Способ предотвращения перехода низового лесного пожара в верховой Советский патент 1991 года по МПК A62C3/02 

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к противопожарной технике и, в частности, к способам тушения лесных пожаров в хвойных молодняках.

Известен способ локализации низового лесного пожара, основанный на создании перед фронтом пожара заградительной полосы с помощью взрыва шнурового заряда, взрывчатого вещества (ВВ)%

Недостатком этого способа я вляется то, что его применение не гарантирует предотвращение перехода низового лесного пожара в верховой, В результате подрыва шнурового заряда на напочвенном покрове образуется минерализованная полоса, которая предотвращает распространение низового пожара,но не препятствует переходу

низового пожара в верховой, что чрезвычайно важно в хвойных молодняках.

Известны способы тушения верховых лесных пожаров, суть которых заключается в подрыве в пологе леса заряда ВВ, расположенного с определенной плотностью, на определенной высоте специальным образом, в момент подхода фронта верхового пожара. В результате взрыва в пологе леса создается противопожарный заслон - зона, свободная от лесных горючих материалов (Л ГМ), непреодолимая для огня. Эти способы приводят к нежелательным экологическим последствиям, так как происходит полный обрыв хвои и тонких веточек в этой зоне, что в конечном счете приводит к гибели деревьев. Очевидно, что использование этих способов является крайней мерой, необходимой для тушения верхового и повального пожаров, но неоправданной для локализации низового пожара и предотвращения перехода низового пожара в ьерхо- вой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ предотвращения верхового пожара, основанный на уменьшении запаса ЛГМ в нижней части полога леса. По этому способу осуществляют механическую обрезку или обрубку нижней части крон деревьев с тем, чтобы низовой пожар не смог инициировать верховой. Но этот способ не эффективен вследствие его трудоемкости и малой one ратмвности из-за больших затрат времени на удаление ЛГМ. Кроме того, этот способ не позволяет локализовать распространение низового лесного пожара по напочвенному покрову и погасить огонь.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения перехода низового пожара в верховой.

Поставленная цель достигается тем, что при приближении фронта низового пожара в способе включающем обрыв ЛГМ в нижнем ярусе полога леса, используют шнуровые заряды ВВ, один из которых располагают на высоте h 0,5-1,0 м от нижних веток деревьев вдоль поверхности земли и перпендикулярно направлению движения фронта пожара, а другой размещают позади и вдоль первого на расстоянии 2-2,5 м от него по напочвенному покрову и осуществляют последовательно подрыв первого и второго ВВ с интервалом t 0,5-1 с.

На чеотеже представлена схема реализации способа.

В результате взрыва первого заряда ВВ при подходе фронта пожара почти мгновенно удаляются ЛГМ из нижнего яруса полога леса до высоты не менее 1,5 м от места расположения заряда, тем самым исключается возможность перехода низового пожара в верховой, так как. максимально возможная высота пламени нтенсивного, низового пожара не превосхо дит 2 м, Подрыв второго заряда ВВ спустя 0,5-1 с после первого приводит к образованию минерализованной полосы с разбросом грунта в 4-5 м, срыву пламени, локализации и тушению пожара. Таким образом, в результате всей совокупности операций и условий осуществляют предотвращение перехода низового лесного пожара в верховой,

Установлено, что наиболее рационально размещение первого заряда на высоте h 0,5-1,0 м, что обеспечивает обрыв ЛГМ, создание заградительной полосы и исключает возможность перехода низового лесного

-

пожара в верховой. Такой диапазон для h выбран в соответствии с высотой пламени. Высоту пламени можно определить, зная запас ЛГМ m и скорость распрост5 ранения фронта пожара w по формуле НПл k vm w, где k - корректирующий коэффициент, равный, например, для спада листвы, спада хвои и живой хвои 8, 9 и 10. Например, если m

10-1,5 кг/м2, w 0,01 м/с (что соответствует большому запасу ЛГМ и высокой скорости распространения огня), то средняя высота пламени Н 1,1 м, а теоретически максимально возможная, вдвое превышающая 15 среднюю, Н 2,2 м. Тогда разрешение заряда на высоте h 0,5-1 м обеспечивает образование заградительной полосы высотой до 2,5 от поверхности земли, что гарантирует нераспространение огня в крону деревьев.

20 Расположение заряда на высоте h 1 м нецелесообразно по экологическим соображениям, а также по причине того, что наиболее эффективно действие взрыва сказывается на расстоянии до 1,5 м от места

25 расположения заряда ВВ. При h 0,5 м не гарантируется полностью предотвращение перехода, Размещение второго заряда ВВ позади первого на расстоя нии I 2-2,5 м по напочвенному покрозу обусловлено исклю30 чением вероятности повреждения конструкции изделия В В при подрыве первого заряда ВВ с одной стороны и созданием совместно с первым зарядом заградительной полосы - с другой. При подрыве второго

35 заряда заградительная полоса, образованная после взрыва первого заряда, расширяется на поверхности земли и становится непреодолимой для огня. Размещение второго заряда на расстоянии 2,5 м нецеле40 сообразно вследствие ограниченного радиуса эффективности действия взрыва ВВ. Интервал времени в 0,5-1 с между подрывом зарядов наиболее: рационален, так как именно в этом случае наиболее полно

:45 реализуется взаимодействие обоих зарядов для образования заградительной полосы,

срыва пламени, локализации и тушения пожара. Ударная волна поспе взрыва второго заряда В В движется в разреженной зоне

50 воздуха (после прохождения ударной волны от первого заряда) и наиболее эффективно дополняет результат воздействия первого взрыва. При t 1 с эффект взаимодействия ударных волн от обоих взрывов менее выра

55 жен, поскольку с течением времени состояние среды возвращается к исходному. При t 0,5 с, т.е. при практически одновременном подрыве зарядов, вместо эффекта дополнения результата действия ударной волны от первого заряда действием ударной

волны второго заряда, имеет место встречное взаимодействие ударных волн. Использование в способе шнуровых зарядов ВВ имеет то преимущество, что вследствие гибкости зарядов их удобно размещать в пологе леса.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа размещением первого шнурового заряда В В на высоте h 0,5-1 м от нижней границы полога леса, размещением второго заряда ВВ позади первого на расстоянии I 2-2,5 м на поверхности земли и последовательным подрывом зарядов с интервалом t 0,5-1 с. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизна.

При изучении других известных технических решений обнаружено использование шнуровых зарядов для тушения лесных пожаров, но последовательность операций и установка зарядов, приводящие к предотвращению перехода низового пожара в верховой, не известны. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа испытания проведены в полевых условиях. Для определенности выбрана полоса соснового молодняка шириной 2 м, с подстилкой из мха, с спадом хвои с запасом 1,5 кг/м2 (рис.) Низовой пожар распространяется по направлению ветра со скоростью 0,01 м/с. Первый заряд ВВ типа ЭШ-1П (на рис. - 1) длиной 2 м размещают на высоте h 0,5 м от нижних веток вдоль плоскости земли перпендикулярно направлению движения фронта пожара. Позади его на удалении 2 м на напочвенном покрове располагают второй заряд ВВ (на

рис. - 2). При подходе фронта пламени к месту расположения первого заряда последний подрывают, а через 1 с осуществляют подрыв второго заряда ВВ. В результате взрыва в нижней части крон деревьев удаляются основные проводники горения и образуется заградительная полоса высотой до 2 м, вследствие чего становится невозможным переход огня с напочвенного покрова в

полог леса, поскольку максимальная теоретическая высота пламени в этом случае не превышает 1,5 м. На поверхности земли образуется опорная минерализованная полоса с разбросом грунта в 4 м, обеспечивающая

локализацию низового пожара и его тушение.

Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с базовым объектом позволяет более эффективно,

надежно и оперативно предупредить переход низового лесного пожара в верховой и обеспечить его локализацию.

Формула изобретения Способ предотвращения перехода низового лесного пожара в верховой, включающий обрыв лесных горючих материалов в нижней части полога леса, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения,вдоль фронта ложара располагают шнуровые заряды, один из которых поднимают на высоту 0,5-1,0 м от нижней части полога леса вдоль плоскости земли, причем кумулятивную щель шнура располагают перпендикулярно направлению

распространения фронта пожара, а другой заряд размещают по напочвенному покрову позади и вдоль первого заряда на расстоянии 2,0-2,5 м от него и осуществляют последовательно подрыв первого и второго

зарядов с интервалом 0,5-1,0 с.

Изобретение относится к охране окружающей среды и связано с проблемой тушения лесных пожаров взрывом, в частности с предотвращением перехода низового лесного пожара в верховой. Цель изобретения - повышение эффективности предотвращения перехода низового лесного пожара в верховой с помощью подрыва с интервалом 0,5-1 с двух шнуровых зарядов В В. При этом первый шнуровой заряд ВВ располагают на высоте 0,5-1 м от нижней границы полога леса вдоль фронта пожара, а второй - позади и вдоль первого на расстоянии 2-2,5 м от него по подстилающей поверхности. 1 ил.