Види лісових пожеж і особливості їх розвитку.

Рослинний горючий матеріал та його пожежонебезпечні властивості.

Ліси бувають: хвойні, змішані і листяні. Найбільшою пожежною небезпекою характеризуються хвойні ліси.

Горючим матеріалом в лісі є: деревостан, підлісок, живий наземний покрив, деревний опад, пні, підстилка і торф, а також частково корені дерев і чагарників.

Основою всіх рослин і мертвих рослинних залишків є клітковина і лігнин, із яких складаються стінки клітин, що утворюють рослинні тканини. Особливості цих горючих матеріалів зводяться переважно до різноманітності в будові, смолистості, ступеня розкладання і вологості, що і викликають розходження в їхньому горінні.

Лісові горючі матеріали в залежності від їхніх властивостей і ролі, що вони виконують у виникненні і поширенні лісових пожеж, підрозділяються на п'ять груп.

Перша група - мохи, лишайники і опад. Ці види рослин є тим горючим матеріалом, що загоряється швидше за все і по них поширюється горіння.

Друга група - підстилка (самий верхній шар ґрунту), що складається з відмерлих частин рослин різного ступеня розкладання. Горіння в ній може довго перебувати в схованому стані.

Третя група - трави і чагарники, що складають перший ярус живого наземного покриву. Внаслідок високої вологості і надмірно пухкої структури шару горючі матеріали цієї групи самостійно без інших горіти не можуть.

Четверта група - підлісок. По вологості і її змінах підлісок мало відрізняються від горючих матеріалів третьої групи. Однак у лісах їхнє горіння підсилюють низові пожежі.

П'ята група – деревний опад. Відомо, що захламленість лісу може значно підсилити пожежу і збільшити її тривалість.

Класифікація лісових пожеж.

1. За місцем їх виникнення і розвитку:

- низові (рухливі і стійкі);

- верхові (рухливі і стійкі);

- підземні.

2. За швидкістю поширення фронту полум'я:

- слабкі;

- середні;

- сильні.

Низові пожежі: вогонь розповсюджується надгрунтовим покривом, дрібним хмизом, вітроломом та підліском.

Рухливі низові пожежі: виникають весною і розповсюджуються з великою швидкістю надгрунтовим покривом (опалі листя, хвоя, трава, кущі), горіння триває недовго. Ці пожежі частіше бувають весною і розповсюджуються з великою швидкістю сухим надгрунтовим покривом. При цьому горіння на одній і тій же площі триває недовго.

Стійкі низові пожежі: після згорання сухого надгрунто-вого покриву продовжують горіти підстилка, пеньки, вітролом тощо. Такі пожежі виникають влітку у суху погоду і тривають значний час. За цих умов підгорає коріння дерев, їх кора і можуть скластися умови для виникнення верхових пожеж, особливо в молодих хвойних лісах. У деяких випадках вогонь може проходити однією і тією ж площею 2-3 рази після підсихання надґрунтового покриву або шару торфу. Для низових пожеж характерна площа їх площі – витягнута за напрямком вітру з нерівною крайкою по фронту пожежі. При швидкості вітру понад 6 м/с низові пожежі можуть переходити у верхові.

Під час розвитку низової пожежі при вітрі на відносно рівній поверхні спостерігається рух повітря назустріч фронту поширення вогню. У випадку середньої низової пожежі при вітрі під кроною дерев зустрічний потік повітря із швидкістю 2-3 м/с виникає на відстані до 25 м від фронту вогню. При великій швидкості вітру зустрічний потоків не спостерігається. Максимальна відстань виникнення зустрічного до фронту пожежі потоку повітря, яка дорівнювала 100м, спостерігалась під час сильної низової пожежі на площі 19 га.

 

Верхові пожежі є наслідком стійких низових пожеж у хвойних лісах. Горять крони хвойних дерев. Найчастіше вони виникають під час сильного вітру. В густому лісі і в гірській місцевості.

Рухливі верхові пожежі: виникають тільки під час сильного вітру, вогонь розповсюджується кронами дерев стрибкоподібно (15 – 25 км/год) і значно випереджає фронт низової пожежі. Під час руху вогню кронами дерев вітер розносить іскри. Головешки, котрі утворюють нові осередки низових пожеж на сотні метрів попереду фронту основної низової пожежі.

Стійкі верхові пожежі: вогонь розповсюджується кронами дерев одночасно з просуванням фронту стійкої низової пожежі. Після таких пожеж на їх площі вигорає майже все і лишають тільки обвуглені рештки стовбурів колишнього лісу.

Підземні пожежі виникають у суху погоду на ділянках, що мають підстилку товщиною 20 см і більше або торф' яний шар. У глибину підстилка або торф вигорають до мінерального шару грунту або до шару, де підстилка або торф мають вологість 70% і більше.

Великими лісовими пожежами вважають ті, що поширились на площу понад 200 га (відповідно до «Інструкції про порядок взаємодії відомчої пожежної охорони Держкомлісгоспу України і пожежно-рятувальних підрозділів ОРС ЦЗ МНС України під час гасіння лісових пожеж» великими вважаються пожежі площею понад 5 га). Для них характерні такі особливості:

- виникають вони у тривалі посушливі періоди року, найчастіше, під час сильного вітру;

- утворюються велика інтенсивність виділення тепла і швидкість розповсюдження вогню, який може долати мінералізовані полоси, протипожежні перешкоди, невеликі річки;

- утворюються великі зони сильного задимлення, що утруднює бойові дії з гасіння. А інколи заважає життєдіяльності підприємств, установ і населених пунктів. Розташованих з підвітряного боку на значній відстані від пожежі.

Особливості розвитку великих лісових пожеж.

Природа лісових пожеж визначається складним комплексом взаємодії процесу горіння матеріалів з аеродинамікою руху середовища поблизу осередку пожежі. Причому, якщо для протікання невеликих пожеж визначальними є умови в осередку горіння (вологість, щільність розподілу, склад горючого матеріалу і т.д.), то для великих пожеж (довжиною 1 км) найбільш важливим є процес взаємодії нагрітих продуктів горіння з навколишньою атмосферою. При цьому існування таких пожеж і процес їхнього розвитку не залежать від локальних умов в осередку горіння.

Пожежа великої інтенсивності вносить значні зміни в стан навколишньої атмосфери.

Як правило швидкість руху продуктів згорання безпосередньо з зони горіння складає 5-7 м/с, а температура біля 1000^оС.

Рух середовища поблизу великої пожежі, що визначає характер її розвитку і фізичні наслідки, складається з взаємодії потоків продуктів горіння, які підіймаються вгору з навколишньою атмосферою. Найбільше значення при цьому мають інтенсивність турбулентного обміну продуктів горіння з холодним повітрям, наявність вітру і його вертикальний і горизонтальний профілі, початковий розподіл температури по висоті атмосфери, можливість конденсації парів води в струмені продуктів горіння.

При відсутності вітру продукти горіння піднімаються вгору, створюючи над пожежею вертикальний струмінь нагрітих газів. Турбулентна (вихрова) взаємодія (перемішування) цього струменю з навколишнім середовищем сприяє поступовому залученню в неї холодного повітря, її розширення, спад температури і швидкості підйому. Такий висхідний потік нагрітих газів над пожежею прийнято називати конвективною колонкою.

Процес формування конвективної колонки залежить від початкового розподілу температури по висоті атмосфери. Зниження температури з віддаленням від поверхні землі сприяє проникненню колонки до більш високих шарів. Навпаки, збільшення початкової температури повітря з висотою (інверсія) приводить до погіршення умов утворення розвинутої конвективної колонки.

Критичний розмір площі пожежі, що забезпечує розвиток конвективної колонки до 10 км і викид продуктів горіння в стратосферу, складає більш 20 га.

Розмір такої пожежі залежить від стану атмосфери (тропосфери) і наявності рівнів температурних інверсій. Чим нижчі рівні інверсій, тим слабше розвивається процес горіння і поширення пожежі.

Конвективна колонка, що утворилася від декількох десятків і сотень ізольованих пожеж, досить стійка стосовно вітру і не руйнується.