Файл: Выполнил студент гр. 1Е11 Муханов А. Е.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерная школа неразрушающего контроля и безопасности

Направление 20.03.01 «Техносферная безопасность»

Отделение контроля и диагностики

Проблема лесных пожаров на территории Томской области

Творческий проект

Выполнил студент гр. 1Е11_____________________ Муханов А.Е.

Проверил доцент ОКД ИШНКБ__________________ Задорожная Т.А.

Томск 2023

Оглавление

Введение

Природные пожары и пожары в жилом секторе оказывают разностороннее влияние на окружающую среду и климат, на жизнь, здоровье населения, наносят значительный материальный ущерб.

Пожары вызывают не только материальные потери, гибель лесов, диких и домашних животных, гибель людей. Также исследования последних лет активно указывают на наличие влияния пожаров на смертность населения от различного рода заболеваний, ухудшение общего состояния организма человека, возрастает количество обращений населения за медицинской помощью. Согласно исследованиям лаборатории экологии НИИ медицины труда и экологии (г. Чита) за два года, в период лесных пожаров в городе возросла обращаемость за скорой медицинской помощью в 3–4 раза, а смертность – в 10–13 раз [1]. Весной 2015 г. в различных районах Сибири фиксировались масштабные пожары. Причиной большого количества пожаров становится человек, который по весне пускает палы, чтобы удалить прошлогоднюю траву. Теплая и сухая погода, ветер весной 2015 г. привели к тому, что огонь в Республике Хакасия распространялся с большой скоростью, захватывая поселения. Многолетние исследования [1] экологических и геохимических проблем лесных пожаров в различных регионах Сибири показали, что наблюдается активный вынос с дымовыми шлейфами таких опасных загрязнителей, как Hg (ртуть), Cd (кадмий), Pb (свинец), As (мышьяк), и искусственных радионуклидов – 137Cs (Цезий), 90Sr (Стронций), 239, 240Pu (Плутоний). Приведенный набор загрязняющих веществ при попадании в организм, даже в небольших концентрациях, оказывает на него негативное влияние. Все эти компоненты в различных количествах вовлекаются в атмосферную миграцию дымовыми шлейфами лесных пожаров [1].

---

Актуальность исследования заключается в том, что территория Западной Сибири сосредотачивает в себе большие площади лесов, которые подвержены интенсивным лесным пожарам. В последнее время эффективность авиа наблюдений за лесами в стране понижается из-за удорожания авиационных услуг. Одним из решений этой проблемы может стать разработка системы прогнозирования пожароопасной ситуации, основанной на выделении зон лесов, которым необходима охрана от пожара в первую очередь, что расширит возможности служб охраны леса в плане своевременного обнаружения лесных пожаров и их прогнозирования.

В регионах в настоящее время наблюдается беспечное, а нередко хищническое отношение к лесу, которое служит причиной преднамеренных поджогов. Наиболее часто возгорания происходят в популярных местах отдыха людей, сбора дикоросов. Земли лесного фонда Томской области составляют 28,2 млн га, или 90,5 % всей ее территории. Леса области по большей части (92 %) отнесены к III группе лесов и относятся к крупной сырьевой базе лесной промышленности страны. Благодаря проведению исследования было выяснено, что среди трех субъектов (Новосибирской, Кемеровской, Томской областей) Томская область занимает набольшую площадь лесов, но также наибольшую площадь выгоревшего лесного фонда за последние 26 лет (877 тыс. га).

Изучение пожаров, особенно их последствий, динамики за большой промежуток времени дает возможность составить прогноз на будущее для определенных территорий. Ежегодно пожары в Сибири вызывают гибель большого количества диких и домашних животных, населения, наносится значительный ущерб экономике регионов. Поэтому изучение вопросов возникновения, распространения и борьбы с пожарами является актуальным для Сибирского региона ежегодно.

Сильные пожары становятся причиной вынужденного перемещения животных, примером служит сильный пожар 1915 г. в Томской области, повлиявший на большую часть территории Сибири. Из-за засухи того года весенние палы не погасли, а переросли в пожары, не утихавшие все лето и охватившие пространство от 52 до 70 ° с.ш. и от 69 до 112 ° в.д., площадью 1,6 млн км2. Местами выгорели большие пространства, например по Средней Оби и ее притокам. Общая площадь сгоревшего леса составила 1,25 млн км2 . Во многих местах горел торф (например, в пределах г. Томска).

Последствием пожаров стало образование значительного объема дыма, который составил площадь в 6 млн км2. На многих судоходных реках – Оби, Томи, Енисее и т.д. – от дыма затруднялось или приостанавливалось речное сообщение. Экспедиционные работы в крае велись с перерывами; отмечались случаи удушения охотников от дыма.

---

Эти масштабные лесные пожары повлекли за собой крупные перемещения в животном мире. Например, в Нарымском крае животные исчезли совсем в некоторых местах и появились там, где до этого не встречались. Есть записи, указывающие о массовом переплывании через реки белок, медведей, змей (они переплывали Чулым, Тым и даже Обь и Енисей). При переселении многие животные заняли совсем иное местообитание.

Целью работы является оценка экологических последствий пожаров в лесах Томской области и мер для объективной оценки пожарной обстановки в лесах региона.

Для достижения цели были решены задачи:

1. Оценить пожарную обстановку лесов Томской области за период с 2012 по 2018 г.

2. На примере конкретного пожара оценить экологический вред территории Томской области.

3. Рассчитать для объективного мониторинга пожарной обстановки в лесах Томской области необходимое число пожарных наблюдательных пунктов.

Объектом исследования являются районы Томской области, пожары в жилом секторе Томской области и лесные пожары.

Исходя из данных статистики МЧС в Томской области, согласно средним значениям за период с 2012 по 2018 г. наибольшее число пожаров возникло в Томском районе – 54, наименьшее в Чаинском районе – 1, в г. Кедровый за период с 2012 по 2018 г. зарегистрирован всего 1 пожар. Количество пожаров по Томской области – 199.

Виды лесных пожаров, причины их возникновения и последствия

Лесные пожары представляют собой неконтролируемое горение лесных насаждений, включая горные местности, степные районы. Они относятся к стихийным бедствиям, приводящим к значительным экономическим последствиям, разрушению экосистемы, ухудшению экологической обстановки, гибели животных и людей.

Главная их опасность заключается в том, что при благоприятных условиях (ветер, сухая растительность) огонь способен распространиться на большие площади в течение небольшого промежутка времени. При этом разные виды лесных пожаров ведут себя по-разному. Их особенности необходимо учитывать в процессе осуществления мероприятий по ликвидации огня в лесной зоне.

Факторами, представляющими опасность при лесном пожаре, выступают пламя, искры, высокая температура окружающей среды и выделяемые токсические продукты горения. Кроме того, большую угрозу представляют падающие ветки и стволы деревьев, низкое содержание кислорода в воздухе и образующиеся пустоты в грунте (подземные пожары).

---

Причины возникновения носят природный, техногенный и человеческий характер. Самовозгорание торфа или пожар в результате удара молнии являются редкими случаями. Чаще всего к лесным пожарам приводит человеческая невнимательность, халатность и нарушение правил пожарной безопасности.

Каждому возгоранию присваивается своя категория (классы от А до Е). Для ее определения учитываются не только основные виды лесных пожаров, но и площадь распространения огня. Влияние также оказывает количество пожарных расчетов и используемая в тушении техника.

Ликвидация лесного огня осуществляется в несколько этапов:

1. 
   Проводится разведка с целью сбора информации о виде пожара. Устанавливаются первоначальные границы бедствия, и определяется скорость продвижения огня.
   
2. 
   С помощью прокладки заградительных полос или канав зону огня локализуют. Это наиболее длительный и трудоемкий этап.
   
3. 
   Производят тушение остаточных очагов возгорания.
   
4. 
   Для недопущения повторного пожара проводится контроль и обход сгоревшей лесной зоны.
   

Лесной массив зачастую определяет, какие виды лесных пожаров существуют в той или иной местности. В еловых лесах, особенно на участках с молодыми хвойными деревьями, велика вероятность развития верхового пожара. Болотистая местность с залежами торфа часто подвержена подземным возгораниям. Рассмотрим существующие виды пожаров в лесу поподробнее.



Рисунок 1 – Типы лесных пожаров

 Выделяют 3 основных вида лесных возгораний: верховые, низовые и подземные (торфяные). Кроме того, в классификацию входят валежные и пятнистые пожары, которые возникают редко.

Низовой наиболее распространенный вид. В основе лежит возгорание лесной подстилки. Огонь распространяется с разной скоростью, захватывая лишь подпочвенный слой и подлесок. Они могут иметь устойчивый и беглый характер развития.

При беглом варианте, пожар перескакивает с одного места на другое, не принося сильных повреждений корневой системе деревьев. Характерен беглый низовой пожар для ранней весны. Именно в этот период образуется плотный слой лесных сухих горючих материалов, а сама почва имеет хороший уровень влажности. Иногда такое возгорание называется поверхностным. Распространяется мозаично.

Устойчивые низовые виды лесных пожаров наносят больший вред лесным посадкам. Возникают только при сильной засухе. Мох и лесная подстилка имеют низкий уровень влажности, что позволяет огню оказывать сильное локальное разрушающее воздействие. В такой ситуации возгорание может уйти вглубь почвы на 15 см и более. Корневая система деревьев погибает или получает значительные повреждения.

---

Верховые развиваются из низовых пожаров. Огонь, поднимаясь вверх, захватывает кроны деревьев. Очень опасны, особенно на густых лесных участках. Такой пожар также может быть беглым или устойчивым.

Беглое возгорание с большой скоростью, скачками распространяется по верхушкам деревьев, опережая границы низового пожара. Максимальная скорость может достигать 5 км/ч. Частой причиной служит ветер, который переносит искры низового пожара к кронам. При скачке горению подвергаются только верхушки деревьев.

Устойчивый вид захватывает помимо листвы, еще и стволы деревьев. Распространение огня происходит одновременно с горением лесной подстилки. Они обладают повальной разрушающей силой, так как происходит полное выгорание дерева: от корневой системы до кроны. Скорость значительно ниже, в среднем – 1 км/ч.

Подземные происходят в торфяном слое на глубине более 50 см. причиной может стать низовой или верховой пожар, а также нередки самовозгорания полезного ископаемого. Представляет собой длительный процесс тления, который внешне может себя никак не проявлять. Горение может происходить практически без кислорода, поэтому время года здесь роли не играет.

Сильный торфяной пожар сопровождается едким дымом и выгоревшими подземными пустотами. Прогары крайне опасны для людей и животных. Внешний покров часто не имеет повреждений, но под ним может находиться тлеющая яма. Любой живой организм, провалившись в нее, погибает.

Выделяют одноочаговые возгорания, возникшие от внешнего воздействия, например непотушенного костра, и многоочаговые, когда причиной является низовой распространяющийся пожар.

Они наносят непоправимый вред лесу, поскольку органический слой почвы и корни деревьев выгорают. Насаждения при подземном огне спасти не удается. Кроме того, длительное тление сопровождается выделением вредных ядовитых веществ.

Валежный относится к устойчивому варианту низового пожара. Возникает часто в местах большого скопления сухих лесных материалов. Большой риск возникновения такого пожара есть в местах, где много шелкопрядников, поваленных деревьев и заброшенных лесосек. Огонь в таких условиях мгновенно распространяется на большие площади. Трудность тушения заключается в том, что, как правило, такие лесные участки труднодоступны и непроходимы для технических средств. Валежный пожар характеризуется высокой интенсивностью. Выгорание почвы может углубляться до минерального слоя.

---