試論森林火災的撲救方法及現代化裝備應用

作者簡介：韓猛（1987- ），男，漢族，山東濟寧人，本科，初級專業技術職務，研究方向：滅火救援。

摘要：我國是森林火災頻發的國家，在森林火災的撲救上，我國已經有了較為長足的進步。伴隨著森林滅火消防車、森林滅火劑和滅火彈的發展完善、航空滅火力量的引入以及單兵滅火裝備的不斷優化，森林火災導致的受損程度在逐年下降。本文重點分析當前森林火災的撲救方法及現代化裝備應用現狀，并針對當前發展薄弱環節提出相應建議。

關鍵詞：森林火災；火災撲救；現代化裝備

一、森林火災概述

（一）森林火災的原理

一般性火災需要有一定量的可燃物質、氧氣濃度和高溫條件，森林火災也不例外。首先，森林地區有數量龐大的喬木、灌木以及腐殖質、地被物，在相對干旱的時節，此類物質水分相對較少，具備很強的易燃性。其次，遠離城市工業的森林氧氣含量充足，所以當森林滿足高溫條件時，火災很容易發生。總的來說，森林具備充分的可燃物和氧氣條件，當熱源充足并達到一定的燃燒條件就能引發森林火災。

（二）引起森林火災的火源

如上文所述，森林中有充分的可燃物和氧氣條件，而火源是引起森林火災的關鍵因素和防范重點。綜合森林火災發生的各種緣由，可以發現引起火災的原因可以分為自然火源和人為火源。

1.自然火源

自然火源主要包括雷擊火、陽光強烈照射等。雷擊火的產生原理是當天空中的帶電云塊侵入林區上空，云層與地面之間會發生雷暴或落雷等放電現象，放電現象容易點燃林區內的雜草、樹木，并進一步演變為森林火災[1]。陽光照射導致火源自然產生的情況主要發生在干旱季節，林地內的腐殖質在陽光照射加熱下發生高熱現象，進而引起地被物自燃。

2.人為火源

人為火源主要體現為農業生產、野外用火和居民祭祀。首先是農業生產，其主要發生在林區與農業耕地相接壤的地區。由于社會發展水平有限，農民的森林防火技術與意識不足，會在缺乏滅火輔助的情況下燃燒地邊雜草，從而導致火源蔓延至林區；其次是野外用火，城鎮的居民會有步入林區進行游玩、拾柴、采摘等活動，這些活動中時有亂扔煙頭、擅用火源等行為，非常容易引發森林火災。除了上述情況，社會生活中還有其他的人為火源要素，如孔明燈的飄移、煙花爆竹的燃放等等。

對某個地區而言，人為火源的表現形式會伴隨著社會經濟發展水平、政策變化、生活習慣、防火技術與措施的變革而發生轉變。在以前的東北、內蒙古林區，森林鐵路與國鐵遍布于林區內，機車噴漏火事故時有發生。隨著蒸汽機車改進為內燃機車，并伴隨著防火罩等防火技術的應用，此類人工火源數量驟減。與此同時，隨著人民封建迷信活動的減少以及上墳燒紙等習慣的轉變，居民祭祀產生的火源也得到了有效控制。由于人們防火意識逐步增強，人為引起的森林火災也呈現出下降趨勢。

二、森林火災的撲救方法

（一）森林火災的撲救原理

如前文所述，森林氧氣含量充足，有數量龐大的喬木、灌木以及腐殖質、地被物等可燃物，當熱源充足時將演變為火災，而撲救林火的原理便是破壞這三者之間的關系，即在火源與熱量、可燃物和助燃物之間進行選擇，控制其中之一便可以阻擋和壓制火勢。

1.清除可燃物。森林火災涉及到的可燃物包括樹枝、草本植物、樹葉、樹皮、土壤有機物等，當森林火災發生時，將此類可燃物的數量控制在限定范圍內可以有效降低后續風險。防火林帶、生土帶等措施便是這一原理的延伸，通過隔離可燃物的行為，將未燃燒物質與火勢有效隔絕開，噴灑化學試劑也可以有效提高這些可燃物的耐火性能[2]。

2.減少助燃物。助燃物即氧氣，當氧氣含量占比在16%以下時，森林火災便會受到有效控制，氧氣含量在13%以下時火焰便會開始熄滅，所以降低森林火災燃燒范圍之內的氧氣濃度是較為有效的辦法，土埋法便是這一原理的應用。需要注意的是，在風力作用下，森林火災的燃燒范圍可能會得到外圍氧氣的補給，這也是減少助燃物的難點所在。

3.控制火源與熱量。只有當熱源充足時才會進一步演變出火災，可見火源是森林火災防范工作中的重點，也是撲救過程中的關鍵要素。當林火出現時，要及時控制燃燒區域的勢頭，減緩其擴散的速度。

（二）常見的森林火災撲救方法

1.地面火撲救方法

目前主要的地面火撲救方法有人工撲打法、土滅火法與水滅火法。當地面火源剛開始發生蔓延時，滅火人員通過工具以撲打、水覆蓋或土覆蓋的方式滅除火源。當火勢處于擴大趨勢時，滅火人員需要及時建立起隔離帶，即在火勢蔓延方向的前方建立起1至4米的臨時隔離區域，隔離帶的取材根據當地的設施條件，可以采用生土或化學藥罐等，如前文關于滅火原理的描述，這些方法即屬于隔離可燃物的行為，防火林帶、生土帶都能將未燃燒物質與火勢有效隔絕開，噴灑化學試劑也可以有效提高這些可燃物的耐火性能[3]。生土帶的主要應用場景是地面火勢相對較小的情形，一旦出現火勢迅猛且林火蔓延速度較快時，難以在火勢前方向及時建立完備的隔離帶，此時可以運用火燒法，即沿著原來設置的隔離帶或臨時搭設的隔離帶，迎著火勢的前進方向進行點火，由于后方有隔離帶的管控，新點燃的火會朝著火災的發展方向而去，當兩方火頭相遇時便會共同熄滅。對于地面火的撲救，首先要觀察火情，然后再針對不同的火情采取合適的撲救方法。

2.樹冠火撲救方法

相比于其他類型的火災，樹冠火的火力更強，火勢更難撲滅。樹冠火的主要處理辦法是在森林火災的蔓延方向前布置隔離帶，或者運用火燒法，迎面撲滅火焰。需要注意的是，防火隔離帶與火燒法都需要較為準確地預估操作距離，確保防御工作可以在火焰到達之前完成，隔離帶之上的伐倒木同樣需要及時清理或隔絕，隔離帶的寬度一般為樹高的1至1.5倍。樹冠火的撲救更多的是依靠反復練習和對經驗的把握。

三、現代化裝備的應用

（一）現代化裝備應用的必要性

我國在森林防護與火災撲救工作方面還有較多的客觀條件制約，包括地形地貌復雜度高、林區內的通訊信號差且基礎設施相對薄弱。首先在地形地貌方面，我國森林大多處于人煙稀少的山區之中，在多種自然因素作用下，山體的形狀較為陡峭，且落差相對較大，傳統的滅火設備很難在較短時間內抵達火災現場，這極大制約了森林火災救援的時效性[4]。其次是通訊條件有限，它影響著火源出現的警告、火勢的實時追蹤等關鍵環節。通訊宏蜂窩基站的覆蓋距離為25千米，在部分開發程度較低或地形較為復雜的地區還不足以應對所有緊急情況。因此，在森林火災撲救的過程中，應用現代化設備是十分必要的。

（二）現代化裝備在森林滅火救援中的應用

1.森林滅火劑與森林滅火彈

森林滅火劑主要用于阻截火勢蔓延、撲滅火焰和防止復燃，包括水添加劑、長效滅火劑和A類泡沫滅火劑。水添加劑的主要門類是水凝膠滅火劑，其實際效果取決于附著于可燃物上的厚度，水凝膠越厚則阻止火源傳播的能力越強，部分情況下可以直接用于滅火。目前，水凝膠滅火劑在我國森林消防隊伍中配備較多，其能吸收100至1000倍質量的水，粘附性、空投與流體性能優異，目前與單兵背負滅火裝置相結合，在進攻滅火和清理火場上的表現優異[5]。長效滅火劑主要成分為磷酸銨鹽和硫酸銨鹽，通過間接施加于火勢前方未被波及的可燃物之上，實現阻擋火勢的目的，即便水分完全蒸發，其中的滅火劑也可以改變燃燒過程，有效抑制燃燒，效果可達數月。A類泡沫滅火劑含有發泡組分，提升了水的滯留和黏附能力，并進一步實現冷卻降溫，泡沫的覆蓋也可以起到隔絕作用，滅火功能優于普通水，但它在我國森林消防中應用不足，只有部分消防車實現了配備。

森林滅火彈是將滅火劑充裝至特定器具中，可以在較遠距離外進行滅火作業，目前配置較多的是投擲式滅火彈，充裝內容有水基滅火劑或干粉滅火劑，主要應用于攻堅時對火勢的壓制，創造出有利戰機，同時可以用于緊急逃生。無人機投擲技術也逐漸與森林滅火彈相結合，但受制于載藥量，其推廣較為緩慢。我國還采用了炮車發射式和肩扛式的發射式滅火彈，相比無人機投擲，它有更多的實戰應用，如2019年山西沁源火災和2020年木里森林火災，但操作難度較大、造價昂貴的特點也制約了其進一步推廣。

2.單兵滅火裝備

國內森林消防救援隊伍常用的單兵滅火裝備有細水霧等水力滅火機、水霧與風力滅火機。風力滅火機的配置率最高，主要選取重量輕且符合人體工程學的斯蒂爾風力滅火機，國產風力滅火機的風量較大，但不利于較長時間的握持作業，目前新式超高速渦噴滅火機正在逐漸列裝。在實際效用方面仍是水力滅火機更佳，特別是當火焰的高度較高時，基本都需要采取水力滅火。火焰在1.5米以下，一般用風力滅火機切斷火焰，并配合水力實現組合效果。手抬機動泵是單兵滅火裝備中的重要組成，目前我國森林消防救援隊伍普遍配備有便攜式水泵，而且部分水泵配套有背包，水泵的揚程為300米上下，多次中繼后可達2千米以上[6]。

3.航空滅火力量

森林航空滅火在當代森林火災撲救中的重要性逐漸提升，這得益于其火情監測、直接滅火和物資運送等作戰任務中的優異表現，在控制火情蔓延、降低經濟損失方面發揮著重要作用。首先，在火情偵測、動態監控和滅火指揮方面，森林火災發生后，航空護林飛機借助其飛行速度和不受地形制約的優勢，對衛星盲點和地處偏遠地區的森林火災實施有效勘測，以幫助后方采集火勢、風向、風速、火情危害程度等重要信息[7]，并在短時間內制定出合理的撲救計劃。其次，航空直接滅火，對于火情危害嚴重區域，救援人員難以抵達，此時可采用機降的方式滅火，對于水源充足的地區可采用吊桶滅火，在無著陸場的區域亦可實行索降滅火。現如今在大多數森林火災中，航空滅火應用十分廣泛。

四、完善森林火災撲救方法與裝備應用的建議

（一）加強國產化高效滅火裝備的研發

現代化裝備在森林滅火救援中的作用日益凸顯，但我國自主研發的裝備還存在滅火效率、生產成本等方面的問題，需要結合實際的滅火救援工作總結，加強對滅火彈、滅火消防車等裝備的自主研發和更新完善。

首先，森林滅火彈造價高昂難以普及，受環境制約較大。如目前國內的炮車發射式干粉滅火彈（5公斤）的價格在3000元上下，在實際撲救任務中需要規模化發射才可以真正實現火勢壓制[8]。其次，我國在森林滅火消防車領域缺少自主知識產權，目前應用的車型在越野能力、動力水平等方面不具備較明顯的優勢，亟待我國自主研發適應本土復雜地形的高性能消防車，并結合南北方林地的特點，實現消防車行駛功效、爬坡能力等方面的提升。

（二）強化森林航空消防，完善航空滅火

首先，國家應當加大對航空消防飛機領域的支持力度，在政策鼓勵下促使我國航空企業引進更適用于我國森林航空消防需求的機型，通過資金支持使航空化學滅火機群的研發、改裝工作得以高效開展，在確保使用效率提升的同時，不斷增加航空消防飛機的配備數量。其次，需要改進航空滅火技術，政府應依托森林消防隊伍組建起較為專業的航空滅火隊伍，同時可與具備航空滅火能力且開展此項業務的航空企業合作，使之成為航空滅火團隊的補充，建立完善的航空應急救援團隊。通過積極研發，應用重型或大型直升機進行吊桶灑水滅火，同時可運用適合的直升機進行機腹式水箱灑水滅火。在多種滅火藥劑的研發領域，可以因地制宜，采取不同的化學滅火策略。

結語

綜上所述，近些年來隨著社會經濟的不斷發展，越來越多的新技術被應用于森林火災的防治當中。但是就森林火災防治的現代化裝備應用而言，很多地方還需要我們去不斷完善。本文結合筆者在一線工作的相關經驗，針對當前發展薄弱環節提出一些合理化建議。相信在不久的將來，我國森林火災防治方法一定會更加科學化，高效滅火的現代化裝備一定會得到更加廣泛的應用。

參考文獻

[1]魏書精，羅斯生，羅碧珍，等.氣候變化背景下森林火災發生規律研究[J].林業與環境科學，2020，36（02）：133-143.

[2]諸偉.城市消防隊伍參與森林火災撲救的分析[J].消防界（電子版），2020，6（16）：38-39.

[3]欒婷婷，王亞坤，張馨儀.2008-2018年我國森林火災事故統計分析[J].安全，2020，41（10）：32-38.

[4]于紅剛.基于深度學習的森林火災檢測方法研究[D].西安理工大學，2020.

[5]耿雁冰.重慶森林火災撲救到底有多難[J].科學大眾（中學生），2022（12）：20-22.

[6]吳成龍.新時期消防救援隊伍參加森林火災撲救問題的探討[A].中國消防協會滅火救援技術專業委員會、中國人民警察大學救援指揮學院.2022年度滅火與應急救援技術學術研討會論文集[C]，2022：131-133.

[7]楊茂聰.關于森林火災撲救風險管理問題的探討與研究[J].消防界（電子版），2022，8（22）：82-84.

[8]湯宛地，譚永倉，唐煌.無人機在撲救西藏地區森林火災中的應用初探[J].今日消防，2022，7（09）：1-3+21.