ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 777
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
4.6. Расчёт сил и средств для тушения лесных пожаров
При составлении оперативного плана тушения крупного лесного пожара (КЛП) необходимо в короткий срок определить количество сил и средств пожаротушения, время их доставки к пожару, способы и приемы тушения, продолжительность локализации пожара, как на отдельных участках так и в целом. После утверждения общего плана тушения пожара дальнейшая детализация операций производится по формулам, номограммам и таблицам, что значительно ускоряет составление документов. Рассчитывается время начала и окончания работ на разных участках пожара, число занятых людей и технических средств, виды, последовательность и объемы выполняемых работ и т.д. Кроме того, можно оперативно рассчитывать мероприятия по привлечению дополнительных сил и средств и маневрированию ими в процессе тушения. В связи с тем, что обстановка на пожаре часто непредвиденно меняется, тактические расчеты помогают в разные периоды тушения своевременно корректировать действия по борьбе с пожаром.
Тактические расчеты являются необходимым инструментом для получения руководителем тушения информации, позволяющей оперативно оценить обстановку на пожаре, принимать правильные решения в быстро меняющейся обстановке.
При выполнении тактических расчетов следует учитывать параметры условий среды и пожара (лесоводственные, метеорологические, тактико-технические данные средств тушения и т.д.) и параметры управления (способы тушения, количество технических средств, время начала и возможного окончания работ по тушению, ширина и направление заградительных полос и т.д.). Всe тактические расчеты по характеру решаемых вопросов подразделяются на прямые и обратные.
Первые позволяют получить количественные данные для определения ожидаемого результата при использовании привлекаемых сил и средств одного из вариантов действий. Например, локализация пожара осуществляется заранее установленным количеством технических средств, и прямой расчет производят с целью определения времени локализации, размера выгоревшей площади, затрат на выполнение работ, т.е. оценивается эффективность данного варианта ту
шения.
Вторые делают в тех случаях, когда при принятии решения необходимо определить, какое количество сил и средств потребуется для достижения заданного результата (например, локализовать пожар в течение суток).
Особую роль в выполнении тактических расчетов играет прогнозирование параметров развития пожаров, устанавливающее вид, интенсивность, скорость распространения, которыми будет характеризоваться пожар в период его локализации.
Тактические расчёты помогают руководителю тушения пожара в сложной обстановке принять правильное решение в короткий промежуток времени. Поэтому методика расчетов должна обеспечивать точность и быть простой и быстро выполнимой.
Моделирование распространения лесных пожаров и их локализации на современных ЭВМ позволяют передать функции планирования операций по борьбе с пожаром вычислительной машине. Сложность математических моделей, высокая точность выполнения расчетов на ЭВМ не всегда соответствуют точности исходной информации. Это одна из причин того, что математические модели распространения и тушения лесных пожаров пока не нашли широкого применения в практике охраны лесов.
Использование в практике простых методов расчетов, которые выполняются непосредственно специалистами, участвующими в тушении пожара, с применением простейших вычислительных средств позволяют более оперативно оценивать обстановку и составлять оперативные планы тушения.
Расчет скорости локализации пожара. При выполнении тактических расчетов можно выделить два типа операций по локализации пожара, которые обусловливают специфику их выполнения:
- непосредственное взаимодействие с кромкой пожара (активное тушение, а также создание заградительных полос на заданном расстоянии от кромки);
- использование естественных и искусственных рубежей для остановки пожара отжигом.
Принципиальное различие этих двух типов локализации заключается в том, что в первом случае силы и средства локализации находятся на кромке пожара или на некотором расстоянии от нее, а линия локализации определяется соотношением скорости продвижения кромки
и производительности работ по локализации. Во втором - линия локализации в меньшей степени зависит от контура распространяющегося пожара. Единственное условие - чтобы работы на выбранных рубежах были закончены к подходу пожара, и ширина заградительных полос соответствовала необходимым требованиям. Различаются эти типы также тем, что в первом случае протяженность локализованной части пожара непрерывно увеличивается в процессе выполнения работ, а во втором это происходит по мере приближения пожара к подготовленным рубежам. К этому времени работы по локализации могут быть закончены, и в дальнейшем проводится дотушивание и окарауливание.
Для этой группы методов локализации основой расчетов является сопоставление времени работ на исходных рубежах и времени достижения их пожаром при соблюдении необходимых требований к создаваемым заградительным барьерам.
Более сложными методами проводятся тактические расчеты для первого случая. Это связано с тем, что процесс характеризуется постоянным взаимодействием сил и средств локализации с кромкой пожара, в результате чего линия локализации как бы постоянно отклоняется в сторону от пожара. Причем это отклонение тем существеннее, чем меньше разрыв между производительностью средств тушения и скоростью продвижения кромки. Очевидно, что при скорости кромки, превышающей производительность технического средства или рабочего с ручным инструментом, локализация пожара на данном участке невозможна.
Для упрощения тактических расчетов вводится понятие эффективной скорости локализации (Vэф), которая определяется для элементарного участка кромки пожара по формуле:
(4.2)
где: Vлок – производительность технического средства (или рабочего при тушении ручным инструментом);
Vкр – скорость распространения кромки пожара (время, в течение которого будет локализован весь участок, равно 100:1,3 = 77 мин).
Если на некотором однородном участке кромки пожара, распростра
няющегося со скоростью Vкр , работают несколько технических средств или несколько тушилыциков с ручным инвентарем, имеющих одинаковую производительность Vлок одновременно, то общая эффективная скорость локализации на данном участке равна сумме эффективных скоростей локализации каждого технического средства, т.е.
(4.3)
Продолжая приведенный выше пример для случая пяти тушилыциков с ручными орудиями, получаем, что их общая эффективная скорость локализации равна 1,3 м/мин х 5 = 6,5 м/мин. Неправильно было бы сначала найти суммарную производительность всех тушильщиков: 2 м/мин х 5 = 10 м/мин, а затем воспользоваться формулой (4.2). Это допустимо только в том случае, когда производительность 10 м/мин, обеспечивается одним техническим средством:
Предполагая, что условия распространения периметра пожара или участка его кромки однородны, процесс локализации можно однозначно описать, если известны (или определены) следующие параметры:
τсв – время свободного распространения пожара (до начала локализации);
Vп– скорость нарастания периметра пожара (изменение протяженности за единицу времени);
Vэф - общая эффективная скорость локализации.
Тогда время локализации τлок определяется по формуле:
(4.4)
Для того чтобы локализация пожара была осуществлена за время τ,необходимо обеспечить эффективную скорость локализации
(4.5)
Формулы (4.4) и (4.5) можно использовать для расчета локализации пожара, если скорость кромки в разных направлениях меняется незначительно, а также в тех случаях,
когда Vэф> Vп.
Для КЛП эти формулы следует применять для отдельных участков кромки пожара, где условия распространения более однородны. При произведении расчетов для участка кромки берется средняя скорость продвижения данного участка, что обеспечивает удовлетворительную точность.
При нарушении однородности условий распространения пожара, в формуле вместо времени свободного распространения τсв рекомендуется использовать отношение протяженности кромки на данном участке (Рнач) к периметрической скорости пожара на этом участке, т.е.
(4.6)
Это обусловлено тем, что для локализации важно не время свободного распространения пожара само по себе, а протяженность кромки и периметрическая скорость к началу тушения. При распространении пожара в однородных условиях выполняется соотношение (4.6). Однако в действительности условия распространения со временем существенно изменяются, например, при увеличении скорости ветра периметрическая скорость возрастает. Кроме того, не редки ситуации, когда время возникновения пожара вообще трудно установить. Поэтому физический смысл параметра τсв – это время свободного распространения пожара в предположении, что скорость его распространения была такая же, как в момент начала тушения.
Например, протяженность кромки в зоне пожара на момент начала тушения 1 км, периметрическая скорость 0,2 км/ч. Возможны различные варианты поведения пожара в предшествующий период:
- пожар распространяется с такой же скоростью τ1 = 1 : 0,2 = 5 ч;
- пожар распространяется при слабом ветре (Vп = 0,1 км/ч) τ2 = 1 : 0,1 = 10 ч;
- пожар распространяется при сильном ветре (Vп = 0,3 км/ч) τ3 = 1 : 0,3 = 3,3 ч.
При проведении расчетов во всех трех случаях необходимо принять τсв = 5 ч, так как это значение соответствует параметрам распространения пожара в зоне в настоящий момент.
При составлении оперативного плана тушения крупного лесного пожара (КЛП) необходимо в короткий срок определить количество сил и средств пожаротушения, время их доставки к пожару, способы и приемы тушения, продолжительность локализации пожара, как на отдельных участках так и в целом. После утверждения общего плана тушения пожара дальнейшая детализация операций производится по формулам, номограммам и таблицам, что значительно ускоряет составление документов. Рассчитывается время начала и окончания работ на разных участках пожара, число занятых людей и технических средств, виды, последовательность и объемы выполняемых работ и т.д. Кроме того, можно оперативно рассчитывать мероприятия по привлечению дополнительных сил и средств и маневрированию ими в процессе тушения. В связи с тем, что обстановка на пожаре часто непредвиденно меняется, тактические расчеты помогают в разные периоды тушения своевременно корректировать действия по борьбе с пожаром.
Тактические расчеты являются необходимым инструментом для получения руководителем тушения информации, позволяющей оперативно оценить обстановку на пожаре, принимать правильные решения в быстро меняющейся обстановке.
При выполнении тактических расчетов следует учитывать параметры условий среды и пожара (лесоводственные, метеорологические, тактико-технические данные средств тушения и т.д.) и параметры управления (способы тушения, количество технических средств, время начала и возможного окончания работ по тушению, ширина и направление заградительных полос и т.д.). Всe тактические расчеты по характеру решаемых вопросов подразделяются на прямые и обратные.
Первые позволяют получить количественные данные для определения ожидаемого результата при использовании привлекаемых сил и средств одного из вариантов действий. Например, локализация пожара осуществляется заранее установленным количеством технических средств, и прямой расчет производят с целью определения времени локализации, размера выгоревшей площади, затрат на выполнение работ, т.е. оценивается эффективность данного варианта ту
шения.
Вторые делают в тех случаях, когда при принятии решения необходимо определить, какое количество сил и средств потребуется для достижения заданного результата (например, локализовать пожар в течение суток).
Особую роль в выполнении тактических расчетов играет прогнозирование параметров развития пожаров, устанавливающее вид, интенсивность, скорость распространения, которыми будет характеризоваться пожар в период его локализации.
Тактические расчёты помогают руководителю тушения пожара в сложной обстановке принять правильное решение в короткий промежуток времени. Поэтому методика расчетов должна обеспечивать точность и быть простой и быстро выполнимой.
Моделирование распространения лесных пожаров и их локализации на современных ЭВМ позволяют передать функции планирования операций по борьбе с пожаром вычислительной машине. Сложность математических моделей, высокая точность выполнения расчетов на ЭВМ не всегда соответствуют точности исходной информации. Это одна из причин того, что математические модели распространения и тушения лесных пожаров пока не нашли широкого применения в практике охраны лесов.
Использование в практике простых методов расчетов, которые выполняются непосредственно специалистами, участвующими в тушении пожара, с применением простейших вычислительных средств позволяют более оперативно оценивать обстановку и составлять оперативные планы тушения.Расчет скорости локализации пожара. При выполнении тактических расчетов можно выделить два типа операций по локализации пожара, которые обусловливают специфику их выполнения:
- непосредственное взаимодействие с кромкой пожара (активное тушение, а также создание заградительных полос на заданном расстоянии от кромки);
- использование естественных и искусственных рубежей для остановки пожара отжигом.
Принципиальное различие этих двух типов локализации заключается в том, что в первом случае силы и средства локализации находятся на кромке пожара или на некотором расстоянии от нее, а линия локализации определяется соотношением скорости продвижения кромки
и производительности работ по локализации. Во втором - линия локализации в меньшей степени зависит от контура распространяющегося пожара. Единственное условие - чтобы работы на выбранных рубежах были закончены к подходу пожара, и ширина заградительных полос соответствовала необходимым требованиям. Различаются эти типы также тем, что в первом случае протяженность локализованной части пожара непрерывно увеличивается в процессе выполнения работ, а во втором это происходит по мере приближения пожара к подготовленным рубежам. К этому времени работы по локализации могут быть закончены, и в дальнейшем проводится дотушивание и окарауливание.
Для этой группы методов локализации основой расчетов является сопоставление времени работ на исходных рубежах и времени достижения их пожаром при соблюдении необходимых требований к создаваемым заградительным барьерам.
Более сложными методами проводятся тактические расчеты для первого случая. Это связано с тем, что процесс характеризуется постоянным взаимодействием сил и средств локализации с кромкой пожара, в результате чего линия локализации как бы постоянно отклоняется в сторону от пожара. Причем это отклонение тем существеннее, чем меньше разрыв между производительностью средств тушения и скоростью продвижения кромки. Очевидно, что при скорости кромки, превышающей производительность технического средства или рабочего с ручным инструментом, локализация пожара на данном участке невозможна.
Для упрощения тактических расчетов вводится понятие эффективной скорости локализации (Vэф), которая определяется для элементарного участка кромки пожара по формуле:
(4.2)где: Vлок – производительность технического средства (или рабочего при тушении ручным инструментом);
Vкр – скорость распространения кромки пожара (время, в течение которого будет локализован весь участок, равно 100:1,3 = 77 мин).
Если на некотором однородном участке кромки пожара, распростра
няющегося со скоростью Vкр , работают несколько технических средств или несколько тушилыциков с ручным инвентарем, имеющих одинаковую производительность Vлок одновременно, то общая эффективная скорость локализации на данном участке равна сумме эффективных скоростей локализации каждого технического средства, т.е.
(4.3)Продолжая приведенный выше пример для случая пяти тушилыциков с ручными орудиями, получаем, что их общая эффективная скорость локализации равна 1,3 м/мин х 5 = 6,5 м/мин. Неправильно было бы сначала найти суммарную производительность всех тушильщиков: 2 м/мин х 5 = 10 м/мин, а затем воспользоваться формулой (4.2). Это допустимо только в том случае, когда производительность 10 м/мин, обеспечивается одним техническим средством:
Предполагая, что условия распространения периметра пожара или участка его кромки однородны, процесс локализации можно однозначно описать, если известны (или определены) следующие параметры:
τсв – время свободного распространения пожара (до начала локализации);
Vп– скорость нарастания периметра пожара (изменение протяженности за единицу времени);
Vэф - общая эффективная скорость локализации.
Тогда время локализации τлок определяется по формуле:
(4.4)Для того чтобы локализация пожара была осуществлена за время τ,необходимо обеспечить эффективную скорость локализации
(4.5)Формулы (4.4) и (4.5) можно использовать для расчета локализации пожара, если скорость кромки в разных направлениях меняется незначительно, а также в тех случаях,
когда Vэф> Vп.
Для КЛП эти формулы следует применять для отдельных участков кромки пожара, где условия распространения более однородны. При произведении расчетов для участка кромки берется средняя скорость продвижения данного участка, что обеспечивает удовлетворительную точность.
При нарушении однородности условий распространения пожара, в формуле вместо времени свободного распространения τсв рекомендуется использовать отношение протяженности кромки на данном участке (Рнач) к периметрической скорости пожара на этом участке, т.е.
(4.6)Это обусловлено тем, что для локализации важно не время свободного распространения пожара само по себе, а протяженность кромки и периметрическая скорость к началу тушения. При распространении пожара в однородных условиях выполняется соотношение (4.6). Однако в действительности условия распространения со временем существенно изменяются, например, при увеличении скорости ветра периметрическая скорость возрастает. Кроме того, не редки ситуации, когда время возникновения пожара вообще трудно установить. Поэтому физический смысл параметра τсв – это время свободного распространения пожара в предположении, что скорость его распространения была такая же, как в момент начала тушения.
Например, протяженность кромки в зоне пожара на момент начала тушения 1 км, периметрическая скорость 0,2 км/ч. Возможны различные варианты поведения пожара в предшествующий период:
- пожар распространяется с такой же скоростью τ1 = 1 : 0,2 = 5 ч;
- пожар распространяется при слабом ветре (Vп = 0,1 км/ч) τ2 = 1 : 0,1 = 10 ч;
- пожар распространяется при сильном ветре (Vп = 0,3 км/ч) τ3 = 1 : 0,3 = 3,3 ч.
При проведении расчетов во всех трех случаях необходимо принять τсв = 5 ч, так как это значение соответствует параметрам распространения пожара в зоне в настоящий момент.