утреннее и ночное время С1 -*жаются в 2-3 раза. В это время кромка становится прерывистой, пожар действует отдельными очагами, интенсивное горение остается лишь в местах произрастания кедрового стланика верхнего и среднего подпояса. На крутых склонах с каменистыми осыпями и на северных склонах, где в напочвенном покрове расположены сфагновые мхи, кромка значительно ослабевает или гаснет. Огонь переходит от одного участка к другому по узким перешейкам.
Таблица 5
Классификация пожаров в зарослях кедрового стланика по степени интенсивности
, Степень интенсивности Скорость распространения, м/мин Длина пламени, м
Слабая до 3 ДО 2
Средняя ДО 10 до 5
Высокая более 10 более 5
Таблица 6
Основные параметры пожаров в лиственничнике лишайниковом
Сила пожара Комплексный показатель, при котором начинается пожар Скорость ветра, м/сек. Высота пламени, см Глубина к-ромки, см Глубина прогорания, см Скорость пожара, м/мин.
Слабая 50-300 1-3 3-5 4-5 2-3 1,0-1,5
Средняя 301-1000 5-10 6-10 8-12 5-10 2-3
Сильная 1001 и более 10 и выше 30-50 30-50 10 5-10
Н.П. Курбатский (1973) пожары в зарослях кедрового стланика относятся к переходной форме, от низовых к верховым. Учитывая скорости распространения, параметры кромки и последствия этих пожаров, мы относим их к верховым, что согласуется с классификацией И.С. Мелехова (1965), который относит пожары в зарослях кедрового стланика к верховым подлесно-кустарни-ковым пожарам.
По степени интенсивности пожары в зарослях кедрового стланика можно представить в виде таблицы (табл. 5).
Установленные скорости пожаров, параметры кромки, общая и выгорающая масса ЛГМ, количество высвобождающей теплоты при пожарах, их интенсивность позволяет составлять прогноз развития пожаров в кедровом стланике, планировать необходимые мероприятия для своевременной их ликвидации.
Таким образом, на основании характеристики лесорастительных условий, анализа природных условий произрастания зарослей кедрового стланика определены масса лесных горючих материалов, их приуроченность к определенным элементам рельефа, установлены пожарная опасность, линейные скорости пожаров, некоторые теплофизические свойства ЛГМ, что использовано при составлении прогнозов развития пожаров, планировании необходимых мероприятий для своевременной ликвидации пожаров.
Г орные лишайниковые редколесья занимают 70 % лесной площади крайнего северо-востока. Эти насаждения характеризуются высокой степенью природной пожарной опасности, что обусловлено в основном сухими условиями (древостой занимают повышенные элементы рельефа). Различные варианты лиственничника лишайникового в этом отношении мало отличаются друг от друга. Так, пожарная опасность в лишайниковы^. насаждениях несколько выше, чем в шикшево-лишайниковых.
Основной горючий материал в этой группе типов леса - лишайники, опад и подстилка. Запасы их в хвойных молодняках -
20,3-20,7 т/га, в том числе лишайники 10-11,5 т/га, опад - 1,6 т/га, подстилка - 8,7-18,7 г/га и валеж - 1,0-1,3 т/га. Пожары могут возникать сразу же после схода снежного покрова и длиться до его появления. Распространение огня возможно при влажности лишайников не более 60 %. Лишайники представляют исключительно легковоспламеняющийся материал. Опад и валеж, состоящие из хвои и сухих сучьев, повышают опасность загорания и способствуют усилению возникшего пожара.
Во время огневых опытов покров загорался очень быстро - в течение 8 сек. Высокая воспламеняемость лишайников объясняется их большой теплотворной способностью (4060 кал/г), а главное, высокой пористостью (85,9 %). В лишайниковых лиственничниках, молодняках низкой густоты даже при отсутствии подлеска из кедрового стланика кроны обычно обгорают.
Постоянным спутником лиственницы в этом типе леса является кедровый стланик, который расположен ниже и в окнах полога лиственницы. Он дополнительно создает высокую пожарную опасность. Пожары в таких условиях уничтожают кедровый стланик и сильно повреждают лиственницу. В лишайниковых лиственничниках возникают слабые, средней силы и сильные пожары (табл. 6).
Слабые пожары наблюдаются ранней весной, после того как сойдет снежный покров, летом - спустя один-два дня после выпадения дождей. Пожары слабой силы возникают при комплексном показателе 50-300 мб/град. Кромка пожара характеризуется следующими параметрами: высота пламени 3-5 см, глубина 4-5 см, глубина прогорания 2-3 см, скорость распространения 1,0-1,5 м/мин. При таком огне сгорает верхний слой лишайников с опадом, состоящим из хвои и мелких веточек лиственницы, листья и веточки березы кустарниковой. Стволы лиственницы опаливаются на высоту 5-10 см. После прохождения таких пожаров древостой не погибают.;
Пожары средней силы возникают спустя 4-5 дней после выпадения последнего дождя. Минимальное значение комплексно-
ЛЁСНОЕ хозяйство
го показателя, при котором можно ожидать пожары, равно 400-800 мб/град. Пожар характеризуется следующими данными: высота кромки 6-10 см, глубина 8-12 см, глубина прогорания 5-10 см, скорость распространения 2-3 м/мин. В огне сгорает весь слой лишайников. Как правило, подгорают корневые шейки деревьев, древостой через два-три года начинает усыхать, а в последующий период - вываливаться. Появляются сухостойные горельники.
Сильные пожары возникают в конце длительного засушливого периода (более 15 дней после последнего дождя), при комплексном показателе 900-1500 мб/град. Кромка пожара представляет собой вал огня высотой 30-50 см. Она увеличивается в местах скопления сухостойных деревьев и опада.
В редкостойных лишайниковых лиственничниках с подлеском из кедрового стланика (а такие насаждения на крайнем северо-востоке преобладают), как правило, возникают сильные пожары. Кромка огня в этом случае достигает высоты 2-3 м. Сплошной вал огня образуется в густом подлеске стланика. С уменьшением густоты его появляется прерывистость кромки. Подстилка сгорает полностью. На участках после прохождения сильного огня пожары не возникают в течение 10-15 лет. Пожарная опасность увеличивается по мере появления растительного покрова.
В лиственничниках брусничных основными быстро воспламеняющимися материалами являются опад и травяно-кустар-ничниковый ярус. В горных лесах этого типа общие запасы покрова колеблются от 12,9 до 18,0 т/га, в том числе подстилки 6,9-12,4 т/га; опада 1,3-5,2; валежника 0,3-0,7 т/га; трав и кустарников 0,1-0,9 т/га.
Особенностью лиственничников брусничных является наличие в покрове большого количества опада, состоящего из хвои (15-31 %). При этом запасы опада не всегда коррелируют с густотой древостоя. Так, на участке с числом деревьев 51,2 тыс. шт на га запас опада составляет 2,9 т/га, а на другом участке при густоте 7 тыс. шт на га запас равен 3,1 т/га.
В высокополнотных брусничных лиственничных молодняках возникают, как правило, верховые пожары. В огне сгорают хвоя, ветви и остаются лишь стволы, которые через 2-3 года после пожара выпадают.
Насаждения лишайникового и брусничного типов леса периодически (30-50 лет) уничтожаются огнем полностью или повреждаются до полного отмирания в течение 3-10 лет. Насаждения других типов леса или их групп (например, зеленомошная) подвергаются сильному воздействию пожаров реже (50-100 лет).
На основании экспериментальных полевых исследований и опыта тушения пожаров можно рекомендовать следующие наиболее целесообразные способы ликвидации пожаров в лишайниковых лиственничниках. Тушить небольшие пожары (2-3 га) слабой силы можно путем захлестывания огня, забрасывания его грунтом или создания заградительной минерализованной полосы с учетом рельефа местности: линию надо начинать на верхней части сопки, где пожар распространяется мозаично, так как здесь горючие материалы чередуются с фрагментами открытого грунта, а закончить - у подножия. Надежнее полосу довести до русла или заболоченного участка. На слабых пожарах даже распространяющихся на большой площади пускать встречный огонь не рекомендуется, потому что кромка местами гаснет. Встречный же огонь создает дополнительные очаги огня, от которых может возникнуть новый пожар.
Тушение сильных пожаров - требует оперативности и навыков борьбы с огнем. В этом случае необходимо использовать отжиг или встречный огонь. К работе приступают в утренние (4-5 ч.) и вечерние (20-23 ч.) часы, когда огонь ослабевает. Заградительные полосы в лишайниковых лиственничниках на вершинах сопок, где неглубокий слой лишайников или они расположены мозаично, можно создавать лопатами, граблями, металлическими метлами и комбинированной лопатой конструкции ДальНИЛХ. С целью ускорения прокладки полос в поймах рек и при небольших уклонах на достаточно глу-
боких почвах с большими запасами лесных горючих материалов рекомендуется применить тяжелую дисковую борону БДТ-2,2, бульдозер или плуг ПКЛ-70.
Взрывчатые материалы для прокладки заградительных полос в лиственничниках лишайниковых применяют с большой осторожностью: почвы на участках этого типа леса в основном мелкоскелетные и взрывные работы связаны с опасностью для жизни людей. Для пуска встречного огня можно использовать зажигательные аппараты ЗА-ФКТ и ЗАФК конструкции ДальНИИЛХа, которые имеют небольшой вес, безопасны в работе.
Для определения возможной интенсивности огня и расчетов в связи с этим сил и средств тушения сильных пожаров необходимо знать запасы горючих материалов напочвенного покрова и подстилки. Предлагаемый нами метод определения запасов основан на установленной зависимости между мощностью подстилки и общими запасами (Сныткин, 1969).
Одним из элементов подготовительных работ, определяющих тактику и технологию пожаротушения является нанесение на лесопожарную (на топографической основе) карту противопожарных преград в местах возможных пожаров. К таким преградам относятся ( вершины сопок, на которых отсутствует растительность, крутые склоны со скалистым грунтом, осыпи, водные поверхности (реки, ручьи, озера). Естественные противопожарные преграды при сильных пожарах должны рассматриваться не только и не столько для остановки кромки пожара, но в большинстве случаев для проведения от них отжига или пуска встречного огня. На лесопожарные карты должны быть нанесены все минерализованные полосы, в том числе и созданные во время тушения прошедших пожаров.
Рассмотрим конкретные варианты тактики и технологии тушения сильных пожаров в зарослях кедрового стланика в комплексе с их местонахождением и лесорастительными условиями, в которых они действуют. Установлено, что большинство круп-
ных пожаров возникает вдали от населенных пунктов и дорог (50-100 км). Доставка сил и средств пожаротушения возможна только воздушным транспортом. Наибольший эффект тушения таких пожаров получается при использовании землеройной техники (бульдозеры) и взрывчатых материалов. Заградительную полосу, задерживающую кромку пожара, целесообразно создавать бульдозером. В большинстве случаев минерализованную полосу для использования в качестве опорной полосы, от которой производят отжиг или пуск встречного огня, создают при помощи взрывчатых материалов.
Ограничениями применения землеройной техники (бульдозеров), доставка которых вертолетами весьма дорога, а также использование взрывчатки являются скальный грунт и многолетняя мерзлота. Если скальный грунт в определенной мере просматривается с патрульного борта, то сезонное оттаивание почвы определить невозможно. Поэтому для решения вопроса о возможности применения обоих методов тушения пожара рекомендуется использовать установленную нами динамику сезонного оттаивания грунта. На топографической лесопожарной карте необходимо отметить глубину оттаивания грунта в данное время на площади, где производится тушение пожара.
При рассматривании указанной модели пожара, может оказаться, что скальный грунт и многолетняя мерзлота не позволят использовать предложенные способы тушения пожаров. В этом случае в район пожаров можно доставить вертолетом или направить наземно вездеходы, укомплектованные лесопожарным оборудованием. Доставку воды на вершины сопок целесообразно осуществлять вертолетами в емкостях П. 1. на мягкой подвеске. Вездеход может обеспечивать доставку воды и людей к кромке пожаров. С помощью воды можно создавать опорную полосу для пуска отжига. Расчлененность территории горными хребтами, узкими долинами, крутыми склонами, открытым скальным грунтом, осыпями, участками с отсутствием или редкой растительностью
обуславливает локальность распространения пожара. Заросли кедрового стланика по склонам сопок часто располагаются отдельными участками шириной 300-500 м. В этих условиях кромка пожара часто прерывается, пожар продвигается мозаично. Поэтому при составлении схемы пожара необходимо точнее наносить на нее кромку пожара, указывая участки возможного прекращения или усиления ее горения. Необходимо детализировать пожарную опасность лесных площадей по разработанной нами шкале пожарной опасности лесных участков вблизи пожара, оценивая возможность остановки кромки пожара.
Представим другой сценарий. Сопочный рельеф. Пологие склоны заняты массивами кедрового стланика, что особенно характерно для Охотского района. Распространение огня связано с густотой стланика и величиной уклона поверхности сопки. Кромка пожара имеет протяжение до 1-2 км вдоль склона и 500-800 м поперек склона от подножья до вершины сопки. На вершине сопки кромка пожара может ослабнуть или погаснуть в связи с редкой растительностью, а у подошвы - в связи с большой влажностью затененного кедровым стлаником напочвенного покрова или наличием ручья.
Тактические приемы и методы тушения пожаров на сравнительно больших участках кедрового стланика, произрастающего на склонах, целесообразно дифференцировать по элементам пожара: фронт, фланги, тыл.
При горном рельефе фронт пожара может быть направлен вверх, вниз по склону и вдоль склона. Рассмотрим в отдельности каждую из трех ситуаций. Например, возник сильный пожар, при котором фронт пожара продвигается вверх по склону. Большая скорость фронта пожара и сильное задымление обычно не позволяет подойти близко к огню. Кромка затухает на вершине сопки в случае отсутствия лесных горючих материалов. Поэтому нё следует препятствовать продвижению ее в этом направлении. В случае наличия редкой растительности на вершине сопки и возможности перехода огня на проти-
воположный склон, необходимо от вершины сопки навстречу фронту пожара сделать отжиг, а в случае задымления - перейти на противоположный склон и сделать отжиг, направленный вверх по противопожарному склону и навстречу фронту пожара. Опорную полосу для пуска отжига можно сделать вручную: захлестыванием, водой из опрыскивателей, доставленной вертолетом в мягких емкостях на внешней подвеске или из близлежащего ручья. На флангах и в тылу целесообразно осуществлять тушение пожара возможными средс. ^ами в том числе путем прокладки заградительной полосы при помощи взрывчатых материалов.
В ночное время и ближе к раннему утру фронт, фланги и тыл могут затухать. На крайнем северо-востоке ночи длятся короткое время, а иногда светлое время продолжается в течение суток. При этом в ночное время значительно понижается температура воздуха. Оптимальным временем тушения пожаров в течение суток - это раннее утро 4-5 часов, сразу же после наступления рассвета. В ночное время кромка пожара ослабевает, иногда прекращается пламенное горение.
При направлении фронта пожара вниз по склону, что бывает при небольших уклонах и сильном ветре вниз по склону остановку фронта пожара осуществляют путем отжига от протекающего внизу в распадке ручья, а при его отсутствии от опорной полосы, созданной при помощи взрывчатки. Непосредственное тушение кромки опасно здесь для участников тушения.
При направлении фронта пожара вдоль склона остановку фронтальной кромки осуществляют отжигом, пущенном на безопасном расстоянии от кромки пожара. Для этого необходимо прорубить просеку среди стланика выбирая редкостойные участки от вершины до подножья сопки и проложить с помощью взрывчатки или воды опорную полосу. Вода может быть в ручье, протекающем у подножья сопки,цли доставлена вертолетом в емкостях П. 1 на внешней подвеске.
Концептуально технологическая схема пожаротушения включает три основные части:
1) организационная, вытекающая из задачи оптимального пожаротушения;
2) технологическая, обусловленная противопожарными требованиями на оптимальные методы и способы тушения пожаров и осуществление технологических операций;
3) техническая, в которой обоснована система средств пожаротушения с учетом прогрессивных тенденций развития противопожарной техники и технологии. Все три части взаимосвязаны и взаимообусловлены. Однако влияние их на результат пожаротушения не одинаков.
Организационные формы определяют выбор технических средств и влияют на технологию тушения пожаров. Тактика, технология и организационные формы пожаротушения должны соответствовать особенностям лесных пожаров и территории, где они возникают.
При возникновении лесного пожара необходимо в короткий срок произвести системный анализ основных факторов, определяющих возникновение, распространение, развитие пожаров, метеоусловий и территории, где возник пожар. На основании этого анализа, имеющих сил и средств пожаротушения необходимо составить технологическую схему тушения пожара, в которой последовательно изложены организационные формы, технология и технические средства.
Технологические схемы пожаротушения представляют цепь взаимосвязанных между собой и дополняющих друг друга технических средств, технологические и технические параметры которых согласованы между собой, соответствуют заданной производительности и обеспечивают борьбу с лесными пожарами с минимальными затратами труда и средств.
Технологические схемы должны быть региональными. К региональным особенностям, обуславливающим тактику и технологию пожаротушения на крайнем северо-
востоке Сибири, относятся гористый рельеф (уклон), скорость ветра, освоенность территории. Региональные технологические схемы составляют на основе технологических схем разработанных по группам однородных в пожарном отношении выделов (формациям, типам леса).
Региональная тактика, технология и технические средства не имеют явно выраженных, четких границ. Основные процессы пожаротушения по существу аналогичны в самых различных регионах России. Однако, в основу разработанной нами тактики и технологии пожаротушения положены результаты наших исследований природы лесных пожаров, особенности возникновения, распространения, развития пожаров, многолетнего личного опыта тушения крупных пожаров и обобщения передового опыта тушения пожаров работниками Северо-Восточной авиабазы и лесхозов, а также опыта пожаротушения в других регионах России и за рубежом.
В конечную общую технологическую схему конкретного пожара входят наиболее эффективные варианты составляющих технологических схем распространения, развития и тушения пожара (организационные формы и технологии). В технологических схемах указываются параметры кромки пожара, скорость ее продвижения, интенсивность горения, размер пожара, методы, способы и средства тушения, организационные формы, численность участников тушения и т.д. Основным критерием определения числа технологических схем и степени их дифференциации является эффективность пожаротушения и стоимость их использования. Процессы пожаротушения расчленяются на операции, если эти операции требуют специальных (отдельных) средств и методов. В технологических схемах должно быть отражено следующее: количество технических средств по маркам, их производительность и количество обслуживающего персонала; транспортировка их к пожарам и подготовка к работе; непосредственное тушение; подготовка к транспортировке и вывоз транспортных средств и людей с пожара.
В технологических схемах пожаротушения также должны быть отражены следующие основные вопросы: обнаружение пожара, его характеристика, разведка, составление плана тушения, организация тушения, транспортная доступность, рекомендуемые силы, средства, методы и способы тушения, время тушения кромки пожара и окарауливания.
Организация работ по тушению пожаров, методы расчетов площади и протяженности кромки пожара, нормы оснащения средствами пожаротушения, состав команд, правила техники безопасности и другие вопросы нами изложены в работах: «Рекомендации по организации, технике, тактике тушения лесных пожаров в условиях Дальнего Востока» (1967), «Рекомендации по борьбе с крупными лесными пожарами на Дальнем Востоке» (1987).
Следующим этапом исследований тушения лесных пожаров на крайнем северо-востоке Сибири является разработка компьютерных программ для составления технологических схем и нахождения оптимальных решений при тушении лесных пожаров (Коровин, 1977).
Литература
1. ВалендикЭ.Н. Ветер и лесной пожар. - М.-Л.: Наука, 1968,- 117 с.
2. ГроссетГ.Э. Кедровый стланик // Материалы к изучению и хозяйственному использованию. - М.: Изд-во МОИП, 1959. - 38 с.
3. Конев Э.В. Анализ процесса распространения лесных пожаров и палов // Теплофизика лесных пожаров. - Новосибирск, 1984. - С. 99-125.
4. Коровин Г.Н. Автоматизация управления охраны лесов от пожаров (с применением ЭВМ). Методические рекомендации. - Л., 1977. - 47 с.
5. Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. - Красноярск, 1970. - С, 5-59.
6. Курбатский Н.П. К дискуссии о классификации лесных пожаров // Горение и пожары в лесу. Материалы координационного совещания 18-22 мая 1971 г. - Красноярск, 1973.-С. 17-23. ''
7. Рекомендации по организации техники и тактики тушения лесных пожаров в условиях Дальнего Востока / Сост.: Стародумов А.М. - Хабаровск. 1967. - 30 с. - (Госкомлес СССР, ДальНИЛХ)
8. Рекомендации по борьбе с крупными лесными пожарами на Дальнем Востоке / Сост. Телицын Г.П. - Хабаровск, 1987. - 47 с. - (Госкомлес СССР; ДальНИЛХ)
9. Сныткин Г.В. Опред^ ение возможной интенсивности лесных пожаров в Магаданской области // Лесное хозяйство. - 1969. - № 10. - С. 63-65.
10. Сныткин Г.В. Скорость распространения лесных пожаров на Крайнем Северо-Востоке // Лесн. хоз-во. Реф. Вып. 6 ЦБНТИлесхоз. - 1971. - С. 13-14.
11. Сныткин Г.В. Первичная продуктивность зарослей кедрового стланика на Охотском побережье // Топологические аспекты изучения поведения вещества в геосистемах. - Иркутск, 1973. - С. 151-153.
12. Сныткин Г.В. Охрана лесов от пожаров в Магаданской области. - М.: ЦБНТИлесхоз. 1973. -Вып. 11. - 21с. - (Экспресс инф., вып. 11)
13. Справочник по климату СССР. Выпуск 33. Ветер. - Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 347 с.
14. Тихомиров Б.А. Пожары зарослей кедрового стланика в Пенжинском крае // Ботан. журн. 1933. -Т. 18, №6.-С. 39-45.
15. Филиппов А.В. Особенности зимних почвенных пожаров // Лесное хозяйство. - 1973. - № 3. - С. 21-22.
16. Филиппов А.В. Особенности теплового режима лесных пожаров в зарослях кедрового стланика // Биологические проблемы Севера. - Якутск, 1974. -С. 58-61.
17. Филиппов А.В. Содержание эфирного масла в хвое и коре кедрового стланика // Раст, ресурсы, т. XI, вып. I,- 1975.-С. 25-30.
18. Филиппов А.В. Тепловой режим подлесно-кустарниковых пожаров // Горение гетерогенных и газовых систем. - Черноголовка, 1977. - С. 33-36.
