李旭
摘要:航空滅火具有機動靈活性和“發(fā)現(xiàn)早、行動快、滅在小”的優(yōu)勢,已成為現(xiàn)代森林防火中不可替代的手段。在森林火情監(jiān)測方面,雖然有衛(wèi)星林火遙感監(jiān)測,但準(zhǔn)確率低,需要地面花費大量的人力物力財力和時間進行核實,尤其山高坡陡、交通不便的邊遠(yuǎn)山區(qū),飛機的火情監(jiān)測仍是其他手段不能完全替代的,在森林火災(zāi)撲救方面,航空滅火被認(rèn)為是最直接,最有效的方法。
關(guān)鍵詞:森林;航空滅火;監(jiān)測中心;飛機
隨著科技進步和人類對森林火災(zāi)認(rèn)識的不斷深入,滅火技術(shù)和滅火裝備日趨完善,特別是在航空以水滅火這個森林消防發(fā)展的重要方向上,國內(nèi)外開展了廣泛的研究。飛機載水、灑水,吊桶及人工增雨等一批技術(shù)裝備在森林消防中發(fā)揮了不可替代的作用,隨著機型和相關(guān)設(shè)備的不斷進步,航空以水滅火技術(shù)的優(yōu)勢將會更加突出。
一、航空以水滅火的優(yōu)勢
水是火的克星,以水滅火是當(dāng)今最有效、最徹底、最安全的滅火手段。實施水滅火主要有以下優(yōu)點:
(一)滅火迅速徹底。
水遇火轉(zhuǎn)化為蒸汽時,可以迅速吸收大量的燃燒熱,使可燃物冷卻,并增加可燃物的濕度,直接撲滅林火或減低火強度,為人員接近火線滅火創(chuàng)造條件。
(二)攔截火頭安全高效。
實施航空以水滅火時,可以居高臨下,機動靈活,遠(yuǎn)離火線作業(yè),避免人與火線直接交鋒,極大地降低了滅火難度,能有效保證滅火人員的安全。
(三)清理火線徹底。
實踐證明,用水清理火線是最徹底的清理方式,同時還可增加可燃物的含水率,防止死灰復(fù)燃。
二、林區(qū)實施航空以水滅火的條件
航空以水滅火需要具備水源、基礎(chǔ)設(shè)施和滅火飛機等三方面的基本條件,其中水源包括可供兩棲滅火飛機和直升機吊桶取水、吸水的河流,湖泊等天然水體和水庫等;基礎(chǔ)設(shè)施包括航空護林場站,以及油料、器材等與航空以水滅火有關(guān)的保障和固定設(shè)施;滅火飛機主要包括能夠?qū)嵤┖娇找运疁缁鹱鳂I(yè)的固定翼飛機和直升機。
(一)滅火水源
就全國來看,一般森林密集的地方水資源也比較豐富,我國森林資源豐富的東北、西南和長江流域林區(qū)的水資源也比較豐富。按照經(jīng)濟合理的原則,使用兩棲滅火飛機、直升機吊桶從天然水體直接取水滅火,火場與水源的距離應(yīng)在30km以內(nèi),如距離超過50km就要考慮用兩架以上的機群滅火,但經(jīng)濟性較差。
(二)水滅火基礎(chǔ)設(shè)施
主要指航空護林場站及附屬設(shè)施建設(shè)。目前,全國有18個航空護林場站,擔(dān)負(fù)著黑龍江、內(nèi)蒙古、吉林、云南、廣西、四川和貴州7個省(區(qū))森林的巡護和消防任務(wù)。在航站之外,還臨時增設(shè)了多處直升機臨時停機場和加油站。上述航站基本屬于具備航空以水滅火基地條件的機場。但由于這類機場以往僅供運一5、米一171等小型固定翼飛機和直升機使用,其油料、器材、水和化學(xué)滅火劑等供給設(shè)施以及其他條件還需視具體情況加以擴充,才能滿足中型以上滅火飛機作業(yè)要求。
三、航空水滅火技術(shù)的具體應(yīng)用
在人煙稀少、交通不便的偏遠(yuǎn)林區(qū),可以利用固定翼飛機或直升機裝載水或化學(xué)滅火劑,進行撒水滅火、吊桶滅火,在條件允許的情況下,也可以實施人工增雨滅火。
(一)飛機撒水(化學(xué)滅火劑)滅火
采用飛機撒水滅火技術(shù),以加拿大CL15水陸兩棲飛機為例,飛機上的主要機構(gòu)有滅火水箱、吸水和操縱部分。滅火水箱由兩個玻璃纖維質(zhì)的箱體構(gòu)成,每個箱體下部都設(shè)有水門;吸水機構(gòu)由低阻斗、導(dǎo)流板,單向閥和收放機構(gòu)組成;操縱機構(gòu)為液壓控制機構(gòu),主要控制水門的開與閉和吸水收放機構(gòu)。當(dāng)飛機掠過水面時,靠飛行沖力將水充入水箱,單向閥可防止水倒流。該飛機最主要的優(yōu)點是在飛行中自吸加水,采用俯沖滑水方式,8s即可將6t水吸入水箱內(nèi)。飛機也可以在航站機械加注水(化學(xué)滅火劑)。CL__415飛機滅火噴撒最大長度300m,寬度30m。幾架飛機配合作業(yè),滅火威力較大。
(二)直升機吊桶(吊囊)滅火
吊桶滅火是直升機用懸掛的吊桶自動加滿河流、湖泊的水后,提到火場上空自動釋放達(dá)到滅火目的的技術(shù)。吊桶容量為0.5—1.8t。吊桶有兩種:一種用金屬板材焊接而成,自重0.5t,結(jié)構(gòu)簡單,但保存攜帶不方便;另一種是用涂塑布(PVC)內(nèi)加鋁合金支架制成,可折疊打包,便于攜帶,不影響直升機巡護、載人、載貨作業(yè)。直升機吊桶滅火主要用于滅火頭和高強度火線,盡管載量有限,但對水源條件要求較低,只要有深度0.5m、直徑1_2m的水源,即可實現(xiàn)吸水作業(yè),加滿水時間2min,釋放時間0.5min。直升機吊桶不但可以直接撒水滅火,更重要的是可以向地面臨時水箱(折疊移動式)注水,供機動水泵、水槍使用,方法簡單易行,設(shè)備造價低廉,效果良好。
航空以水滅火技術(shù)是一種適合我國國情的森林消防手段,南北方林區(qū)經(jīng)過多年試驗已經(jīng)掌握了此項技術(shù),局部的多次火場實踐也使此項技術(shù)日臻成熟,只要增加以水滅火飛機的數(shù)量,改良質(zhì)量,航空以水滅火技術(shù)便能在森林防火戰(zhàn)線迅速推廣并見效,此項舉措雖然涉及到經(jīng)費的問題,但從森林火災(zāi)撲救總的支出來看,采用這一先進技術(shù)會更為經(jīng)濟。
四、森林航空滅火技術(shù)的不足
(一)航空噴灑滅火效果不佳。
成災(zāi)之后的林火空間范圍極大,一般高度達(dá)到10~20m,火線沿前進方向長度可達(dá)50m,溫度達(dá)900~C。由于要保證飛機的安全,滅火時飛機只能在距火場上空一定高度進行作業(yè),這就導(dǎo)致灑水高度較高,水在降落過程中受到火場上空強熱氣流的影響,一部分滅火劑(液體滅火劑)在降落至火場的過程中受熱蒸發(fā)或被吹散到火場以外,致使真正作用于火場的滅火劑量很少,滅火效果不佳。
(二)航空灑水滅火水的利用率較低,成本相對較高。
水利用率太低導(dǎo)致單架次飛行滅火效果不佳,因此森林航空滅火很難推廣成為一種常規(guī)滅火手段。
(三)滅火效果取決于飛機的載重量。
飛機噴灑滅火劑滅火的面積與其攜水量成正比。理論上飛機攜帶的滅火劑越多越好,但這又將給大載重量飛機帶來研制與飛行成本升高的問題。
經(jīng)對目前國內(nèi)外機載滅火彈技術(shù)進行分析,筆者發(fā)現(xiàn)這些滅火彈對森林火災(zāi)撲滅效果較差。現(xiàn)有機載滅火彈大多以遇火爆炸或觸地起爆作為引發(fā)方式,起爆位置或貼近地面或還在火場上空。在火場上空起爆相當(dāng)于噴灑滅火劑滅火,滅火效果不佳;當(dāng)森林火災(zāi)擴大后,火災(zāi)將成為由地下火、地表火、樹冠火組成的立體火災(zāi)結(jié)構(gòu),其中樹冠火的危害最大,而貼近地面起爆的滅火彈無法對樹冠火進行有效撲滅。
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