護林防火技術(shù)在林業(yè)資源保護中的運用

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，自1950年以來，中國年均森林火災(zāi)發(fā)生13 067起，森林面積每年損毀653 019 hm2，因災(zāi)傷亡達到580人次。1988年前，中國年均發(fā)生森林火災(zāi)達到15 932起，受害面積達到947 238 hm2，平均每年因災(zāi)傷亡788人次。1988年后，中國開始高度重視森林火災(zāi)防控，就年均森林火災(zāi)達到7 623起，受害森林面積達到94 002 hm2，因災(zāi)傷亡人數(shù)達到196人次。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院與應(yīng)急管理部數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國全年森林火災(zāi)受害面積已經(jīng)下降至0.85萬hm2，森林火災(zāi)數(shù)量下降至1 153起，隨著森林防火重視程度不斷提升，結(jié)合護林防火技術(shù)的有效運用，才使得中國森林火災(zāi)發(fā)生率得到有效控制。

1 林業(yè)資源火災(zāi)發(fā)生原因

1.1 自然原因

通常因自然原因所引發(fā)的林業(yè)資源火災(zāi)，均與氣象條件存在密切關(guān)系。例如雷暴天氣產(chǎn)生的電火花一旦接觸到森林中的易燃物質(zhì)，極易導(dǎo)致火災(zāi)。同時，部分山區(qū)巖石崩塌、巖石滾落相互摩擦所產(chǎn)生的火花，也可引發(fā)林業(yè)資源火災(zāi)。通常，自然因素所導(dǎo)致的火災(zāi)，在發(fā)生初期無法得到良好控制，最終在發(fā)現(xiàn)時火勢已經(jīng)十分巨大，具有極高的撲救難度。

1.2 人為原因

第一是人們的生產(chǎn)用火，如狩獵、燒荒階段點燃的明火等。第二是社會公眾的生活用火。通常，林區(qū)相關(guān)管理部門會通過警告牌或人為提醒的形式，明確告知進入林區(qū)者禁止吸煙、點燃明火，然而部分周邊住戶、游客或工作人員無視相關(guān)規(guī)定，隨意吸煙、亂丟煙頭，這些危險舉動會帶來極大安全隱患。此外，林區(qū)生活取暖、明火燒烤等行為，在未設(shè)置隔離設(shè)施情況下極易引發(fā)林業(yè)資源火災(zāi)，有時未充分熄滅火焰，均為林業(yè)安全帶來巨大安全隱患，致使林業(yè)資源的火災(zāi)風(fēng)險發(fā)生概率直線上升[1]。

2 護林防火技術(shù)運用的必要性

首先，林業(yè)資源已經(jīng)出現(xiàn)短缺趨勢，特別是中國人口眾多，人均森林資源占有率低，若不及時實施有效的林業(yè)資源防護措施，必然導(dǎo)致中國森林資源占有率進一步降低。森林火災(zāi)作為危害嚴重性最高的災(zāi)害，采取有效的護林防火技術(shù)實現(xiàn)林業(yè)資源監(jiān)控，可確保中國林業(yè)資源可持續(xù)增長；其次，林業(yè)資源為燃料、原材料、食品等多個行業(yè)供給原材料，且承擔(dān)著防止水土流失、水資源保護的重任，一旦未及時預(yù)防火災(zāi)，會破壞林業(yè)資源，危害社會產(chǎn)業(yè)的正常運轉(zhuǎn)；再次，先進科學(xué)技術(shù)與管理手段，已經(jīng)為護林防火技術(shù)提供了大量資源與條件，利用先進的監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)智能化林業(yè)資源防護，開展護林防火技術(shù)的運用，是提升林業(yè)管理、保護部門工作效率的重要舉措[2]。

3 林業(yè)資源保護中護林防火技術(shù)運用要點

3.1 火災(zāi)預(yù)測技術(shù)

3.1.1 監(jiān)測技術(shù)

在森林火災(zāi)發(fā)生期間，均具有高度的隨機性特征，多數(shù)情況下無法及時發(fā)現(xiàn)并控制森林火災(zāi)。自然因素所導(dǎo)致的森林火災(zāi)，會存在一定預(yù)兆，如山體側(cè)塌、打雷閃電現(xiàn)象等，因此，因自然因素發(fā)生的森林火災(zāi)的監(jiān)測工作具有更高針對性，可以極大程度降低森林火災(zāi)的發(fā)生概率。首先，林業(yè)保護部門應(yīng)構(gòu)建健全的森林火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，目前，中國主要森林火災(zāi)監(jiān)控方式為衛(wèi)星監(jiān)控、飛機巡邏，部分地區(qū)仍舊采取人工巡邏、瞭望臺監(jiān)控。其次，林業(yè)保護部門應(yīng)在行人、游客經(jīng)常通行的區(qū)域設(shè)置全方位視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將機器視覺跟蹤技術(shù)、人工神經(jīng)視覺跟蹤等技術(shù)積極應(yīng)用到視頻監(jiān)控中，實現(xiàn)對林區(qū)不同區(qū)域來往行人的有效監(jiān)控，實施精細化管控，將人為火災(zāi)風(fēng)險隱患降到最低。

3.1.2 預(yù)警技術(shù)

預(yù)警技術(shù)即利用人造衛(wèi)星工具及互聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)，在最短時間內(nèi)將火災(zāi)發(fā)生區(qū)域內(nèi)的詳細情況傳輸?shù)较嚓P(guān)管理部門與消防部門，確保不同部門短時期內(nèi)實現(xiàn)快速反應(yīng)，開展森林火災(zāi)撲滅操作。

3.2 防火阻隔技術(shù)

首先是火燒法，該方法原理為通過火燒將整體林區(qū)劃分為多個區(qū)域，有效控制火勢。該方法適用范圍較小，實際操作難度較高，需綜合考量可燃物含水量、火勢蔓延速度、火災(zāi)現(xiàn)場風(fēng)速等因素，同時要嚴格控制用火時間；其次是設(shè)置防火線，盡管該方法可有效實現(xiàn)火災(zāi)防控，但是每年需投入大量的人力資源進行維護；再次是設(shè)置防火溝。防火溝可有效控制地面火的蔓延。通常情況下，防火溝溝渠開挖深度在0.5 m左右，該方法缺點在于施工工程量較大；最后是防火帶技術(shù)。設(shè)置、構(gòu)建防火帶時，多數(shù)情況下會種植防火能力較強的樹木或闊葉植物，從而實現(xiàn)隔離火災(zāi)的效果，例如火力楠、木荷具有較強的耐火性，可阻擋火勢蔓延。

3.3 防火通信技術(shù)

首先，在森林火災(zāi)防護階段，各部門應(yīng)基于信息化通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)有效協(xié)調(diào)，并及時接受上級部門信息化平臺中發(fā)布的統(tǒng)一化工作要求；其次，利用信息化通信平臺，相關(guān)單位應(yīng)將本單位實時獲取的森林火災(zāi)相關(guān)數(shù)據(jù)信息分享至其他相關(guān)部門，在實現(xiàn)信息共享基礎(chǔ)上促進整個區(qū)域內(nèi)林業(yè)資源管理；再次，構(gòu)建防火通信網(wǎng)絡(luò)平臺后，林業(yè)資源管理、防護相關(guān)部門應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺，同氣象部門、消防部門打造高度聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)信息傳輸機制，全面提升信息獲取能力、信息傳輸能力、消防隊伍應(yīng)激反應(yīng)能力；最后，在建立通信技術(shù)平臺后，相關(guān)單位應(yīng)加強面向平臺操作者的網(wǎng)絡(luò)知識、技術(shù)培訓(xùn)，使其可熟練運用網(wǎng)絡(luò)平臺相關(guān)功能，最大化發(fā)揮防火通信技術(shù)的作用。

3.4 火災(zāi)撲救技術(shù)

目前森林火災(zāi)撲救技術(shù)主要包括手持撲火機具滅火、以水滅火、化學(xué)滅火、爆破滅火。

3.4.1 撲火機具滅火

通常，手持撲火機具包括點火器、二號工具、風(fēng)力滅火設(shè)備。其中，二號工具應(yīng)用最廣泛。通常，二號工具由20～30根長度在80～100 cm、寬度2～3 cm的橡膠條綁扎在長度2 m左右的木棒上，消防人員手持二號工具進行弱度地表火的撲滅工作。風(fēng)力撲滅機可分為背負式撲滅機、手持式撲滅機，兩類設(shè)備均以小型二沖程汽油機作為動力源。目前，風(fēng)力滅火機為中國林業(yè)消防隊伍搶險救災(zāi)階段主要工具，可以直接將地表火撲滅，實現(xiàn)快速現(xiàn)場清理。

3.4.2 以水滅火

以水滅火形式具有快速、高效且安全的特點，是世界范圍內(nèi)撲救、控制森林火災(zāi)的重要方法之一，目前，林業(yè)發(fā)達國家研制出科學(xué)、高效的消防車、消防水泵、滅火飛機等先進設(shè)備，極大程度提升森林消防隊伍對火場的控制能力。中國主要運用水陸兩用裝甲消防車、森林消防車、消防泵等設(shè)備。其中，消防泵為森林滅火期間必不可少的設(shè)備。表1為國內(nèi)外幾種主要的消防泵性能與型號。

表1 國內(nèi)外主要消防泵列表

人工降雨同樣為以水滅火技術(shù)，該項技術(shù)適用于難以撲滅且持續(xù)時間較長的森林火災(zāi)，可實現(xiàn)火險等級大面積控制，達到撲救、預(yù)防森林火災(zāi)的目標(biāo)。與此同時，細水霧技術(shù)為高度環(huán)保型以水滅火技術(shù)，通過水霧來冷卻正在燃燒的物體表面，實現(xiàn)滅火。在相同滅火效率下，對比直流噴淋滅火，細水霧用水量僅為直流噴淋的10%，且可有效降低火場溫度，保證消防人員人身安全。

3.4.3 化學(xué)滅火

化學(xué)滅火技術(shù)是一種利用化學(xué)滅火劑控制森林燃燒的方法。常用化學(xué)滅火劑包括硫酸銨、硼酸鹽、鹵化烴及磷酸銨等物質(zhì)，例如著名的Phos-Chek系列、Fire-Trol系列軍事磷酸銨類滅火劑。中國對于化學(xué)滅火的研究方向主要為航空化學(xué)滅火，例如東北航空護林系統(tǒng)在東北森林火災(zāi)撲滅救援工作中起到了良好的效果。

3.4.4 爆破滅火

爆破滅火原理是利用炸藥、滅火彈產(chǎn)生的巨大沖擊波控制火勢。目前，中國爆破滅火技術(shù)可以機載空頭的形式準(zhǔn)確將導(dǎo)彈命中林區(qū)火電，形成防火隔離帶，投放精度達到1.0～3.0 m[3]。

護林防火技術(shù)直接關(guān)乎林業(yè)資源的安全與社會穩(wěn)定。在林業(yè)資源嚴重緊缺的背景下，中國林業(yè)資源防護、管理工作者面臨著巨大的挑戰(zhàn)，需掌握有效的護林防火技術(shù)，提升林業(yè)資源管理、防護水平，保護自然生態(tài)，維護國家與社會公眾財產(chǎn)安全。