不同条件下秦岭林区森林火灾蔓延速度研究

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1、不同条件下秦岭林区森林火灾蔓延速度研究　　【摘要】秦岭林区森林火灾蔓延速度与时间、地形、气象、可燃物等因子密切相关，本文着力于研究不同条件下的火势蔓延速度，找到其内在规律性的东西。【关键词】秦岭林区；森林火灾；蔓延速度林火蔓延速度指单位时间内火的蔓延扩展距离。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。秦岭林区一般情况下地表火蔓延速度为0.5km/h～1km/h，占火灾总数的95%，上山火可达1km/h～3km/h，大风天气达到5km/h。荒草山、竹林和油松飞播纯林可形成急进地表火，火蔓

2、延速度快，瞬间可达5km/h～8km/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：1时间1.1着火时间7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0.1m/s～0.7m/s，两翼和火尾为0.1m/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10m/s

3、～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。1.2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

4、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。2地形7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。2.1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

5、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

6、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。2.2海拔7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。2.3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

7、一般情况下的火蔓延速度要快。2.4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。2.5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。3气象3.1风7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

8、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