CC BY
28УДК 630.431.1
ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ И СОТРУДНИКОВ ГПС МЧС РОССИИ ПРИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРАХ
О.Н. Савчук, кандидат технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации. Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России
Рассматриваются проблемы безопасности населения и сотрудников ГПС МЧС России при крупных лесных пожарах и предлагаются меры повышения безопасности людей путем совершенствования профилактических противопожарных мероприятий, организации оперативной эвакуации населения и умелое использование роботизированных комплексов пожаротушения и разведки в целях обеспечения безопасности сотрудников Государственной противопожарной службы МЧС России при тушении лесных пожаров.
Ключевые слова: лесной пожар, оперативная экстренная эвакуация, беспилотный летающий аппарат, роботизированный комплекс пожаротушения
PROBLEMS AND WAYS OF SECURITY OF THE POPULATION
AND EMPLOYEES OF GPS OF EMERCOM OF RUSSIA IN FOREST FIRES
O.N. Savchuk. Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia
The article discusses the problems of the safety of the population and employees of the State fire service of EMERCOM of Russia in case of large forest fires and suggests measures to increase the safety of people by improving preventive fire measures, organizing rapid evacuation of the population and the skillful use of robotic fire-fighting and reconnaissance systems in order to ensure the safety of employees of the State fire service of EMERCOM of Russia in extinguishing forest fires.
Keywords: wildfire, operational emergency evacuation, unmanned aerial vehicle, robotic fire extinguishing system
Одной из масштабных чрезвычайных ситуаций (ЧС), влекущей большой экономический и экологический ущерб для России, являются лесные пожары.
Лесной пожар - это пожар, распространяющийся по лесной площади [1]. Россия занимает первое место в мире по лесным массивам, ее территория до 46,6 % покрыта лесами на площади до 1 188 млн га. Основная причина возникновения лесных пожаров за счет деятельности человека до 39 %, из них доля возникновения естественных пожаров от молний составляет не более 8 %.
В XXI в. большинство лесных пожаров происходит вследствие «человеческого» фактора, как правило, при аномально теплой погоде по причине несоблюдения правил пожарной безопасности при разжигании костров, весеннего пала травы, от искр автомобильного или железнодорожного транспорта. Ежегодно в мире бывает охвачено огнем свыше 350 млн га территорий леса. Наиболее подвержены по масштабам возгорания лесов территории континента Австралии и Африки [2].
Наша страна занимает восьмое место в мире по площади лесов, уничтоженных пожарами. По данным специалистов МЧС России, число лесных пожаров за период с 2016 по 2018 г. возросло на 12 %, в три раза возросла площадь выгоревшего леса. Только за этот период сгорело 15,7 млн га леса, а экономический ущерб от лесных пожаров составил
8
около 70 млрд руб. Наиболее пожароопасными регионами по лесным пожарам в России являются Дальний Восток, Сибирь, Поволжье, Урал. В 2019 г. только в Сибири лесными пожарами было охвачено до 1,6 млн га.
Статистические данные [3] по площади охвата лесными пожарами и ущербу в России за 2014-2018 гг. представлены в табл. 1. Таким образом, в последние годы по статистике ущерб от лесных пожаров составляет в среднем около 20 млрд руб. Следует отметить, что значительную долю ущерба составляет экологический ущерб вследствие гибели животных, уничтожения растений, загрязнения продуктами горения воздуха и почвы, затрат на восстановление леса и др.
Так, например, в 2018 г. по данным «Авиалесохраны» было зарегистрировано свыше 12 тыс. очагов возгорания лесных пожаров на территории России, причем в зоне потенциального воздействия поражающих факторов лесных пожаров оказалось около 8 тыс. населенных пунктов, расположенных вблизи лесных массивов, охваченных пожаром.
Таблица 1. Статистические данные по площади охвата лесными пожарами и ущербу
в России за 2014-2018 гг.
Наименование Годы
2014 2015 2016 2017 2018
Площадь лесных пожаров, млн га 3,7 2,5 2,4 1,4 3,2
Ущерб от лесных пожаров, млрд руб. 23,8 56,4 23,7 25,2 16,9
Вследствие крупных лесных пожаров возможны последствия:
- выгорание растительности и гибель животных на значительных площадях леса;
- гибель от поражающих факторов лесного пожара или отравление токсичными продуктами горения людей из населенных пунктов, расположенных вблизи леса;
- полное или частичное сгорание жилого фонда и других построек населенных пунктов, расположенных вблизи леса;
- выгорание надпочвенного покрова;
- токсичное загрязнение воздуха на больших территориях.
В связи с этим актуальна проблема обеспечения безопасности населения, проживающего вблизи массивов леса, безопасности пожарных-спасателей, принимающих участие в ликвидации лесных пожаров.
Важным аспектом обеспечения безопасности населения в случае лесных пожаров является предотвращение и раннее его обнаружение.
Мерами предотвращения лесных пожаров, как известно, являются:
- очистка леса от сухого валежника;
- прокладка 2-3 минерализованных полос на интервалах до 60 м с выжиганием надпочвенного покрова;
- создание противопожарных полос в лесу;
- строгое соблюдение правил пожарной безопасности людьми при нахождении в лесу;
- строгое выполнение правил непосещения леса людьми в пожароопасные периоды, связанные с аномально сухой и теплой погодой.
Качественное и полное осуществление этих мероприятий представляет проблему в связи с недостаточным финансированием лесного хозяйства. Это приводит к ежегодному снижению объемов выполнения профилактических противопожарных мероприятий по предотвращению лесных пожаров, а также сокращению количества сотрудников лесного хозяйства, осуществляющих эти мероприятия и принимающих участие в тушении лесных пожаров, сокращению времени воздушного и наземного наблюдения территории леса,
9
невозможности содержания оптимального количества пожарно-химических станций и пунктов размещения противопожарной техники и оборудования.
Это приводит к недостаточному количеству создания лесопожарных формирований, привлекаемых к тушению лесных пожаров, их низкой укомплектованности личным составом и средствами пожаротушения, а также размещению их на значительной удаленности от большинства лесных участков; к увеличению сроков доставки сил и средств пожаротушения к месту возникновения лесного пожара.
В целях решения этой проблемы необходимо:
- создание достаточного количества пожарно-химических станций, лесопожарных формирований, укомплектованных специфическими средствами мобильного тушения лесных пожаров;
- обеспечение силами и средствами лесного хозяйства по своевременному обнаружению возникновения лесного пожара. В этих целях целесообразно создание специализированных подразделений, наряду с лесопожарными формированиями, оснащенных в достаточном количестве беспилотными летающими аппаратами (БПЛА) для повышения кратности наблюдения за лесными массивами. В целях оперативности и достоверности результатов наблюдения эти подразделения в рамках единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) должны взаимодействовать со средствами МЧС России и спутниковой разведки. В оснащении таких подразделений можно использовать беспилотные летательные аппараты (БПЛА) (дроны-квадрокоптеры).
В настоящее время на вооружении подразделений МЧС России в целях осуществления воздушной разведки в очагах ЧС используются БПЛА, представленные в табл. 2 [4].
Однако использование их для оснащения специализированных подразделений лесной охраны в целях достоверного определения размеров источника возгорания будет проблематичным вследствие большой скорости пролета и невозможности зависания над источником возгорания.
Таблица 2. Основные тактико-технические характеристики БПЛА, состоящие на вооружении
подразделений МЧС России
БПЛА SALA 421-16E SALA 421-16EM SALA 421-08M SALA 421-08Ф SALA 421-16 SALA 421-04М
Размах крыла, мм 2815 1810 810 425 1680 1615
Время полета, ч Более 4 2,5 1 ч 20 мин 1 ч 20 мин 4-8 1,5
Длина БПЛА, мм 1020 900 425 - - 635
Скорость, км/ч 65-110 65-110 65-130 65-120 130-200 65-110
Масса целевой нагрузки, кг до 1,5 до 1 0,3 0,3 - до 1
В целях детального рассмотрения обстановки на интенсивных участках возгорания лесных массивов целесообразно использование БПЛА [5], которые при небольших размерах, возможностях маневра, зависания в воздухе, видеонаблюдения, оборудованные системой GPS, могут решить эту задачу (табл. 3).
10
Таблица 3. Основные тактико-технические характеристики БПЛА (дронов-квадрокоптеров)
Тип Syma x5c Syma x8w (5SC) Phanton 3 Advanced (Phanton 3 Standart) Phanton 5.8 G
Линейные размеры, см 32 (39) 50 (37) 60 50
Дальность полета, м 80 (120) 120 2 000 (1000) 300
Время полета, мин 10-12 до 15 (10-12) до 23 (25) до 15
Время зарядки аккумулятора, мин 60 45 - 60
Камера Видеокамера HD Камера HD Камера Pull HD (Камера 27к) Крепление для камеры G0Pro
Особенности Имеется карта памяти, может летать ночью Видео передается на смартфон или планшет Система GPS, оптич. стабилиз., позволяющая летать внутри помещений (способен висеть в воздухе) Система GPS, способен зависать, имеет функцию автовозврата
Тип Hubsan Ш07 (4H107G) Cheerson Cx30W ZALA 421-21(22) Blade Chroma
Линейные размеры, см 19 (13х13) 26 60 40
Дальность полета, м 120 (100) 80 2000 Н=10-1000 600 H=250
Время полета, мин до 12 (7) 9-12 35 (25) 30
Время зарядки аккумулятора, мин 40 (40) - - -
Камера Камера HD Камера HD Камера HD Камера HD-2k
Особенности Строго горизонт. расположение объектива, управление с пульта или моб. телефона Передача видео по Wi-Fi Система GPS, видеокамера, тепловизор Система GPS, видеокамера
Исходя из анализа тактико-технических характеристик БПЛА, представленных в табл. 2, 3, целесообразно оснащение специализированных подразделений лесной охраны для выполнения задач по разведке возникновения лесных пожаров осуществлять на основе используемых БПЛА в МЧС России типа SALA 421-16E и дронов-квадрокоптеров типа Phanton 3 или ZALA 421-21(22). При этом следует использовать БПЛА SALA 421-16E для мониторинга лесных массивов в виде авиатехники, осуществляющей как воздушное наблюдение за пожарной обстановкой лесных массивов, так и несущей Phanton 3 для детальной разведки очага возгорания лесного пожара. В связи с этим требуется:
- техническое усовершенствование БПЛА SALA 421-16E с целью увеличения подъемной массы целевой нагрузки, позволяющей осуществлять перенос дрона-квадрокоптера типа Phanton 3;
11
- предусмотреть оперативную доставку сил и средств к очагам возникновения крупных лесных пожаров. В этих целях следует привлекать при крупных лесных пожарах десантные подразделения спецназа Государственной противопожарной службы МЧС России и авиации центрального подчинения МЧС России, а также необходимо создавать мобильные механизированные отряды централизованного подчинения на региональном уровне;
- осуществлять своевременное введение ограничения на посещение людьми и транспортными средствами лесов в период повышенной пожарной опасности;
- организовать жесткий контроль за неконтролируемыми сельскохозяйственными палами стерни, особенно на территории, прилегающей к лесам;
- вести постоянное информирование населения по правилам поведения в лесу в период повышенной пожарной опасности.
Обеспечение безопасности людей в населенных пунктах, расположенных вблизи лесных массивов в случаях крупных лесных пожаров, возможно путем осуществления следующих мероприятий:
- своевременным оповещением об угрозе и предстоящей экстренной эвакуации людей из пожароопасных зон вследствие лесных пожаров;
- организацией своевременной эвакуации людей из населенных пунктов, подверженных выгоранию при невозможности остановить распространение огня лесного пожара путем его локализации и ликвидации;
- своевременным обнаружением возгорания и оперативной ликвидацией лесного пожара на наименьших площадях.
Обеспечение своевременного оповещения об угрозе и предстоящей экстренной эвакуации людей из пожароопасных зон вследствие лесных пожаров возможно путем увеличения кратности полетов БПЛА и средств наземной разведки при осуществлении мониторинга лесных массивов.
В целях спасения людей из пожароопасных зон вследствие лесных пожаров большое значение имеет расчет безопасного времени эвакуации Тэв с учетом прибытия в район посадки транспортных средств, которое будет определяться по формуле:
где - время оповещения населения о предстоящей эвакуации в пределах 3-5 мин; ^б - время на сбор населения к месту посадки на транспорт, рассчитанное исходя из времени сбора документов и ценных вещей (5-10 мин) и времени прибытия пешим порядком людей (при скорости 2-3 км/ч) к месту посадки с дальних окраин населенных пунктов; ^ос - время посадки на транспорт (не более 10 мин); tв3п - время выхода из потенциальной зоны лесного пожара при движении транспорта с места посадки, определяемое расстоянием от места посадки до границы выхода из пожароопасной зоны (при скорости движения до 60 км/ч); ^фп - время подхода фронта лесного пожара к населенному пункту.
Согласно формуле (1) безопасное время эвакуации Тэв не должно превышать времени подхода фронта лесного пожара к населенному пункту ^фп, которое определяется по формуле:
где Яуфп - расстояние от фронта распространения лесного пожара до границы населенного пункта, зафиксированное в момент подачи км; Улп - скорость перемещения фронта крупного лесного пожара по ветру, принимаемого согласно приказу от 30 июня 1995 г. № 100 [6]: для устойчивого низового пожара до 8 км/ч, для верхового до 70 км/ч, торфяного пожара до 1 км/сутки.
Своевременная организация эвакуации людей из населенных пунктов, подверженных выгоранию, может быть обеспечена:
- оперативным доведением сигнала оповещения об экстренной эвакуации до каждого жителя;
(1)
12
- предусмотренным размещением транспортных средств эвакуации в районах вблизи населенных пунктов в целях сокращения времени прибытия в населенный пункт;
- умелой организацией посадки людей на транспортные средства.
В целях обеспечения безопасности людей в населенных пунктах, расположенных вблизи лесных массивов, в настоящее время для экстренной локализации распространения крупных лесных пожаров на населенные пункты возможны применения способов тушения таких пожаров с помощью взрыва или доставки смеси негорючих газов с бутаном или пропаном в очаг возгорания [7]. Средствами доставки могут быть авиация и артиллерия.
Своевременное обнаружение возгорания и оперативная ликвидация лесного пожара зависит от слаженной организации по взаимодействию всех сил РСЧС, привлекаемых как к разведке очагов возгорания, так и к локализации и ликвидации лесных пожаров.
При осуществлении локализации и ликвидации крупных лесных пожаров возникает проблема по обеспечению безопасности личного состава подразделений МЧС России, лесного хозяйства и других формирований, привлекаемых в этих целях.
В целях недопущения поражения пожарных-спасателей при тушении крупных пожаров в зонах экстремальных температур в настоящее время успешно применяются роботизированные комплексы пожаротушения. Они способны осуществлять разведку и тушение пожаров в условиях высокой мощности дозы излучения, химического заражения, высоких температур нагретого воздуха, зон возникновения взрыва. Основные тактико-технические характеристики мобильных роботизированных комплексов, состоящих на вооружении подразделений МЧС России, представлены в табл. 4 [8].
Таблица 4. Основные тактико-технические характеристики мобильных роботизированных комплексов (РТК), состоящих на вооружении подразделений МЧС России
Наименование РТК пожаротушения Дальность тушения, м Возможности проведения других работ Дальность управления оператором, м Скорость перемещения, км/ч Время непрерывной работы, ч
Ель-4 70/50 разведка, перемещение груза до 500 кг, расчистка бульдозерным ножом до 2 000 10 -
МРУП-СП-ТВ-У-40-17КС 80/35 ж/д туннели, ст. метро - - 8
ЬОТ 60 80/35 туннели, вокзалы 300 6 -
ТРОПА-3РОП - разведка, оповещение населения Оповещение в радиусе 500 20 более 10
В целях оперативной доставки сил и средств и осуществления тушения лесных пожаров сегодня успешно применяются авиационные средства центрального подчинения МЧС России, такие как самолет-амфибия Бе-200ЧС, ИЛ-76ТДП, вертолет-амфибия Ка-32А11ВС. Широко используются транспортные вертолеты для высадки десантов лесной охраны и МЧС России в места возгорания лесных пожаров. Целесообразно в целях недопущения возникновения крупных лесных пожаров создание авиационных отрядов централизованного подчинения на региональном уровне в пожароопасных регионах с оснащением их транспортными вертолетами и вертолетами-амфибиями.
При осуществлении тушения лесного пожара немаловажным для обеспечения безопасности спасателей-пожарных является, как показали экспериментальные исследования [9], соблюдение рубежа безопасности при боевой работе на удалении от границы возгорания, равной или более четырехкратной высоте пламени.
13
В целях обеспечения безопасности пожарных-спасателей при тушении крупных лесных пожаров перспективен способ тушения лесных пожаров с помощью детонирующего шнура [10], который был успешно апробирован при тушении лесных пожаров в 2020 г. При подрыве детонирующего шнура с подсоединенными контейнерами с порошком ИСТО-1 образуется ударная волна, при взрыве разбрасывается грунт и образуется минерализованная опорная и заградительная полосы, что позволяет пожарным-спасателям безопасно осуществить локализацию пожара.
При тушении крупных лесных пожаров возможны случаи, когда пожарные-спасатели могут оказаться окруженные огнем. Это потребует наличия средств и способов для оперативной эвакуация пожарных-спасателей из опасных зон лесного пожара. При невозможности использования вертолетов в критических условиях целесообразно разрабатывать мобильные эвакуационные средства на основе БПЛА, способного на поднятие и вынос человека. В настоящее время МЧС России поставило задачу перед разработчиками создание БПЛА, способных на перенос груза от 100 до 150 кг. Такие БПЛА предусматриваются для использования эвакуации людей при пожаре с верхних этажей высотных зданий. Также перспективно создание портативных индивидуальных средств десантирования из таких мест на основе использования реактивных систем.
Таким образом, реализация предлагаемых путей совершенствования профилактических противопожарных, организационных мероприятий и способов позволит повысить безопасность населения и пожарных-спасателей при крупных пожарах.
Литература
1. ГОСТ 17.61.01-83. Охрана природы. Охрана и защита лесов. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
2. Коровин Г.Н., Исаев А.С. Охрана лесов от пожаров как важнейший элемент национальной безопасности России // Лесной бюллетень. 2014. № 8-9.
3. Пожары и пожарная безопасность 2014-2018 гг.: стат. сборник ВНИИПО. М.: ВНИИПО, 2019.
4. FIREMAN. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/bespilotnyie-letatelnyie-apparatyi-v-mchs-rossii-vidyi-i-klassifikatsiya (дата обращения: 12.03.2021).
5. Зеленков А. Воздушный патруль идет в дозор // Спасатель. 2015. № 37.
6. Федеральная служба лесного хозяйства России. Указания по обнаружению и тушению лесных пожаров: приказ от 30 июня 1995 г. № 100. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
7. Алешков И.Н., Бондарев А.Я. Заявка на способ тушения лесных пожаров. МПК А 62С 3/02, 2014.
8. Робототехнические комплексы (РТК): основные модели, описание и тактико-технические характеристики. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/robototechnicheskie-kompleksyi-mchs-osnovneie-modeli-opisanie-i-tth/ (дата обращения: 12.03.2021).
9. Butler B.W., Cohen J.D. Firefighter safety zones: a theoretical model based on radiative heating // International Journal of Wildland Fire. 1998. Т. 8. №. 2. С. 73-77.
10. Способ тушения лесных пожаров / В. А. Зыков [и др.]: пат. RU 2700 227 C1, 2019. URL: https://patenton.ru/patent/RU2700227C1 (дата обращения: 12.03.2021).
References
1. GOST 17.61.01-83. Ohrana prirody. Ohrana i zashchita lesov. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».
2. Korovin G.N., Isaev A.S. Ohrana lesov ot pozharov kak vazhnejshij element nacional'noj bezopasnosti Rossii // Lesnoj byulleten'. 2014. № 8-9.
3. Pozhary i pozharnaya bezopasnost' 2014-2018 gg.: stat. sbornik VNIIPO. M.: VNIIPO,
2019.
14
4. FIREMAN. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/bespilotnyie-letatelnyie-apparatyi-v-mchs-rossii-vidyi-i-klassifikatsiya (data obrashcheniya: 12.03.2021).
5. Zelenkov A. Vozdushnyj patrul' idet v dozor // Spasatel'. 2015. № 37.
6. Federal'naya sluzhba lesnogo hozyajstva Rossii. Ukazaniya po obnaruzheniyu i tusheniyu lesnyh pozharov: prikaz ot 30 iyunya 1995 g. № 100. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».
7. Aleshkov I.N., Bondarev A.Ya. Zayavka na sposob tusheniya lesnyh pozharov. MPK A 62S 3/02, 2014.
8. Robototekhnicheskie kompleksy (RTK): osnovnye modeli, opisanie i taktiko-tekhnicheskie harakteristiki. URL: https://fireman.club/statyi-polzovateley/robototechnicheskie-kompleksyi-mchs-osnovneie-modeli-opisanie-i-tth/ (data obrashcheniya: 12.03.2021).
9. Butler B.W., Cohen J.D. Firefighter safety zones: a theoretical model based on radiative heating // International Journal of Wildland Fire. 1998. T. 8. №. 2. S. 73-77.
10. Sposob tusheniya lesnyh pozharov / V.A. Zykov [i dr.]: pat. RU 2700 227 C1, 2019. URL: https://patenton.ru/patent/RU2700227C1 (data obrashcheniya: 12.03.2021).
15
