Способ предотвращения перехода низового лесного пожара в верховой

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 А 62 С 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771930/12 (22) 19.12,89 (46) 15.12,91. Бюл. ¹ 46 (71) Томский государственный университет им. В.В. Куйбышева и Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики (72) А.М. Гришин, Н.А. Алексеев, Ю.В. Кустов и А.В. Орлов (53) 628.74(088.8) (56) Исаков P.Â. Воспламенение хвои при развитии низовых пожаров в верховые, Красноярск, Ил и Д СО АН СССР, 1985, 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 (B В)

Недостатком этого способа является 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

„„. Ж„„1697855 Al (54) СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПЕРЕХОДА НИЗОВОГО ЛЕСНОГО ПОЖАРА В

ВЕРХОВОЙ (57) 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 — 1сдвухшнуровыхзарядов ВВ. Приэтом первый шнуровой заряд BB 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. низового пожара в верховой, что черезвычайно важно в хвойных молодняках. О

Известны способы тушения верховых 0 лесных пожаров, суть которых заключается в подрыве в пологе леса заряда ВВ, Ор расположенного с определенной плотно- (д стью, на определенной высоте специаль- у ным образом, в момент подхода фронта верхового пожара. В результате взрыва в пологе леса создается противопожарный заслон — зона, свободная от лесных горючих материалов (ЛГУ), 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 мерай, необходимой для тушения верхового и повального пожаров, на неоправданной для локализации низового пожара и предотвращения перехода низового пожара в верховой.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ предотвращения верхового пожара, основанный на уменьшении запаса ЛП4 в нижней части полога леса, Па этому способу осуществляют механическу а обрезку или обрубку нижней части крон деревьев с тем, чтобы низовой пожар не смог инициировать верховой. На этот способ не эффективен вследствие его трудоемкости и малой оперативнасти из-за больших затрат времени на удаление ЛГУ, Кроме тога, этот способ не позволяет локализовать распространение ниэавага лесного пожара по напачвеннаму покрову и погасить огонь.

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

Поставленная цель достигается тем, чта 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 ат нижних веток деревьев вдоль поверхности земли и перпендикулярна направлению движенля фронта па>кара, а другой размещают позади и вдоль первого на расстоянии = 2 — 2,5 м от него па напачвеннаму покрову и осуществляют последовательно подрыв первого и второго ВВ с интервалам t = 0,5 — 1 с, На чертеже представлена схема реализации способа.

В результате взрыва первого заряда ВВ при подходе фронта пожара почти мгновенна удаляются ЛГУ из нижнего яруса полога леса да высоты не менее 1,5 и а, места расположения заряда, тем самым исключается воэможность перехода низового пожара в верховой, так как максимально возможная высота пламени 45 дит 2 м, Подрыв второго заряда BB спустя

0,5-1 с после первого приводит к образованию минерализованнай 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 па>кара в верховой, Установлено, чта наиболее рационально размещение первого заряда на высоте h =

=0,5-1,0 м, чта обеспечивает обрыв ЛГМ, создание заградительной полосы и исключает вазма>кнасть перехода низового лесного

55 интенсивного низового пожара не превасха- пожара в верховой. Такой диапазон для h выбран в соответствии с высотой пламени.

Высоту пламени можно определить, зная запас ЛГМ m и скорость распространения ранта пожара w по формуле

Нгд = k гп w, где k — корректирующий коэффициент, равный, например, для спада листвы, опада хвои и живой хвои

8, 9 и 10. Например, если m =

1,5 кг/м2, а = 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 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.

Расположение заряда на высоте h > 1 м нецелесообразно по экологическим сообра>кениям, а также па причине того, что наиболее эффективно действие взрыва сказывается на расстоянии до 1,5 м от места расположения заряда ВВ. При h < 0,5 м не гарантируется полностью предотвращение перехода, Размещение второго заряда ВВ позади первого на рассто нии = 2 — 2,5 м по напачвеннаму покрову обусловлено исключением вероятности повреждения конструкции изделия ВВ при подрыве первого заряда ВВ с одной стороны и созданием совместно с первым зарядом заградительной полосы — с другой. При подрыве второго 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 нецелесообразно вследствие ограниченного радиуса эффективности действия взрыва

ВВ. Интервал времени в С,5 — 1 с между подрывом зарядов наиболее рационален, так как именно в этом случае наиболее полно реализуется взаимодействие обоих зарядов для образования заградительной полосы, срыва пламени, локализации и тушения пожара. Ударная волна после взрыва второго заряда ВВ движется в разреженной зоне воздуха (после праха>кдения ударной волны ат первого заряда) и наиболее эффективно дополняет результат воздействия первого взрыва, При t > 1 с эффект взаимодействия ударных волн от обоих взрывов менее выражен, поскольКу с течением времени состояние среды возвращается к исходному. При < 0,5 с, т,е, при практически одновременном подрыве зарядов, вместо эффекта дополнения результата действия ударной волны от первого заряда действием ударной

1697855 волны второго заряда„имеет место встречное взаимодействие ударных волн. Использование в способе шнуровых зарядов BB имеет то преимущество, что вследствие гибкости зарядов их удобно размещать в поло- 5

re леса, Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа размещением первого шнурового заряда ВВ на высоте h = 0 5 — 1 м от нижней границы полога леса, размеще- 10 нием второго заряда ВВ позади первого на расстоянии = 2 — 2,5 м на поверхности земли и последовательным подрывом зарядов с интервалом т = 0,5-1 с. Следовательно, предлагаемое техническое решение соот- 15 ветствует критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений обнаружено использование шнуровых зарядов для тушения лесных пожаров, но последовательность опера- 20 ций и установка зарядов, приводящие к предотвращению перехода низового пожара в верховой, не известны. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные от- 25 личия".

Для экспериментальной проверки предлагаемого способа испытания проведены в полевых условиях. Для определенности выбрана полоса соснового молодняка 30 шириной 2 м, с подстилкой из мха, с опадом хвои с запасом 1,5 кг/м (рис.) Низовой по2 жар распространяется по направлению ветра со скоростью 0,01 м/с. Первый заряд BB типа ЭШ-1П (на рис. — 1) длиной 2 м разме- 35 щают на высоте h = 0,5 м от нижних веток вдоль плоскости земли перпендикулярно направлениюдвижения фронта пожара. Позади его на удалении 2 м на напочвенном покрове располагают второй заряд ВВ (на 40

I 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 обьектом 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, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения эффективности предотвращения, вдоль фронта пожара 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 о.

lit)

Составитель А. Гришин

Редактор А.Калениченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор, А.Осауленко

Заказ 4346 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r. Ужгород, ул.Гагарина, 101