森林消防水泵在森林滅火中的應用研究

■ 趙志偉 內蒙古森林消防總隊錫林郭勒盟支隊東烏旗大隊滿都中隊

受到氣候和林相的雙重影響，部分地區可能引發森林火災，火災發生之后，必須及時對火勢進行控制，降低災害蔓延速度，減少森林火災對生態環境的威脅，因此必須利用消防水泵，對火勢作出相應壓制。利用周圍存在的水源進行滅火，該種滅火方法與風力滅火、化學滅火相比，更加高效實用。但是水泵滅火應用技術還不成熟，因此如何提升森林水泵滅火應用效率，已經成為撲救森林火災的核心課題。

一、森林滅火泵的必要性

受到氣候和林相影響，部分地區在春夏季節容易引發森林火災[1]。再加之地球溫室效應逐漸凸顯，更增加了極端氣象發生天數，森林火險發生率提高。其次，隨著低產林改造、荒山造林、退耕還林等政策的實施，我國森林覆蓋率逐年提升，森林資源占有率越來越高，這也為森林防火工作增加了一定難度。尤其是幼齡林，抗火災能力較差，在日常撫育過程中，如果營林技術人員不能對森林內可燃物進行充分排查，極容易引發森林火災。從這一層面來講，加大森林滅火泵的使用，提高森林火災撲救作戰技術，是非常重要且必要的，可以維護生態安全，提高滅火效率，降低自然災害發生率，減少人員傷亡，最終促進森林資源可持續發展。

二、森林消防水泵滅火方法

森林火災撲救本身屬于高危作業[2]。由于林火立體化燃燒，火災蔓延速度較快，尤其是高山林地區，由于海拔落差較大，火頭較多，可能引發二次燃燒，并且火情變化快，不易通視，險情多，因此在選擇滅火泵和滅火方式時，應該根據火災、火情、火場、火勢特點靈活選擇滅火方法，確保國家森林資源安全，降低人員傷亡。主要滅火方式分為以下兩種：

（一）多泵接力滅火

多泵接力滅火從本質上講，就是指利用串并聯方式，將遠距離水源運輸到火場，實施滅火，采用多點用泵、分段撲救方法，利用水泵輸水距離遠、輸水量大的優勢，一次性直接打火、撲滅明火，但是搶險人員也應該注意到，該種滅火措施必須掌握好水泵供水性能和海拔高度之間的關系。分析水泵在不同坡度情況下的供水能力，一般來講，坡度小于等于30 度，海拔高度在2000 ～3800m 之間時，可以利用串聯方法，當海拔高度在2500 ～3800m 時，坡度在30 度至45 度之間，可以利用多泵并聯或者串聯，一旦海拔超過3800m，坡度在45 度至75 度之間，只能使用多泵并串聯方式來撲滅明火。提前預設兩個蓄水池，在火勢較強的情況下加大出水壓力和出水量，采取“一點突破+ 兩翼推進”的方法，將水源向火場縱深化延伸，提高輸水距離，強行壓制火頭，效果較為明顯，可以應對惡劣且復雜的作戰環境，通過快攻猛打，4 個水泵分隊可以利用1 個小時時間撲滅8km 火線，滅火效果顯著。

（二）泵車一體滅火

部分森林火場條件特殊，比如某些高山林區，火場離天然水源距離較遠，僅靠單人作業無法將水泵直接提供到火場，因此多數情況下需要消防車和用水車的加持，比如一臺森林消防車可以保證單泵連續作業40 ～45 分鐘，載水量達到4 噸，水車可以保證單泵連續作業120 ～130 分鐘，載水量達到13 噸，在火場道路便于車輛通行時，可以充分發揮消防車和水車的載水功能，利用水車高壓水泡直接滅火，機動性更強。如果車輛不能直接進入火場，可以將車輛停留在離火源較近位置，通過單人背負方法利用水泵進行撲救，而消防車和水車為水泵提供移動水源，可以在短時間內控制火勢，將水泵延伸到火線，加大滅火半徑，保證持續供水。

三、森林消防水泵的具體應用

為了探究森林消防水泵具體應用方法，文章以石湖林場為例，該林場水熱資源豐富，林場內群峰疊嶂，以山地地形為主，山高200 ～300m，最高峰海拔1600m，位于亞熱帶季風氣候區，夏季高溫多雨，但是在春秋兩季較為干燥，遇到極端天氣，可能引發森林山火，再加之部分營林技術人員和林場管理者安全意識松懈，在日常檢修和巡視過程中不能及時發現安全隱患，導致山間明火，而該林場森林覆蓋率高達86%，存在大量中幼齡林，對火災抵御能力較低，一旦出現明火，將直接引發森林火災。因此可以利用水泵串并聯技術，文章就從設備類型、技術應用、人員配置這三個方面，總結水泵滅火優勢，為相關從業人員帶來可借鑒性經驗。

（一）設備類型

我國出產的水泵揚程一般在30 ～60m 之間，在石湖林場森林火災爆發時，水泵隨著坡度增加揚程不斷降低，因此要想提高森林火災撲火效率，首先應該解決揚程問題，通過水泵串并聯技術，引水上山，以此滿足山區森林撲火用水需要。水泵類型可以使用進口三缸柱塞液壓隔膜泵，保證水泵在高壓作業中不會出現螺絲脫落、泵體斷裂等問題。

此外，撲救人員也可以利用擴大水泵揚程的方式[4]。通過水泵串聯，實現森林滅火撲火效果，這一技術的主要特點為：通過科學合理的水泵布置，可以將不同規格、不同型號、不同生產廠家的水泵進行串并聯，在不浪費現有資源的條件下，改裝水泵口徑，使得水泵間可以快速連接，外接水泵變徑，以此達到“以水滅火”的目的；同時相關撲救人員還應該掌握坡度和揚程距離變化之間的關系，以28m 揚程標準水泵為例，在水泵串并聯技術應用下，每臺泵可以串聯5 根水帶，水帶為標準長度30m，泵與泵之間的輸水距離為150m，如果山坡地同時啟動水泵作業，多臺水泵先鋪設水帶，三根末端水槍射程15m，如果坡地度數為10 度至30 度，最大可以輸送水距離為12m；如果坡度在30 度至50 度之間，末端水槍射程10m，最大輸水距離為4.5m。因此，要想提高消防水泵在滅火中的使用效率，可以通過水泵變徑，將揚程大的水泵放在末端，將揚程小的水泵放在前端，通過水泵串并聯技術，有效撲滅火情，降低火勢，提高滅火速度。

（二）技術應用

在選擇好設備類型之后，防火部門和撲火隊伍還應該把握好水泵滅火的各個作業環節，在作業前、作業中、作業后這三個階段，始終保持設備處于最佳狀態。

1.作業前

在滅火作業前做好裝備檢查，確保滅火作業可以順利實施，對實戰之前最主要配件和設備進行仔細檢查，尤其是水帶和水泵，重點把握水泵是否處于良好狀態，水帶數量和種類能否滿足本次作業要求，這直接關系到滅火任務是否可以成功完成。其次判斷貯水池是否完好，保證充足的水源供應，根據不同作業環境，有時森林滅火可能需要裝備輸水，或者當裝備輸水不能滿足作業條件時，可以直接就地取材，選擇森林中的河流、湖泊、溝渠等自然水源。選擇合適的水泵架設方式，除了上文中提到的串并聯架設法，還可以利用單泵架設、并聯架設和串聯架設這三種方法，根據實際條件的不同，選擇具體滅火方式，相關管理者和組織者還應該根據火場地形情況，及時對火場進行勘查，尤其是植被種類、植株密度、火場風力、風向、溫濕度、風速等氣象情況，掌握本次火災發展態勢，從而確定后續水帶、水泵等滅火裝備供應量，科學選擇鋪設路線。

其次，要想提高森林消防水泵應用效果，除了技術方面，相關部門和管理人員還應該重視滅火隊伍人員配置，比如在石湖林場2021年發生的森林火災中，在救援之前：共配備20 名消防人員，其中火災信息員1 名、水槍助手2 名、水槍手2 名、安全員1 名、油料手1 名、隊長1 名、每臺水泵配備3 人、每個滅火隊員配備4 臺水泵、水帶手2 人、水泵手1 人。其中隊長負責確定具體取水點，做好現場指揮，指定各個水泵設立位置，采取合適地段進行滅火撲救；火場信息員主要搜集信息，比如撲火進度、火災發生趨勢、火場氣象情況等，并且按照規定進行上報；安全員主要負責發現火場安全隱患，并降低隱患發生率，做好現場指揮，及時做出撲救合理化建議；油料手主要更換水泵配件，負責備用油量；水帶手主要協助水泵手進行運送，負責水帶的攜帶和鋪設；水泵手主要觀察水泵運行情況，排除水泵故障。消防滅火隊伍人員各司其職，可提高森林滅火速度，使得水泵應用效率最大化。

2.作業中

在滅火作業中，首先，高壓水泵和便攜式水泵放置時應該選擇地勢平坦區域，最好靠近水源，靠近雜草較少的地方。固定水泵支架，避免在運行中由于自身震動而發生位移，影響水泵正常工作，或者使得水泵翻轉滑入水中。其次，對吸水管進行定位，距離水面距離不能小于200mm，如果是浮挺泵，泵底與水面距離不能小于250mm。同時，應檢查底閥彈簧是否可以正常復位，擰緊外螺紋接口，在吸水管連接到水泵入水口之前，灌滿水，當連接之后，上下抽動吸水管底端，以此達到滿水目的。在水泵運行過程中，應該配備專業人員進行看守，避免砂石雜物吸入泵體，突然導致停機問題，如果必須要穿越火燒跡地，應該使用滲水帶，防止水帶燒壞，如果出現水壓減小或斷流，應遵循鋪設路線原路返回檢查。在更換水槍或者是撤收水帶時，時間應該控制在兩分鐘之內，止水鉗夾帶時間不能過長，以防由于長時間不工作而導致負壓急劇遞增，損傷泵體。再次，在作業時，撲救人員應該及時根據火場環境變化，轉變滅火作業方式，由于水泵滅火作業本身具有一定局限性，因此，指揮員應該根據火勢大小、風向突變、火線蔓延方向等多種情況，對現場安全隱患和危機進行指揮和預判，避免造成人員傷亡。同時也應該注意到，在鋪設水帶時，應該防止地面有堅硬物體，以免發生漏水現象，供水之后應對水帶進行巡查，如果存在漏水現象，應該及時補套。最后，在實施水泵滅火時，為了防止供水中斷后火勢失控，應該建立安全區域，如果水帶要橫跨公路，必須開設安全槽，避免車輛碾壓而沖壓水泵。

3.作業后

在每次作業之后，應該及時檢查水泵是否出現故障，比如進口引水管濾網堵塞、機封損壞、漏水、進口漏氣、葉輪葉片堵塞等，尤其是背負式消防泵，葉輪多為單級閉式葉輪，大直徑，窄出口，更加容易造成阻塞，因此，在使用之后，應該對濾網沉底情況進行檢查，防止濾網進口阻塞，吸入泥沙、水草等，保證濾網過水面積始終大于進口面積的1.5 倍。

四、結語

綜上所述，不同使用條件和使用環境，可能導致消防水泵的功能也有所差異，滅火方式主要以多泵接力滅火和泵車一體滅火為主，但是在使用過程中，部分消防泵存在攜帶不便、對水質要求較高、揚程短等局限性問題。因此在今后工作中，可以通過水泵串聯，提升森林撲火滅火效果，在不浪費現有資源的條件下，改裝水泵口徑，使得水泵間可以快速連接，選擇好設備類型，根據火勢大小、風向突變、火線蔓延方向等多種情況，靈活制定撲救方案。