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森林火灾蔓延速度如何计算

发布时间:2021-11-14 09:38 来源:互联网 点击:0
森林火灾林火蔓延速度指单位时间内火的蔓延扩展距离。那么,森林火灾蔓延速度如何计算呢?我们以秦林为例来给大家介绍下吧。小编了解到,林火的蔓延速度通常包括线速度、面积速度和周长速度。按其蔓延速度和对林木的危害,又可分为速进地表火和稳进地表火。在我国秦岭林区一般情况下地表火蔓延速度为0.5 km/h~1km/h,占火灾总数的95%,上山火可达1 km/h~3 km

森林火灾蔓延速度如何计算

森林火灾林火蔓延速度指单位时间内火的蔓延扩展距离。那么,森林火灾蔓延速度如何计算呢?我们以秦林为例来给大家介绍下吧。

小编了解到,林火的蔓延速度通常包括线速度、面积速度和周长速度。按其蔓延速度和对林木的危害,又可分为速进地表火和稳进地表火。在我国秦岭林区一般情况下地表火蔓延速度为0.5 km/h~1km/h,占火灾总数的95%,上山火可达1 km/h~3 km/h,大风天气达到5 km/h。荒草山、竹林和油松飞播纯林可形成急进地表火,火蔓延速度快,瞬间可达5 km/h~8 km/h,占火灾总数的5%。当火场火蔓延速度大于5km/h,在秦岭林区,受地形限制和林木的阻碍,扑救人员被困火场基本没有逃生的可能。在秦岭林区每条沟都有常年河和主要为针阔混交林的限制,每天向同一个方向蔓延距离不超过3km。下面就影响林火的蔓延速度的因子做以说明:

一、 时间

1、着火时间

秦岭林区在森林火灾发生着火以后,林火地表火蔓延速度较慢,据研究资料,火头蔓延速度0.1 m/s ~0.7m/s,两翼和火尾为0.1 m/s ~0.4m/s,经15min~20min后,蔓延面仅为0.01hm2。如继续发展,其火头速度可增加到10 m/s ~15m/s,即每小时可蔓延0.5km~1km左右,这时是扑救森林火灾的最佳时机。在计划烧除时,应尽量避免大面积连续火烧,将所要烧除的林地分割成若干小块,分块点烧,以降低火蔓延速度,从而可以减少日用火不慎所造成的人为森林火灾。在森林火灾扑救时,也应把火场通过围、堵、割等方法分成若干个小块,以降低火蔓延速度和火强度,从而达到灭火的目的。

2、 燃烧时间

在上午10时至下午3时这段时间内最易发生火灾,因为在这段时间内气温上升,阳光充足,使地表可燃物附近热流达最大值,每天12时到14时是火蔓延速度最快之时,通常采用打防火线的办法进行扑救,不主张直接扑打火头。5时到7时是火火蔓延速度几乎接近于零,火场燃烧程度最小,通常采用水浇土埋的打余火办法进行扑救,有效把握这段时间以最小的代价歼灭火灾。一般地讲,白天林火蔓延快,夜间蔓延速度减慢,就松林而言,白天林火蔓延速度为0.85km/h,傍晚或早晨为70m/h,夜间则为0。

二、地形

虽然地形对火的强度及其它火行为现象有影响,但它主要影响火的蔓延方向和速度。

1、坡度

燃烧物质向着太阳和风时,易干燥。实践已经确认阳坡易引起火灾并传播速度快,阴坡则正好相反。坡度大小影响可燃温度的变化,坡度大可燃物易干燥。很明显,当坡度大时,一个燃烧中心所产生向上的对流柱越靠近燃烧物质,这时物质受到对流和辐射热量的加热从而加快干燥和燃烧。上山火燃烧强度传播速度快,同时由于存在斜坡,燃烧物可能滑动滚下,从而点燃新的燃烧点。下山火燃烧较缓慢,有利扑救。当火从山上向山下蔓延至山脚后,再向上蔓延,会形成几处火头,扩大燃烧面积。扑火时,应尽可能把蔓延火控制在山腿前扑救。坡度主要影响火的蔓延速度。当坡度为18°时,火的蔓延速度是平地火蔓延速度的1倍,扑火人员行进速度降低1倍,火场表现为稳进地表火,采用直接扑打法。当坡度为36°时,火的蔓延速度又增加1倍,扑火人员行进速度再降低1倍。当坡度为40°~70°时,火的蔓延速度是40°中等坡度的1倍,扑火人员不安全。如果坡度增至70°~100°,则火的蔓延速度将会再增加1倍,扑火人员几乎无法到达,通常采用打防火线的办法。

2、海拔

海拔高度能影响防火期长短和可燃物量。山地随着海拔高度的增加,气温逐渐下降,一般海拔每升高100m,气温要降低0.6℃,海拔越高,气温越低,相对湿度越大,地被物含水量也越大,降水量也有明显增加,一般不易发生火灾,但海拔高度大的山岗,风速也大,一旦发生火灾,蔓延速度也就较快。

3、峡谷

狭窄的通道,如凹形或V形的窄峡谷,对燃烧的火起到像烟囱似的疏导热量作用,与宽阔的峡谷或宽阔的凹形地形相比,其辐射更易使火沿山坡蔓延,火蔓延的速度比预计的在一般情况下的火蔓延速度要快。

4、坡向

燃烧物质向着太阳和风时,易干燥。实践已经确认阳坡易引起火灾并传播速度快,阴坡则正好相反。阳坡的火蔓延速度是阴坡的1.5倍。

5、坡位

坡位不同,地被物多少及干旱程度不同,火灾蔓延速度不同,低凹地多草丛,火燃烧猛烈。山顶及陡坡岩石裸露处,可燃物稀少,不易燃烧,火烧到自灭,但山顶部燃烧的球果、枝条下滑后,又能引起新的着火点。

三、风象

1、风

风增加燃烧区内的空气,使火焰温度降低,但带来了大量的氧气,火焰被风吹后发生变化,不仅加大火焰长度,加剧了辐射和对流传热作用,使火燃烧得更加旺盛。在风速35m/s 的情况下,火场周长各部分火蔓延范围占周长总长的百分率分别为:顺风火头50%,侧方40%,逆风火头10%。无风时其百分率为:顺风火头25%,侧方50%,逆风火头25%。秦岭林区,风力在4级以下时,除荒草山而外,一般的地表火表现为稳进地表火;在风力4级~5级时,即风速5.5 m/s ~9.8 m/s,蔓延速度达到137hm2/h~173 hm2/h,火场演变为急进地表火;风速度在3级以下时,上坡的风在山顶会回头,形成反山气流。因此,火在山脊和初下山位置时,一般火势较弱,蔓延速度慢。所以,在火的山脊位置开辟防火线,营造防火林带可发挥较好的阻火、灭火、防火效益。如果出现4级以上的风,则反山气流消失,产生越山气流,在山脊开辟防火线,在山的背部守候扑打下山火很不安全,蔓延速度加快,常在背坡20m范围外开设防火线。风速对火蔓延速度的影响十分明显,对可燃物水平连续性的影响程度大于坡度。

2、 温度

干枯杂草燃点为150℃~200℃,木材为250℃~300℃。温度升高7℃,林地可燃物含水率急剧减少,林火蔓延速度增大1倍。阳性杂草和易燃灌木地段,会突然增加林火蔓延速度,改变林火燃烧方向,产生高强度的林火。

四、可燃物

1、可燃物含水率

可燃物的形状、结构、大小、含水量不同,则蔓延快慢也不同,如矮小干枯的杂草、灌木燃点低、蔓延快;湿润、粗大的枯枝、倒木不易燃,蔓延慢。森林可燃物是森林火灾的基础因素,其含水率的多少与火灾的强度、 蔓延速度密切相关。森林可燃物的含水率、相对湿度等气象要素与林火之间的关系,通过实验发现,含水率小于5 %极易燃,含水率6 %~10% 很易燃,含水率11%~20% 易燃,含水率2l%~3 0% 难燃或可燃,含水率大于30%不燃。可燃物含水率决定其火蔓延速度,含水率大,火蔓延速度慢,每提高3%点,蔓延速度降低1倍。林内草本植物含水率较低、燃点较低、生长茂密,最易着火,首先着火,火蔓延速度快、火势不大。林内的木本植物含水率稍高、燃点较高、在草木的引燃下着火,火蔓延速度慢、火势大。

2、 林分类别。

杂草、枯枝落叶,枝丫和采伐剩余物等构成的地表火,蔓延速度快,是泥炭、腐殖质和腐朽木等构成地下火的13倍~14倍。一般林分形成的地表火,火头前进速度小于2m/min,大风天气、上山火形成的中速火的火头前进速度在2.1 m/min~20m/min,荒草山、竹林、油松飞播纯林等快速火的火头前进速度大于20m/min。针叶林的枝叶富有油脂,自然整枝不良,下枝离地面近,在地表火的烘烤下,极易引起树冠火,通常在地表火过后15min~30min内发生,其推进速度虽然较慢,但火势猛烈,使周围空气形成热浪,难以接近。

最后,漂亮女人街友情提醒,林火蔓延速度与诸多因素密切相关,研究其内在规律性的东西,对指导森林防火预案的编制和森林火灾的扑救都有非常重要的意义。

以上就是小编为您整理的森林火灾蔓延速度如何计算的知识,希望对您有所帮助。稍后,我们介绍森林火灾的危害有哪些,欢迎关注这部分森林火灾知识


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