CC BY
6УДК 614.841.2
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБСТАНОВКИ ПРИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРАХ В ОРЕНУБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Авдохина Снежана Сергеевна, студент, направление подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность,
Оренбургский государственный университет, Оренбург
e-mail:[email protected]
Горшенина Екатерина Леонидовна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры безопасности жизнедеятельности, Оренбургский государственный университет, Оренбург
Аннотация. Каждый год на территориях нашей страны возникают лесные пожары, которые часто приводят к чрезвычайным ситуациям. Правильный прогноз и оценка пожарной опасности позволяет своевременно принять меры по предупреждению и ликвидации пожаров. На смену традиционным методам мониторинга пришли современные технологии, которые основываются на автоматизации и ГИС-техно-логиях. В данной статье приведена статистика пожаров в Оренбургской области за последние три года, рассмотрены необходимые исходные данные для прогноза и оценки пожарной опасности, выяснен алгоритм построения карты с помощью ГИС-технологии, и предложен ряд мероприятий по предотвращению распространения лесных пожаров. Статья может быть полезна при выборе метода оценки и прогнозирования лесных пожаров.
Ключевые слова: лесные пожары, класс пожарной опасности, ГИС.
Для цитирования: Авдохина С. С., Горшенина Е. Л. Оценка и прогнозирование обстановки при лесных пожарах в Оренбургской области // Шаг в науку. - 2021. - № 3. - С. 26-29.
ASSESSMENT AND FORECASTING OF THE SITUATION DURING FOREST FIRES
IN THE ORENBURG REGION
Avdokhina Snezhana Sergeevna, student, training program 20.03.01 Technosphere safety, Orenburg State University, Orenburg
e-mail: [email protected]
Gorshenina Ekaterina Leonidovna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Life Safety, Orenburg State University, Orenburg
Abstract. Every year in the territories of our country there are forest fires, which often lead to emergencies. The correctforecast and assessment of fire danger allows us to take timely measures to prevent and eliminate fires. Traditional monitoring methods have been replaced by modern technologies based on automation and GIS technologies. This article presents the statistics of fires in the Orenburg region over the past three years, considers the necessary initial data for the forecast and assessment of fire danger, clarifies the algorithm for constructing a map using GIS technology, and suggests a number of measures to prevent the spread offorest fires. The article may be useful in choosing a method for assessing and predicting forest fires. Key words: forest fires, fire hazard class, GIS.
Cite as: Avdokhina, S. S., Gorshenina, E. L. (2021) [Assessment and forecasting of the situation during forest fires in the Orenburg region]. Shag v nauku [Step into science]. Vol. 3, рр. 26-29.
Опасность лесных пожаров заключается в значительном ущербе флоры и фауны, в возможности распространения на ближайшие населенные пункты, что может привести к нарушению систем коммуникации, разрушению зданий и сооружений, разрыву целостности электропередач. Пожары также представляют угрозу для населения, что нередко приводит к смертельным случаям. Поэтому возникает необходимость в своевременном прогнозировании и оценке риска возникновения лесных пожаров.
В Оренбургской области за последние три года наиболее часто лесные пожары возникали в Оренбургском, Первомайском, Орском, Сорочинском лесничествах.
Количество пожаров в 2018 году составило 200, а площадь сгоревшей территории 1538 га. В 2019 году количество пожаров достигло 196, а площадь - 1665,8 га. В 2020 году на территории Оренбургской области произошло 107 лесных пожаров общей площадью 2 258,6 га и ущербом около 12 млн рублей.
Рисунок 1 разработан автором наоснова- области за 2018-2020 гг. нии статистики лесных пожаров в Оренбургской
Рисунок 1. Статистические данные по лесным пожарам в Оренбургской области
На основании данной статистики можно сказать, что число пожаров за последние три года сократилось, однако площадь сгоревшей территории увеличилась почти в 1,5 раза.
Причины возникновения пожаров делятся на антропогенные, возникающие в результате деятельности человека (неосторожное обращение с огнем, преднамеренный поджог, загрязнение обочин и лесов), и на естественные (грозовые разряды, самовозгорания торфяной крошки, пожаро-опасныйсезон) [2].
Прогнозирование лесных пожаров - это определение ожидаемой обстановки расчетным методом с помощью математических моделей.
При прогнозировании необходимо выявить и оценить обстановку на данной территории. Выявление обстановки включает в себя:
- сбор и обработку данных о лесном пожаре;
- определение размеров зон пожара;
- отображение полученных результатов на схемах, планах.
Оценка обстановки необходима для выявления опасных поражающих факторов и обоснования защитных мер.
к = 2?(Т0
где
То - температура воздуха за 12 часов по местному времени (определяется по сухому термометру) [2];
т - точка росы за 12 часов (дефицит влажности), определяется по психрометрическим таблицам;
п - число сухих дней (если количество осадков не превышает 25 мм в сутки, то они не учитываются при расчете. Определить количество осадков можно по осадкомеру [1]). По рассчитанному показателю Нестерова и дан-
Прогнозирование и оценку лесных пожаров осуществляет Рослесхоз и МЧС России [4].
Правильный прогноз развития и распространения лесного пожара позволит своевременно принять меры, направленные на снижение ущерба, спланировать работу противопожарных сил или вовсе избежать возникновение пожаров.
При прогнозе необходимо знать:
- класс пожарной опасности в лесничествах с учетом погодных условий;
- координаты и размеры участков лесного фонда, имеющие высокую степень пожароопасности [3];
- рельеф местности (наличие ям, гор, равнин или оврагов);
- сведения о грозовой деятельности;
- статистические данные по лесным пожарам за год, за месяц, за день, в течение суток, важно также учитывать места их возникновения (лесничества, лесхоз и т. д.)
Для того чтобы определить класс пожарной опасности на данной территории с учетом погодных условий, необходимо рассчитать комплексный показатель Нестерова по формуле:
- (1)
ным таблицы 1 [2] можно определить класс пожарной опасности.
Рассмотрим крупный пожар, произошедший в Ташлинском районе 16 июля 2020 года. Пожар ликвидировали за пять дней. На второй день был введен режим чрезвычайной ситуации. Площадь распространения составила 550 га. К тушению было привлечено 128 человек и 44 единицы техники, сброс воды осуществлялся ИЛ-76.
Рассчитаем комплексный показатель за 6 дней до возникновения пожара.
Таблица 2. Исходные и расчетные данные по пожару в Ташлинском районе
Результаты расчета комплексного показателя Нестерова представлены в таблице 2.
Таблица 1. Классы пожарной опасности
Класс опасности Значение комплексного показателя (К)
I Меньше 300
II 300 < X < 1000
III 1001 < X < 4000
IV 4001 < X < 10 000-12 000
V Больше 10 000-12 000
Дата Количество осадков то;°с Тр г, 0С К Класс опасности
10.07.2020 - +35 28,7 1004,5 II
11.07.2020 - +37 20,3 1755,6 III
12.07.2020 - +33 19,5 2399,1 III
13.07.2020 - +34 24,3 3225,3 III
14.07.2020 - +37 18,0 3891,3 III
15.07.2020 - +39 14,1 4441,2 IV
16.07.2020 - +38 15,7 5037,8 IV
По результатам расчета можно увидеть, что с 11.07.2020 класс пожарной опасности начал повышаться. А 15.07.2020 возник IV (высокий) класс пожарной опасности. Именно в это время и произошло возгорание леса. Поэтому с помощью показателя Нестерова с учетом погодных условий можно спрогнозировать опасность возникновения пожара.
Однако пожарная опасность в лесу обуславливается не только уровнем засухи, но и зависит от количества источников огня [4], характера растительности. Так, если это хвойные насаждения, то пожарная опасность повышается на один класс. В связи с этим уровень пожарной опасности в одном и том же районе в разные периоды сезона может различаться.
Возникает потребность в точных и надежных средствах борьбы с лесными пожарами. В век информационных технологий эта проблема решается с помощью компьютерного моделирования, создания геоинформационной системы (ГИС).
ГИС - это новейшая программа для картирования и оценки пожаров. Данная система позволяет с высокой точностью определить пожароопасные участки, что позволяет быстро среагировать и ликвидировать возгорания.
Программа работает по методу дистанционного зондирования, принцип которого заключается в измерении сенсорами земной поверхности, установленными на искусственных спутниках Земли [5].
По полученным данным создается карта масштабом 1:1000000. На ней также отмечаются границы субъектов Российской Федерации, дорожная сеть, значимые населенные пункты, реки.
Такая карта создается в три этапа:
- первоначально происходит сбор и предварительная обработка данных, полученных со спутников;
- на следующем этапе проводятся программные вычисления, где рассчитывается радиометрический показатель;
- на последнем этапе завершается обработка и вычисления информации и выдается результат, представленный в виде карт или таблиц.
Еще одним преимуществом ГИС является способность распознавать бумажную информацию, путем сканирования карт, планов, чертежей и схем. В карте могут присутствовать фотографии объектов, видео, которые получают, используя данные космической и аэросъемки, обладающие огромной информационной емкостью, высокой актуальностью [7].
В данной программе постоянно контролируется ситуация [6], и информация обновляется по несколько раз в сутки, например, погодные условия, данные о возникающих и лесных пожарах.
Таким образом, с помощью ГИС можно спрогнозировать вероятность возникновения пожаров, оценить их последствия, что позволяет своевременно принять соответствующие меры.
Однако следует отметить, что снижение лесных пожаров достигается осуществлением противопожарных и профилактических работ, проводимых в плановом порядке и направленных на предупреждение возникновения, распространения и развития пожаров[1].
Комплекс противопожарных мероприятий включает в себя:
- размещение предупредительных знаков о на-
личии пожарной опасности в данных местах;
- наличие источников воды, средств пожаротушения и пожарной сигнализации;
- отсутствие легковоспламеняющихся материалов и различного мусора;
- очистка мест рубок леса, санитарные рубки;
- обучение населения и персонала предприятия главным правилам пожарной безопасности.
Литература
1. Аверьянов В. Т. Прогнозирование обстановки при лесном пожаре // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты), 2012. - № 3(3). - С. 5-12.
2. Ватагина В. Е. Прогнозирование лесных пожаров (комплексный показатель Нестерова) // Уральская горная школа-регионам: сборник докладов международной научно-практической конференции. -Уральский государственный университет, 2018. - С. 422-423.
3. Доррер Г. А. Прогнозирование динамики распространения лесных пожаров в России // Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России», 2010. - С. 14-18.
4. Звягинцева А. В. Оценка современных методик прогнозирования развития лесных пожаров и возможные пути их усовершенствования // Технологии гражданской безопасности, 2006. - С. 33-36.
5. Сафонова Н. Л. ГИС-технологии для прогнозирования лесных пожаров // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайной ситуации, 2016. - С. 38-39.
6. Симонов В. В. Лесной пожар - глобальная проблема XXI века // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты, 2010. - С. 87-94.
7. Суханова А. Д. Анализ современных методик прогнозирования возникновения лесных пожаров и пути их усовершенствования // Наука. Техника. Технологии (политехнический вестник), 2017. - № 2. -С. 264-267.
Статья поступила в редакцию: 25.04.2021; принята в печать: 30.06.2021.
Авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
