Общие закономерности распространения и развития лесных пожаров.

Поведение лесного пожара определяется комплексом факторов, характеризующих условия его распространения и развития: структурой, составом, запасом и влагосодержанием горючих лесных материалов, рельефом местности, скоростью и направлением ветра, температурой и относительной влажностью воздуха. Наиболее важными структурными и теплофизическими характеристиками горючих лесных материалов, определяющими поведение низовых лесных пожаров, являются размеры и форма растений, образующих слой напочвенного покрова и подстилки, их теплотворная способность и запас на единицу площади, глубина и плотность слоя.

Влияние влагосодержания лесных горючих материалов( ЛГМ ) на интенсивность процесса горения и скорость распространения огня появляется через потери тепла на нагревание и испарение воды, а также вытеснение кислорода из зоны горения водяным паром, образующимся при испарении влаги. Каждый вид горючих материалов характеризуется предельным (критическим) влага содержанием, при котором возможно распространение горения. Варьирование критического влагосодержания обусловлено наличием градиента влажности по глубине слоя лесных горючих материалов и оценкой влагосодержания как среднего значения по слою различной глубины (высоты). С увеличением влагосодержания ЛГМ от нижнего предела, соответствующего условиям сильной засухи, до критического значения скорость распространения огня монотонно падает до минимальной величины, при которой процесс горения прекращается. Влагосодержание ЛГМ оказывает существенное влияние на глубину прогорания слоя, а соответственно и на интенсивность тепловыделения, определяющую условия формирования конвективной колонки. Влияние их запаса проявляется через количество сгорающего топлива, глубину прогорания слоя, интенсивность тепловыделения и размеры факела пламени, а соответственно и скорость распространения кромки пожара. Необходимым условием непрерывного распространения горения является наличие достаточного для поддержания этого процесса количества ЛГМ (критического запаса). Увеличение запаса горючих материалов сверх критического приводит к монотонному повышения скорости распространения пожара, асимптотически приближающейся к некоторому предельному значению для каждого типа ЛГМ. Монотонное повышение скорости распространения пожара и интенсивности горения с увеличением запаса ЛГМ наблюдается до того момента, когда количество выделяющейся энергии окажется достаточным для образования развитой конвекционной колонки. Возникновение последней приводит к скачкообразному изменению скорости распространению и интенсивности пожара, стабилизации параметров пожара на новом, более высоком уровне. Ветер и скорость распространения горения воздействует через количество кислорода, поступающего в зону горения, и угол наклона пламени, т.е. условия передачи тепла путем излучения и конвекции. Увеличение угла наклона пламени в сторону несгоревшего материала при попутном ветре значительно ускоряет распространение огня. Скорость распространения кромки пожара навстречу ветру слабо зависит от его силы, поскольку процессы конвективного теплообмена протекают в пограничном тепловом слое, где влияние ветра ослаблено. При боковом ветре скорость распространения огня монотонно убывает по мере изменения угла от 0 до 180*. Влияние скорости ветра на распространение пожара проявляется так же через перенос горящих частиц из зоны горения и воздействие на процесс формирования и угол наклона конвекционной колонки.

Добавить комментарий