喷头高度对防火林带喷淋效果的影响研究

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1、喷头高度对防火林带喷淋效果的影响研究摘要：通过对安装高度为1.25m、1.65m、1.90m、2.35m、3.20m喷头的喷淋射程和喷淋均匀度进行的测试，发现了在设置的防火林带中，喷头的喷淋效果受郁闭度、树高、冠幅、地形、坡度等因素影响较大。在实验林中的测试结果表明：高度为1.65m喷头喷淋均匀，喷淋效果最佳。中国7/vie　　关键词：防火林带；喷头；安装高度；喷淋效果；均匀度　　中图分类号：S762.3　　文献标识码：A：1674-9944（2017）07-0193-04　　1引言　　随着社会发展和林业经营管理方式的改变，森林火险等级不断提高。森林公园的可燃物载量大[1]

2、，一旦发生火灾，将造成财产损失，威胁游人安全[2]。利用水灭火是最原始的灭火方法，具有效率高、成本低、安全性好、灭火彻底、不留隐患、不易复燃的特点，是广泛使用的扑火技术手段[3]，也是林业发达国家首选的森林火灾扑救方法[4]。为在林地中开展以喷淋水阻隔林火和扑灭林火的研究，本实验在林内带状铺设喷淋系统，通过喷头将水均匀地喷洒在树叶、树枝、树干、地上枯落物上，提高林带内可燃物的含水率和环境湿度，降低可燃物燃点，达到防火和灭火的目的。特别在高危森林火灾时期通过对防火林带进行喷淋灌溉，能大幅提高防火林带的防火能力[5]。本实验设置了旋转喷头，在林地内旋转喷射水流，通过测量喷水流的

3、射程和地面上水的均匀度来说明喷淋的效果，通过测试不同安装高度的喷头喷出水柱的射程和均匀度，确定喷淋效果最佳的喷头高度。　　2材料与方法　　2.1实验基地概况　　本实验地点在东莞市大屏嶂森林公园中部的佛坳景区内，该林分以荷木、马占相思、大叶相思等树种为主，林下还有三桠苦、鸭脚木、九节、五指毛桃、草珊瑚等灌木，是多树种混交林，该林分郁闭度在0.6以上，主要树木平均胸径14.3cm，平均树高10.5m，平均冠幅3.3m。防火林带不同样点山体上侧坡度角在16～27°之间，下侧坡度角在17～35°之间。　　在林中设置长度约300m的喷淋实验管线，在供水主管上安装喷淋系统，喷淋系统包括

4、喷头、喷头立管、阀门井、高位水池等。设置喷头15个，喷头通过对应的立管与给水主管连通，在给水主管道上安装3套压力表，以监测喷淋系统动态压力。　　2.2实验材料　　DN80-DN40热镀锌给水主管，DN25热镀锌立管，46H喷头，压力表，控制阀，激光测距仪，接水塑料盒，称重天平等。　　2.3实验方法　　选取林相、地理位置、坡向、朝向、海拔等均接近的A、B、C三点上喷头作为测试对象（图1）。在每个喷头位置设样地（22m×12m），在不同方向布置24个塑料样盒收集喷淋的水量（图2、3）。　　测试时，分别在A、B、C点位安装高度为1.25m、1.65m、1.90m、2.35m、3.

5、20m喷头立管进行喷水试验，记录每次喷淋时间，用天平称测量24个样盒内所接纳的水量；用激光测距仪测量8个方向喷淋喷洒能到达的有效距离，记录测量地坡度。　　3结果与分析　　3.1不同喷淋高度对喷水距离的影响　　3.1.1A、B、C轴实测数据　　A、B、C轴实测数据见表1。　　3.1.2喷淋射程实测分析　　1方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（18.1m），1.65m喷头（16.8m）；2方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（20.1m），1.90m喷头（19.1m）；3方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（21.9m），1.90m喷头（21.8

6、m）；4方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（19.5m），1.90m喷头（19.2m）；5方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（19.5m），1.25、1.65m喷头（21.8m）并列；6方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（19.8m），1.90m喷头（18.3m）；7方向实测最大2个喷水射程分别是：1.25m喷头（20.4m），1.65m、2.35m喷头（20.2m）并列；8方向实测最大2个喷水射程分别是：3.20m喷头（18.8m），2.35m喷头（17.5m）。　　8个喷水方向，每个方向取喷水最远点和次远点，共18个点（含2个并列点）

7、，其中3.20m喷头有7个点，占38.9%；1.90m喷头有5个，占27.8%；1.25m、1.65m、2.35m喷头各有2个，各占11.1%。最佳为3.20m喷头，其次1.90m喷头。　　剔除3.20m喷头后，同样是8个喷水方向，每个方向取喷水最远点和次远点，共20个点（含4个并列点），其中1.90m喷头有8个，占40.0%；1.25m、1.65m喷头各有5个，各占25.0%；2.35m喷头各有2个，各占10.0%。最佳为1.90m喷头，其次为1.25m、1.65m喷头。　　在防火林带中喷淋时，喷头受森林郁闭度、