Введение 3
Глава 1. Лесной пожар 5
1.1. Лесные горючие материалы и их типы 7
1.2. Методики прогноза пожарной опасности 10
1.3. Зарубежные методики прогноза лесной пожарной опасности 10
1.4. Отечественные методики прогноза лесной пожарной опасности 16
Глава 2. Современное состояние исследований в области изучения параметров возникновения и распространения крупномасштабных пожаров 25
2.1. Эруптивный пожар 28
2.2 Точечный (пятнистый) пожар 29
Глава 3.Разномасштабные эксперименты по моделированию переноса горящих и тлеющих
частиц в контролируемых условиях 37
3.1. Проведение серии экспериментов в Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН 37
3.2. Моделирование генерации и переноса частиц в условиях открытой местности .... 39
3.3. Детектирование горящих и тлеющих частиц на тепловом изображении: основные
подходы и допущения 42
3.4. Обработка полученных данных 45
Заключение 51
Список используемых источников и литературы 52
В настоящее время в России ежегодно возникают десятки тысяч лесных пожаров, и средняя площадь лесов, пройденных пожарами, может достигать нескольких миллионов гектаров ежегодно (Ваганов, Сухинин, Фуряев, 1998; Сухинин, 2001; Conard, Ivanova, 1997) [1].
С каждым годом показатели в статистических данных неумолимо растут, и это приводит к мысли о том, что такая тема, как лесные пожары нужна и важна для изучения.
Лесные пожары являются исторически постоянным фактором формирования лесов северного полушария. Устранение естественных пожаров нередко приводит к отрицательным последствиям в смысле существования лесной растительности. Другими словами, можно сказать, что исследования, выполненные в области лесоведения, геоботаники, почвоведения, биогеографии и физиологии растений, позволяют рассматривать лесные пожары и вообще горение в лесу как важный экологический фактор формирования растительности и среды обитания [1].
Прогнозируемое глобальное изменение климата может привести к увеличению частоты лесных пожаров, расширению ареала их распространения и долгосрочной деградации лесорастительных условий (Kasischke et. al., 1995; Abaimov et. al., 2000; Furyaev at.al, 2001), что пагубно скажется как на экологической, так и социальной безопасности людей во всех лесорастительных зонах планеты [1].
По данным Федерального агентства лесного хозяйства (далее - Рослесхоз), за время пожароопасного сезона в 2020 году общая площадь, пройденная огнем в лесах, составила 9,1 млн га [2], что в очередной раз доказывает, что тему с лесными пожарами нужно исследовать.
В связи с этим наша работа посвящена изучению поражающих факторов от крупномасштабных пожаров (на примере пятнистых пожаров) и получению количественных данных о характеристиках частиц (количество, температура, геометрические размеры, траектория) при моделировании пожаров различной интенсивности в лабораторных условиях и полунатурных условиях.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Литературный обзор в области методов в обеспечении пожарной безопасности, а также исследования характеристик горящих и тлеющих частиц, образующихся в результате крупномасштабных пожаров.
2. Обработка тепловых изображений переноса частиц в контролируемых условиях в Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН, а также в эксперименте на Базовом экспериментальном полигоне ИОА СО РАН.
3. Сравнение полученных данных по тепловым характеристикам частиц (температура, тепловой поток) в полунатурных и лабораторных условиях.
4. Разработка рекомендаций по противопожарному обустройству территорий, находящихся в зоне жилой и промышленной застройки, на случай возникновения пятнистых пожаров.
Цель выпускной квалификационной работы была достигнута, а именно были изучены поражающие факторы от крупномасштабных пожаров и получены количественные данные о характеристиках частиц (количество, температура, геометрические размеры, траектория) при моделировании пожаров различной интенсивности в лабораторных и полунатурных условиях.
Для достижения цели были выполнены следующие задачи:
1. Сделан литературный обзор в области методов в обеспечении пожарной безопасности, а также исследования характеристик горящих и тлеющих частиц, образующихся в результате крупномасштабных пожаров.
2. Проведена обработка тепловых изображений переноса частиц в контролируемых условиях в Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН, а также в эксперименте на Базовом экспериментальном полигоне ИОА СО РАН.
3. Сделано сравнение полученных данных по тепловым характеристикам частиц (температура, тепловой поток) в полунатурных и лабораторных условиях.
4. Разработаны рекомендации по противопожарному обустройству территорий, находящихся в зоне жилой и промышленной застройки, на случай возникновения пятнистых пожаров.
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что из изученных методик мы можем быть полезны методике Сверловой Л.И.
