CC BY
93
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.4
Попович В.В. Исследование эдафотопов терриконов в местах горения
Осуществлены физико-химические исследования почв терриконов Нововолын-ского горнопромышленного района в зоне горения. Определено видовой состав, который развивается. Проанализировано негативное влияние горения терриконов на целостность отвалов и формирования фитомелиоративного покрова на них. Установлено, что процесс естественного зарастания Taraxacum officinala Wigg. происходит на всех исследуемых участках количеством не меньше чем 50 % от общей.
Ключевые слова: исследование почвы, растительность терриконов, фитомели-орация.
Popovych V.V. The investigation of waste heaps' soils in places of combustion
The article deals with the physico-chemical investigations of waste heaps' soils in places of combustion of mine-industrial region of Novovolynsk. The specific structure is determined. The bad influence of waste heaps' combustion on the dumps' completeness and formation of phitomeliorative covering are analysed. It is set that process of the natural overgrowing of Taraxacum of officinala of Wigg. takes a place on all of the probed areas an amount not less than 50 % from general.
Keywords: soil' investigation, vegetation of waste heaps, phitomelioration.
УДК 614.843(075.32) Ст. викл. О.О. Смотр -UbeiecbKuü ДУБЖД
СТРУКТУРНИЙ АНАЛ1З Л1СОВИХ ПОЖЕЖ, ДИНАМ1КА 1ХНЬОГО РОЗВИТКУ ТА ПОШИРЕННЯ
Проаналiзовано причини виникнення люових пожеж i особливостей 1'хнього прогнозування. Розглянуто динамшу розвитку i поширення люових пожеж, на тд-craBi чого визначено основн напрямки дослвдження проблеми тдвищення пожежно'' безпеки лiciв. Встановлено, що для тдвищення пожежно'1 безпеки лiciв одним iз пер-спективних напрямюв е розроблення сучасних методiв прогнозування настання по-жежонебезпечного сезону в люах на оcновi комплексного тдходу з врахуванням ме-теоролопчних (швидкост вггру, сонячного випромшювання, температури пов^ря i грунту, вщносно! вологосп пов^ря), антропогенних (вщпочинкових вогнищ, нав-мисних пiдпалiв, юкор вщ електромереж та аварш автотранспорту i т. iн.) i природ-них (пожеж вiд блискавок) чинниюв та характеристик лiciв.
Ключов1 слова: люова пожежа, пожежонебезпечний сезон, розвиток i поширення люово! пожежi.
Вступ. Л1сова пожежа - це некерований багатостадшний процес го-ршня л1сових матер1ал1в у вщкритому простор1 на покритш люом площд. Для виникнення л1сово! пожеж1 потр1бш принаймш дв1 умови: наявшсть сухого люового горючого матер1алу (6-25 % вологосп) та джерела вогню. Причини виникнення люових пожеж у 10-15 % залишаються нез'ясованими. Вони мо-жуть бути як природного, так i антропогенного походження. Величини антропогенного навантаження i кшьюсть блискавкових розряд1в на одиницю площд люових територш визначено в роботах [1, 8, 9].
Проте на сьогодш залишаеться не з'ясованою значна кшьюсть питань, яка стосуеться протипожежно'' культури поведшки населення. Не розроблено досконалих метод1в прогнозування настання пожежонебезпечного сезону, як враховували б як метеоролопчш, антропогенш, так i природш чинники. Не розроблено адекватних математичних моделей розвитку та поширення л1со-вих пожеж з урахуванням р1зних чинниюв.
Метою роботи е дослiдження сучасного стану проблеми люових по-жеж (причин 1хнього виникнення, особливостей прогнозування, динамiки розвитку i поширення) для визначення основних напрямкiв дослiдження проблеми пiдвищення пожежно! безпеки лiсiв.
Виклад основного матерiалу. Класифiкацiю причин виникнення ль сових пожеж зображено на рис. 1.
Причини виникнення лгсових пожеж
Природного походжсння
I
Антропогенного походження
Блискавка
Зимуюч1 (шдземш) пожеж!
Самозаймання повсрхневих поклад1в кам'яного вуплля, торфу
1ннн причини (метеорита, вулкани тощо)
Навмисний шдпал
1нш1 ветановлеш причини (ккра, що виникла внаслщок замикання лшШ електропередач, аварш автотранспорту)
Порушення правил пожежно! безпеки
£
Оргашзащями
Окремими особами
Порушення настанов з технологи виконання роб1т Вщпочиваючими, збирачами япд, гриб1в, тощо
Несправшсть мехашзшв Мисливпями, рибалками
Незабезпечешсть мехашзм1в ¡скрогасниками Туристами на трасах маршрутов
Робггниками люогоеподарських пщприемств
Дiяльнicть експедицш
Сшьськогоеподарсью шдпали
1УНсцевим населениям при користуванш лшом (сшоЕас, випасання худоби тощо)
Рис. 1. Класифшащя причин виникнення лкових пожеж
На основi статистичних даних за останш роки [4, 8] причин виникнення люових пожеж побудовано дiаграму (рис. 2), з яко! видно, що найбшьш негативним чинником в цьому напрямку е населення (понад 90 %) .
1з цього анашзу можна зробити висновок, що бшьшсть люових пожеж можна попередити, оскшьки причини 1хнього виникнення - порушення правил пожежно! безпеки в лiсi.
Для прогнозування люових пожеж, своечасного 1хнього попередження та швидко! лжвщаци потрiбно знати вiрогiднiсть 1хнього виникнення протя-гом пожежонебезпечного перюду. Початок пожежонебезпечного сезону зпд-но з [7] визначаеться початком сходження сшгового покриву в лiсi. Статис-
Науковий iticiiiik- НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.4
тичнi дат [2, 4] за 15 роюв св1дчать про те, що найбiльш раннiми термiнами виникнення пожеж в Укра!ш е друга та третя декади березня (рис. 3).
Рис. 2. Чинники, як впливають на виникнення л^ових пожеж в УкраИт
Рис. 3. Розподт середньо'1 багаторiчно'i KmbKocmi випадшв пожеж за декадами
пожежонебезпечного перюду
Кшець пожежонебезпечного перюду визначаеться настанням стшко! дощово! осшньо! погоди або утворенням сшгового покриву. Проте в окремi роки, за мало! юлькост сшгу та дошдв, пожежi школи виникали i за межами зазначеного перюду [4].
О^м сезонно!, видшяють також добову перiодичнiсть появи лiсових пожеж. Найчастше пожежi виникають в другiй половит дня, коли повпря добре прогршось i його вологiсть мiнiмальна. Близько 70 % люових пожеж [2] виникають мiж 12 i 17 годинами. Через змшу вологостi люового горючого ма-терiалу (ЛГМ) протягом доби швидюсть поширення та штенсившсть пожеж бувае рiзною: у другш половинi дня пожежi поширюються у юлька разiв швид-ше, шж вночi або вранцi, коли знижуеться температура повiтря, пiдвишуеться його волопсть, випадае роса. Вночi лiсовi пожежi практично не виникають.
Вiдомими зарубiжними системами оцiнки пожежно! небезпеки е ка-надська система CFFDRS (Canadian Forest Fire Danger Rating System) [10] i нацюнальна система США NFDRS (National Fire Dander Rating System) [11]. У цих системах розрiзняють понад 17 постшних (особливост ЛГМ - вид, кiлькiсть, вж, розмiри, розмiшення i т. ш.) та мiнливих (вологiсть ЛГМ, вщ-носну вологiсть та температуру повггря, швидюсть вггру i т. ш.) чинникiв, якi тiсно пов,язанi з пожежною небезпекою. Однак щ системи ощнки пожежно! небезпеки базуються на аналiзi багаторiчних статистичних даних про виник-
нення пожеж саме у цих крашах. Тому 1'хне використання можливе лише для прогнозування пожежно! небезпеки в ïxrnx лiсах i зонах з аналопчним кшма-том, структурою лiсiв, населенням територп i iн. Зазначенi системи ощнки пожежноï безпеки базуються на емшричних даних багатьох таблиць i поправок до них, отриманих на основi експериментальних дослiджень.
В Украш прогнозування пожежноï небезпеки в лiсi здiйснюють на пiдставi ïхньоï оцiнки за погодними умовами вщповщно до шкали (комплексного метеоролопчного показника) В.Г. Нестерова або рiзних ïï модифiкацiй, представлених у роботах Г.Н. Коровша, В.Д. Покривайла, А.1. Сухинiна, С.М. Вонського й шших, з урахуванням природно!" пожежно!" небезпеки за шкалою 1.С. Мелехова [3].
В.Г. Нестеров [5] у сво1'х дослщженнях встановив тюний зв'язок мiж станом погодних умов i люовими пожежами. Вiн стверджуе, що шдвищення температури повiтря сприяе випаровуванню вологи, змш вологостi ЛГМ. Наприклад, за вщносно1' вологостi повiтря понад 60 %, iмовiрнiсть виникнення люово1' пожежi дуже низька; за 40-60 % - можлива слабка рухлива пожежа; за 30-40 % - iмовiрнiсть виникнення люових пожеж дуже висока; менше 25 %
- низовi лiсовi пожежi легко переходять у верховi. Також В.Г. Нестеров тд-твердив висновки американських учених Мтела i Зонома про те, що дощ, висотою 5 мм i бшьше, значно знижуе стушнь пожежно1' небезпеки; висотою менше 5 мм - не гарантуе пожежно1' безпеки; сильна злива загасить люову по-жежу без перспективи подальшого ïï вiдновлення. Разом з комплексним по-казником горимостi (Г, мбар-°С), який враховуе сукупнiсть метеорологiчних чинниюв, що впливають на вологiсть ЛГМ, В.Г. Нестеров запропонував шкалу для визначення пожежноï небезпеки в лiсi залежно вiд погодних умов.
З 1972 р. в Укра]_ш прийнято 5 клаЫв шкали пожежноï небезпеки за погодними умовами залежно вщ значення комплексного метеорологiчного показника В.Г. Несторова [5]: клас I - до 300 - вщсутшсть пожежноï небезпеки; II - 301-1000 - мала пожежна небезпека; III - 1001-4000 - середня пожеж-на небезпека; IV - 4001-10000 - висока пожежна небезпека; V - понад 10000
- надзвичайна пожежна небезпека.
Однак, шкала В.Г. Нестерова мае серйозний недолж - вона не враховуе особливост процесу горшня в люах рiзних тишв, а саме: наведений вище рiзновид люових горючих матерiалiв. Наприклад, у серединi лгга одного i того ж дня, а вщповщно i за однаковоï величини комплексного показника у ли-шайнико-моховому бору, може виникнути висока пожежна небезпека, а у трав'яному типi лiсу, iз соковитою лiсовою зеленню, ïï практично немае.
Шкала ощнки люових дшянок за ступенем небезпеки виникнення на них пожеж, в основу якоï покладено шкалу 1.С. Мелехова, увшшла до складу рiзноманiтних законодавчих докуменлв, зокрема до "Правил пожежноï безпеки в люах Украши" [7]. Зпдно з цими правилами, за ступенем пожежноï небезпеки лiсовi масиви дшять на п'ять класiв: I клас - висока пожежна небезпека; II - вище середньоц III - середня; IV - нижче середньоц V - низька. Причому, пожежна небезпека встановлюеться на один клас вище: для хвойних насаджень, будова або iншi особливост яких сприяють переходу ни-зовоï пожежi у верхову; для дшянок люового фонду, що прилягають до дор^
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.4
загального користування або розташоваш на вiдстанi 50 м i менше вiд залiз-ниць i лiсових шдприемств, як використовують вiдкритий вогонь; для наса-джень з рiвнем радiацiйного забруднення вщ 1 до 14 Ю/км2 незалежно вiд породного складу, вшу й умов мюцезростання.
1снуе ще один пiдхiд до подшу лiсових масивiв за ступенем пожежно! небезпеки залежно вiд швидкостi розповсюдження фронту люово! пожежi та пори року (табл.).
Табл. Середня швидтсть поширення фронту л'шовсн пожежi, м/с
Клас Пори року
пожежно! Весна .Што Осшь
небезпеки (кштень, травень) (червень - серпень) (вересень, жовтень)
I 0,025 ^ 0,33 0,008 ^ 0,017 0,004 ^ 0,008
II 0,008 ^ 0,017 0,004 ^ 0,008 0,004 ^ 0,007
III 0,004 ^ 0,017 0,004 ^ 0,008 < 0,004
IV 0,004 ^ 0,08 0,004 < 0,004
На лiсовi дшянки I-III клаЫв пожежно! небезпеки припадае 70-90 % пожеж. Можливють загорянь виявляеться рашше на дiлянках I класу, потiм у Mipy збiльшення ступеня пожежно! небезпеки за погодними умовами - на дь лянках II, III клаЫв i т. ш.
Вiдповiдно до класiв пожежно! небезпеки вживають конкретних захо-дiв з охорони лiсiв вiд пожежi - назначають патрульнi польоти, здiйснюють наземне стеження, оргашзовують чергування на пожежних спостережних вежах тощо. Очевидно, виявлення потенцшно небезпечних джерел спалаху на раннiх стадiях i ощнка динамiки лiсових пожеж сприяе попередженню ви-никнення та локалiзацi! плошд поширення люово! пожежi з мшмальними затратами сил та засобiв.
Динамiка розвитку лiсових пожеж з огляду на причини !хнього виник-нення, пiрологiчнi властивостi ЛГМ, процеси горшня тощо охарактери-зуеться такими етапами [6].
На першому emani (початкова стадiя поширення пожеж^ - люова по-жежа займае, порiвняно з кiнцевою, невелику плошу, локалiзована на кон-кретнiй територп. Невеликий периметр вогню обумовлюе слабку динамжу пожежi та мiнiмальну швидюсть наростання плошi. На цьому еташ лiсову по-жежу найпростiше локалiзувати та лiквiдувати.
На другому emani ^зке наростання плошi, катастрофiчний режим горшня) - швидюсть поширення вогню люовою пiдстилкою рiзко зростае внас-лiдок розширення периметра територи, охоплено! вогнем. Залежнiсть змiни сумарно! плошi горiння вiд часу описуеться степеневою функцiею другого i бшьш високих порядкiв (втiм, iнколи ця залежшсть лiнiйна), що призводить до збшьшення плошi в 6-10 разiв за 1-3 доби. У цей перюд ди команд поже-жогасшня, з одного боку, якнайменше ефективш, а з iншою - найнеобхiднiшi для захисту економiчно та стратепчно важливих об,ектiв. Основнi витрати сил i засобiв (i вiдповiднi ршення про !хне залучення) припадають саме на цей перюд поширення люово! пожежь
На третьому emani (послаблення люово! пожежi) частка люово! тери-Topiï, придатно1 для горшня, починае зменшуватися. Вiдповiдно, знижуеться швидкiсть залучення до пожежi нових територш - пожежа досягае найбшь-шого поширення i вичерпуе "ресурс" для продовження процесу горшня. На цьому еташ дiяльнiсть з локалiзацiï пожежi та боротьби з вогнем е бшьш ефективною, кiлькiсть потрiбних сил i засобiв знижуеться. Варто зазначити, що настання цього етапу часто пов'язано iз настанням перюду дощiв.
На четвертому emani (стабшзащя лiсовоï площi пожежi, ïï локалiза-цiя та лiквiдацiя) сумарна площа, зайнята пожежею, перестае змiнюватися, що викликано досягненням пожежею гранично!" межi - доступно!" для горiння люово!" територiï, а також дiями пожежно-рятувальних пiдроздiлiв.
Отже, найважливiшим для боротьби з люовою пожежею е перший етап. Саме у цей момент е змога уникнути великих подальших витрат, пов'язаних iз виходом пожежi на катастрофiчний рiвень горiння. У разi переходу до другого етапу, динамжа поширення лiсовоï пожежi практично не за-лежить вщ дiй пожежно-рятувальних пiдроздiлiв i в умовах великих територш пожежа стае некерованою. Сдина можливiсть боротьби в цьому випадку пов'язана iз створенням захисних (мiнералiзованих) смуг на достатньо вели-кiй вiдстанi вщ фронту пожежi. На третьому та четвертому етапах локалiза-цiя та лшвщащя пожежi спрощуеться, але дп пожежних команд вже мало впливають на сумарний збиток вiд пожежг
Висновки. Отже, актуальними напрямками дослщження проблеми пiдвищення пожежноï безпеки лiсiв на сьогоднi е:
1. Розроблення ефективних методик протипожежноï культури насе-лення, дiï якоï запобiгають появi лiсових пожеж.
2. Створення сучасних методiв прогнозування настання пожежонебез-печного сезону в люах на основi комплексного пiдходу з врахуванням мете-орологiчних (швидкостi вiтру, сонячного випромшювання, температури по-вiтря i грунту, вiдносноï вологостi повiтря), антропогенних (вщпочинкових вогнищ, навмисних пiдпалiв, iскор вщ електромереж i аварiй автотранспорту i т. ш.) i природних (пожеж вщ блискавок) чинникiв i характеристик лiсiв.
3. Розроблення математичноï модел^ реалiзацiя якоï дасть змогу прог-нозувати розвиток i поширення пожежi з урахуванням усiх наведених вище -чинникiв, що сприятиме виробленню ефективних рiшень для боротьби з ними.
Лггература
1. Андреев Ю.А. Социально-психологические аспекты рекреационных посещений леса и возникновение пожаров / Ю.А. Андреев, Г.Ф. Ларченко // Лесные пожары и борьба с ними.
- М. : ВНИИ ПО, 1987. - С. 251-263.
2. З1бцев С.В. Анал1з особливостей люопожежно1 обстановки та стану протипожежно1 охорони люу в зонах рад1ацшного забруднення / С.В. З1бцев // Науков1 доповщ НАУ. - 2006.
- Вип. 4(5). - 17 с. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.nbuv.gov.ua/e-Jour-nals/nd/2006-4/06zsvcbr.pdf
3. Мелехов И.С. Природа леса и лесные пожары. - Архангельск : Изд-во АЛТИ, 1947. - 126 с.
4. Нац1ональна допов1дь про стан техногенно1 та природно1 безпеки в Украш1 // Офь цшний сайт МНС Украши. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.mns.gov.ua/con-tent/national_lecture.html
5. Нестеров В.Г. Горимость леса и методы ее определения. - М. : Изд-во "Гослесбумиз-дат", 1949. - 74 с.
Науковий iticmiK НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.4
6. Общая оценка лесных пожаров 1990-2000 // Федеральная служба лесного хозяйства России. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.fao.org/docrep/006/ad653e/ad653e77.
7. Правила пожежно! безпеки в люах Укра!ни // Наказ Держлюгоспу Укра!ни № 278 вщ 27.12.2004 р.
8. Свириденко В.С. Люова тролопя / B.G. Свириденко, О.Г. Баб1ч, А.Й. Швиденко. -К. : Вид-во "Агропромвидав Укра!ни", 1999. - 172 с.
9. Число грозовых разрядов на землю (на 1 км2 в год): Карта: справочник по опасным природным явлениям в республиках, краях и областях Российской Федерации. - СПб., 1997. -566 с.
10. Canadian Forest Fire Danger Rating System (CFFDRS). [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.fire.ak.blm.gov/content/weather/2008%20CFFDRS%20Weather%20Guide.pdf
11. National Fire danger Rating System (NFDRS). [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.wrh.noaa.gov/sew/fire/olm/nfdrs.htm.
Смотр О. О. Структурный анализ лесных пожаров, динамика их развития и распространения
Проведен анализ причин возникновения лесных пожаров и особенностей их прогнозирования. Рассмотрена динамика развития и распространения лесных пожаров, на основании чего определенно основные направления исследования проблемы повышения пожарной безопасности лесов. Установлено, что для повышения пожарной безопасности лесов одним из перспективных направлений есть разработка современных методов прогнозирования наступления пожароопасного сезона в лесах на основе комплексного подхода с учетом метеорологических (скорости ветра, солнечного излучения, температуры воздуха и почвы, относительной влажности воздуха), антропогенных (костров, преднамеренных поджогов, искр от электросетей и аварий автотранспорта и так далее) и естественных (пожары от молний) факторов и характеристик лесов.
Ключевые слова: лесной пожар, пожароопасный сезон, развитие и распространение лесного пожара.
Smotr O.O. The structural analysis of the forest fires, the dynamics of their growth and extension
The analysis of forest fires reasons and features of their prediction is conducted. The dynamics of the growth and spreading of forest fires is considered, on their basis the main directions of forests' fire safety increase problem are determined. It is established that the development of the contemporary methods to predict the fire hazard season in the forests by means of the complex approach with taking into account of the meteorological (speed of wind, sun radiation, temperature of air and soil, relative humidity of air) the anthropogenic (fires caused by holidaymakers, deliberate arsons, the sparks from the electric network and the motor transport crash and others) and the natural (fires caused by lightning at dry thunderstorms) factors and fire characteristics is one of the promising directions to increase forests fire safety.
Keywords: forest fire, fire hazard season, growth and extension of forest fire.
УДК581.526.42 Астр. Н.С. Стрямець; ст викл. О.А. Чаплик,
канд. с.-г. наук; Г.В. Стрямець; асист М.В. Бойчук - НЛТУ Украти,
м. Львiв, Природний заnовiдник Розточчя
ЕКОЛОГ1ЧН1 ПРОБЛЕМИ ЛЬВ1ВЩИНИ ТА ШЛЯХИ 1ХНЬОГО ПОДОЛАННЯ
Розглянуто основш еколопчш проблеми Львiвщини як прикордонного репону. Охарактеризовано найбiльшi джерела забруднення у Львiвськiй область Проаналiзовано основш способи та запропоновано низку можливих кроюв для подолання цих проблем.
