Противопожарное обустройство лесных территорий

В организации охраны лесов от пожаров одним из важнейших звеньев является противопожарное обустройство территории лесного фонда, включающее в себя целый комплекс организационно-хозяйственных и профилактических противопожарных мероприятий по предупреждению возникновения и ограничению распространения пожаров, оперативному обнаружению и ликвидации очагов возгорания.

В целях оптимизации противопожарного обустройства лесной территории учитываются прогнозируемое время доставки сил и средств пожаротушения к очагу возгорания, нормативные требования к каждому исходному месту базирования лесопожарных станций и служб ликвидации пожаров, а также вероятность возникновения и развития очагов крупных лесных пожаров.

К специфике пожарной профилактики в лесах, в первую очередь, относятся мероприятия по созданию в них системы противопожарных барьеров (естественные и искусственные преграды) в виде заслонов и разрывов, ограничивающих распространение пожаров в лесу, а также устройству сети дорог и водоемов для обеспечения оперативной ликвидации возникающих очагов горения.

Естественный противопожарный барьер представляет собой природный компонент ландшафта на территории лесного фонда в виде озер и рек (ширина русла не менее 20 м), пожароустойчивых участков леса.

Искусственными противопожарными барьерами в лесу служат минерализованные полосы, противопожарные разрывы и мелиоративные каналы, пожароустойчивые опушки из насаждений лиственных пород, а также разрывы, образующиеся за счет трасс железных и автомобильных дорог, линий электропередачи, нефтепроводов.

Все естественные и искусственные барьеры в лесах И. С. Мелехов подразделил на 4 группы:

1) практически не возгораемые противопожарные барьеры, на поверхности которых отсутствуют горючие материалы (реки, озёра, каналы, водохранилища, автомобильные и железные дороги, вспаханные сельскохозяйственные поля);

2) противопожарные барьеры с наличием запаса горючих материалов, недостаточного для поддержания интенсивного горения (лесные дороги, тропинки, минерализованные полосы, очищенные от сучьев трелёвочные волоки, просеки и другие лесные участки);

3) противопожарные барьеры с горючими материалами низкой пожарной опасности (участки лиственных и смешанных древостоев, полосы из люпина, картофеля, профилактические огнезащитные полосы, созданные при помощи химических веществ);

4) противопожарные барьеры комбинированные, включающие различные комбинации барьеров первых трёх групп (противопожарные разрывы с дорогами и минерализованными полосами, противопожарные канавы с дорогами, автомобильные шоссе с полосами люпина, пожароустойчивые лиственные древостои с минерализованными полосами, противопожарные заслоны различных конструкций вдоль рек, озер, каналов).

Из всего комплекса профилактических противопожарных мероприятий наиболее дискуссионным и спорным является разделение лесной территории различными противопожарными барьерами.

Российские исследователи Э. Н. Валендик, П. М. Матвеев, М. А. Софронов считают, что если лесной массив разделен барьерами на замкнутые блоки, то возникший внутри них пожар не распространяется в другие блоки в силу изолированности огня барьерами, лишенными горючих материалов. В то же время существует мнение В. Н. Сергеенко, что систему противопожарных барьеров следует рассматривать всего лишь как сеть опорных полос для активной борьбы с пожарами.

Создание системы противопожарных барьеров должно иметь целью разделение пожароопасных хвойных массивов на изолированные друг от друга блоки. Крупные массивы хвойных древостоев рекомендуется разделять на противопожарные блоки, в зависимости от степени их пожарной опасности и интенсивности ведения лесного хозяйства, площадью от 2 до 12 тыс. га. М. А. Софронов отмечает, что эта величина противопожарных блоков явно завышена, и считает, что в хвойных древостоях I–III классов природной пожарной опасности система противопожарных барьеров должна разделять лесные массивы на изолированные блоки площадью не более 2 тыс. га каждый. По мнению Ю. А. Беляева, Г. М. Зайцева, О. И. Рожкова и др., для отграничения основных противопожарных блоков целесообразно использовать 30–50-метровые противопожарные разрывы. Внутренние блоки второго порядка отграничиваются более узкими полосами, в том числе и минерализованными, однако при этом противопожарная сеть должна быть замкнутой и обеспечивать блокирование распространения горения за пределы блока.

Многолетняя практика борьбы с лесными пожарами показывает, что наиболее эффективными преградами для их распространения являются противопожарные заслоны и разрывы, функции которых могут выполнять дороги. В связи с этим в крупных лесных массивах необходимо устройство противопожарных разрывов в виде достаточно густой сети лесных дорог, которые могут быть также использованы для оперативной доставки сил и средств ликвидации пожаров. Например, в штате Миссисипи (США), противопожарные разрывы в виде дорог шириной 8 м устраиваются через 1–2 км и выполняют, в основном, две функции: 1) обеспечивают быстроту доступа к очагу горения участников пожаротушения; 2) служат опорными полосами при борьбе с пожарами. При этом вся система противопожарных разрывов устраивается таким образом, чтобы образовывалась устойчивая дорожная сеть, которая позволит быстро доставить силы и средства пожаротушения в любую часть лесного массива. В Шотландии на больших лесных территориях сеть противопожарных разрывов также представлена в виде дорог. Кроме этого, в хвойных пожароопасных массивах устраиваются межквартальные полосы из пожароустойчивых пород, а площадь квартала составляет не более 50 гектар. Защитные пожароустойчивые полосы различного целевого назначения (разделение пожароопасных хвойных насаждений на блоки, окаймление по периметру пожароопасных хвойных культур, создание полос вдоль дорог и т. д.) рекомендуется создавать из лиственницы и тополя, обладающих высокой пирофитностью.

Противопожарные разрывы представляют собой просеки шириной не менее 20 м, по которым прокладывают грунтовые дороги или дороги с улучшенным покрытием, по обеим сторонам которых, на расстоянии 5–10 м, устраивают минерализованные полосы, которые через 75–100 м замыкают на дорогу. Устраивают противопожарные разрывы в насаждениях I–II классов природной пожарной опасности (рисунок 4.2, рисунок 4.3).

а)

б)

Рисунок 4.2 – 40-метровый (а) и 12-метровый (б)

противопожарные разрывы в хвойных насаждениях

I класса природной пожарной опасности

– просека, м;

– минерализованная полоса, м;

– лесные насаждения;

– дорога, м

Рисунок 4.3 – Схема устройства противопожарного разрыва

Система дорог вдоль противопожарных разрывов должна образовывать общую сеть, позволяющую оперативно доставить силы и средства пожаротушения в любую часть лесного массива.

Устройство противопожарных разрывов можно осуществлять путем их совмещения с квартальными просеками.

Эффективность и целесообразность создания противопожарных разрывов оценивались в различное время по-разному. Так, в 50-е годы XX столетия считали необходимой прокладку магистральных разрывов шириной 30–50 м, барьерных – 8–12 м, лесокультурных – 4–6 м.

Однако уже в 60-е годы все типы противопожарных разрывов рекомендовали устраивать шириной не более 20 м. Снижение ширины противопожарных разрывов обосновывалось их низкой эффективностью против верховых пожаров и непродуктивным использованием лесных земель.

И. В. Овсянников, Э. Н. Валендик считают, что противопожарные разрывы шириной 30–100 м усиливают ветер, раздувающий пожар, и далеко не всегда могут быть эффективным препятствием для верховых пожаров. При устойчивых верховых пожарах сильной интенсивности горящие частицы могут перебрасываться на расстояние до 500 м от его фронта. Сильные лесные пожары в 1972 г. в центральных районах европейской части бывшего СССР показали малую эффективность имеющихся противопожарных разрывов. Тогда и было предложено заменить их на заслоны в виде широких (100–300 м) пожароустойчивых полос леса.

Противопожарные заслоны являются искусственными комбинированными (сложными) барьерами в виде очищенных от напочвенных горючих материалов полос леса, расчлененных дорогой и системой минерализованных полос.

Противопожарные заслоны могут представлять собой также полосы леса, шириной 100–300 м, очищенного от захламленности и хвойного подроста, стволы же крупных деревьев очищаются от нижних сучьев на высоту до 2 м. Противопожарные заслоны усиливают также прокладкой внутри их и по периферии минерализованных полос (рисунок 4.4).

Протяженность минерализованных полос на 1 км заслона – 10 км.

Рисунок 4.4 – Схема устройства противопожарного заслона

шириной 220 м в хвойных насаждениях

Систему заслонов рекомендуется устраивать в больших массивах хвойных молодняков на автоморфных дренированных почвах, а их особо опасные крупные участки разделять еще на блоки площадью около 100 га. Расстояние между заслонами шириной 50–80 м при этом должно составлять около 1 км.

Эффективность ширины противопожарного заслона зависит от вида и интенсивности пожара, скорости ветра, влажности лесных горючих материалов, ширины фронта горения и массового расхода продуктов горения.

В Германии, например, в пожароопасных лесных массивах заслоны устраиваются через 2–3 км, при этом образуются противопожарные блоки площадью 400–900 га.

Следует также отметить, что любая система противопожарных барьеров и заслонов может лишь содействовать активному тушению лесных пожаров, его сдерживанию, но не заменять сам процесс их ликвидации. При остановке верхового пожара всегда необходимо наличие людей у заслона, которые до подхода фронта пожара, должны активно увеличивать ширину этого барьера с помощью отжига. В момент остановки пожара они должны находиться за заслоном с целью быстрой ликвидации очагов возгорания, возникающих от перелетевших по воздуху горящих частиц.

В лесном фонде Беларуси наиболее пожароопасные хвойные массивы разделяются противопожарными разрывами или противопожарными заслонами на блоки площадью 400–1600 га, для чего необходимо, в первую очередь, использовать имеющиеся естественные и искусственные барьеры (реки, озера, лиственные древостои, дороги, просеки и т. д.). Ширина противопожарных разрывов при этом должна быть не менее 20 метров, противопожарных заслонов – не менее 200 метров.

Крупные участки хвойных молодняков естественного и искусственного происхождения в лесах I группы, при наличии экономических возможностей, рекомендуется разделять на блоки площадью 25 га. При этом в качестве разграничивающих блоки барьеров следует прокладывать минерализованные полосы или дороги противопожарного назначения, по обеим сторонам которых при посадке лесных культур создавать пожароустойчивые полосы шириной 10 метров из кустарников и лиственных пород.

При условии формирования по обеим сторонам разрыва полос леса шириной 50–60 метров, с преобладанием лиственных пород, допускается устраивать противопожарные заслоны шириной 100–120 метров.

Противопожарные заслоны должны систематически очищаться от сухостоя, хвойного подроста, пожароопасного подлеска и валежа, а минерализованные полосы в пределах барьеров – ежегодно подновляться.

Минерализованные полосы – искусственные противопожарные барьеры, созданные путем обнажения минерального грунта, предназначены для остановки преимущественно низовых пожаров слабой интенсивности и являются в качестве опорной полосы для отжига при борьбе с верховыми пожарами (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 – Минерализованная полоса в сосновом насаждении

Эффективность минерализованных полос, несмотря на их широкое распространение в системе противопожарного обустройства лесного фонда многих стран, до настоящего времени окончательно не определена и не установлены критерии ее оценки. Согласно расчетам М. А. Софронова, вероятность перехода фронта низового пожара средней интенсивности через минерализованную полосу шириной 2,8 м на участке длиной 30 м составляет 22 %.

В специфических условиях ведения лесного хозяйства в зонах радиоактивного загрязнения, вследствие ограничения или отсутствия хозяйственной деятельности, огнезащитная эффектив-ность минерализованных полос еще ниже, поскольку активное накопление горючих материалов и обильное развитие травянистой и кустарниковой растительности резко снижает их надежность в качестве противопожарных барьеров и сокращает срок их действия. Минерализованные полосы в данных условиях не всегда являются эффективной преградой для распространения пожаров.

По сведениям В. В. Фуряева и Н. П. Курбатского, в сосновых молодняках огнезащитная эффективность минерализованных полос повышается при увеличении их ширины, которая определяется характеристиками горючих материалов.

Н. М. Горшенин с соавторами рекомендуют при напочвенном покрове из лишайников и зеленых мхов создавать минерализованные полосы шириной не менее 1,0 м, ягодников и вереска – не менее 1,5 м и мощном травяном пожароопасном покрове – не менее 2,5 м. Для снижения пожарной опасности лесных насаждений, прилегающих к открытым площадям, и устранения одной из основных причин возникновения лесных пожаров – сельскохозяйственных палов, рекомендуется прокладка минерализованных полос шириной не менее 2,0 м вдоль опушек леса. Ширина минерализованных полос на границе лесных массивов и безлесных пространств определяется высотой сухой травянистой растительности и должна составлять при ее высоте до 15 см – не менее 2,0 метров, свыше 15 см – 2,8 метров.

В соответствующих лесорастительных условиях возможна замена минерализованных полос противопожарными полосами шириной 5,0 м из люпина многолетнего. В зоне смешанных лесов и подзоне южной тайги России при низовых пожарах средней интенсивности при температуре пламени 800–900 ^оС и скорости ветра до 5 м/сек эти полосы являются эффективным огнезадерживающим барьером и надежным средством в системе предупредительных противопожарных мероприятий.

Минерализованные полосы создаются:

– вокруг и внутри хвойных молодняков, лесных культур;

– вдоль дорог, проходящих через лесные насаждения I–III классов природной пожарной опасности;

– по границам ценных лесных насаждений;

– по границам специально отведенных мест отдыха;

– по границам лесных насаждений с другими угодьями;

– по границам и внутри противопожарных разрывов, заслонов и опушек, а также в других местах, где это необходимо.

Минерализованные полосы следует устраивать в дополнение к сети дорог для образования замкнутых контуров.

Ширина минерализованных полос, способы их создания, количество уходов за ними определяются типом условий местопроизрастания и наличием необходимых машин и орудий.

При прокладке противопожарных минерализованных полос и уходах за ними применяют следующие почвообрабатывающие орудия: фрезерный полосопрокладыватель (ПФ-1), плуги (ПКЛ-70, ПЛП-135, ПЛШ-1,2, ПДП-1,2, ПЛП-1,2, ПКЛН-500А), почвенные фрезы (ФЛУ-0,8, ФЛШ-1,2, МПФ-1,3), культиватор (КЛБ-1,7), грунтометательные машины и другие, имеющиеся в наличии для этих целей технические средства.

Агрегат пожарный фрезерныйпредназначен для прокладки заградительных минерализованных полос при борьбе с лесными пожарами в равнинных условиях и условиях пересеченного рельефа местности (рисунок 4.6).

Рисунок 4.6 – Агрегат пожарный фрезерный ПФ-1

Для ограничения распространения лесных пожаров применяют навесной лесопожарный фрезерный полосопрокладыватель ПФ-1, прокладывающий борозды шириной 120 см и минерализованные полосы шириной до 10 м. Он агрегатируется с трактором тягового класса не ниже 30 кН. Скорость прокладки минерализованной полосы до 3,5 км/ч.

Минерализованные полосы устраиваются ранней весной непосредственно после таяния снега и на протяжении пожароопасного сезона за ними проводятся необходимые уходы, обеспечивающие их рабочее состояние.

Пожароустойчивая опушка – опушка из пожароустойчивых древесных и (или) кустарниковых пород, которые окружают пожароопасные лесные массивы, населенные пункты, здания и строения в лесу.

Пожароустойчивые опушки создаются в зонах интенсивного антропогенного воздействия (вокруг поселков, деревень, домов отдыха и санаториев и т. д.), расположенных вблизи пожароопасных хвойных лесов.

Пожароустойчивые опушки устраиваются путем посадки лиственных пород, проведения рубок ухода, создания полос хвойного леса, очищенных от валежа, подроста хвойных пород, пожароопасного подлеска, удаления у хвойных деревьев нижних ветвей и сучьев.

Ширина пожароустойчивых опушек из лиственных пород должна быть не менее 150 м, а в составе опушек должно быть не менее 7 единиц лиственных пород.

Ширина полос хвойного леса, очищенных от валежа, подроста хвойных пород и пожароопасного подлеска, должна быть не менее 250 м. Полосы хвойного леса разделяются минерализованными полосами в продольном направлении через 50 м. Нижние ветви и сучья у хвойных деревьев II класса возраста и выше удаляются на высоту до 2 м (рисунок 4.7).

Повышение пожароустойчивости лесных участков может быть также обеспечено путем формирования древостоев из пожароустойчивых пород, регулирования запасов горючих материалов, состава древесных пород, состава и количества подроста и подлеска, их строения и структуры, характера напочвенной растительности.

Рисунок 4.7 – Схема устройства пожароустойчивой опушки шириной 250 м в хвойных лесах (ширина минерализованных полос – 1,4 м и 2,8 м; расстояние между минполосами – 50 м)

Пожароустойчивые насаждения.Методы и принципы целенаправленного формирования пожароустойчивых насаждений в своей совокупности должны составлять единую систему мероприятий, оптимально отвечающих лесоводственным, экономическим, противопожарным, санитарным и эстетическим требованиям. Их наиболее рационально осуществлять в процессе производства лесных культур, проведения рубок ухода за лесом, мер содействия естественному возобновлению, при очистке вырубок, а также при регулировании запасов напочвенных горючих материалов.

При создании пожароустойчивых лесных культур следует прежде всего учитывать значительные различия по устойчивости древесных пород к воздействию пирогенного фактора и способность некоторых из них формировать вокруг себя среду с низкой пожарной опасностью.

Культуры сосны и ели обладают чрезвычайно высокой пожарной опасностью, поэтому целесообразно их разделять на отдельные участки (блоки) и окаймлять по периметру полосами, сформированными из наиболее пожароустойчивых лиственных древесных пород.

Высокими пирологическими свойствами обладает лиственница. В силу своих биоэкологических особенностей она является не только наиболее огнестойкой породой, но и создает в насаждениях среду с низкой пожарной опасностью. Крона лиственницы, формируемая ею подстилка обладают чрезвычайно низкой воспламеняемостью и горимостью, что предупреждает развитие верховых пожаров и резко снижает интенсивность низовых.

Среди лиственных пород наиболее выраженной пирофитностью обладает тополь. В лесорастительных условиях Беларуси наиболее распространенным среди тополей является тополь дрожащий (осина). Под пологом насаждений из тополя формируется изреженный травяной покров. Опавшая листва тополя слабо воспламеняется и горит, полностью разлагается в течение одного вегетационного периода.

В состав культур хвойных пород в соответствии с лесорастительными условиями рекомендуется вводить примесь деревьев хозяйственно ценных лиственных пород: дуб, клен, ясень, липу и др. Вместе с тем, рекомендуемая в насаждениях примесь лиственных пород (с долевым участием 3–4 единицы) хотя и предупреждает развитие верховых пожаров в хвойных культурах, но не исключает их гибели от низовых пожаров, поскольку опад этих пород имеет в два-три раза более высокую воспламеняемость и горимость, чем опад лиственницы.

Комплекс хорошо выраженных пирофитных свойств лиственницы и тополя позволяет рекомендовать их для создания защитных противопожарных полос различного целевого назначения.

С учетом долговременной перспективы по целенаправленному формированию насаждений пожароустойчивой структуры в соответствующих лесорастительных условиях чистые сосновые и еловые культуры через каждые 150–200 метров следует разделять пожароустойчивыми полосами из лиственницы шириной 15–25 метров, а по периметру окаймлять полосой из лиственницы (тополь, береза) шириной (в зависимости от площади посадок) 25–75 метров.

Необходимо также регулировать интенсивность рубок ухода за лесом, так как в результате сильного изреживания хвойных древостоев под их пологом может развиваться пожароопасная лесная растительность (вереск, злаки и др.)

Противопожарные канавы – искусственные противопожарные барьеры глубиной не менее 1 м для ограничения распространения торфяного пожара, которые устраиваются вокруг особо ценных лесных участков, расположенных на торфяно-болотных землях (рисунок 4.8). Глубина противопожарных канав должна достигать минерального слоя или уровня грунтовых вод. На участках, предназначенных для проведения мелиоративных работ, устройство противопожарных канав увязывается с проектом мелиоративной сети.

Рисунок 4.8 – Противопожарная канава в лесных насаждениях

на торфяно-болотных землях

Сеть канав должна быть замкнутой, чтобы исключить возможность бесконтрольного распространения огня при пожарах. Канавы прокладывают с помощью канавокопателей или экскаваторов. Торфодобывающие предприятия, которые находятся на территории лесного фонда, обязаны отделить эксплуатируемую площадь торфяного месторождения с расположенными на ней строениями от окружающих ее лесных массивов противопожарными барьерами шириной 75–100 м с водоподводным каналом соответствующих проектных размеров.

В процессе эксплуатации противопожарных канав необходимо проводить систематический уход для поддержания их в рабочем состоянии.

Пожарные водоемы – водоемы, предназначенные для своевременного обеспечения водой пожарных машин и механизмов, которые используются при тушении лесных пожаров. Сеть противопожарных водоемов создается путем соответствующей подготовки естественных водных источников (река, озеро и т. п.) и строительства специальных искусственных водоемов. Подготовка природных водоемов для целей пожаротушения заключается в устройстве к ним подъездов и специальных площадок для забора воды пожарными автоцистернами и мотопомпами, а также в их углублении.

При недостаточном количестве природных водоемов в лесных массивах по типовым проектам строят искусственные пожарные водоемы (рисунок 4.9). Их размещают вблизи улучшенных автомобильных дорог, от которых до водоемов устраивают подъезды, а около водоемов – специальные площадки для забора воды и маневрирования пожарных машин. В пожароопасных сосновых лесах необходимо иметь такую сеть водоемов, чтобы расстояние доставки воды пожарными автоцистернами к очагу горения не превышало 4–5 км. При расчете на непосредственное тушение пожаров мотопомпами (с учетом радиуса их действия) расстояние между водоемами на равнинной местности не должно превышать 1,5–2,0 км. На осушенных торфяниках необходимо иметь густую сеть водоемов (один водоем на 300–400 га). Эффективный запас воды в лесных противопожарных водоемах должен быть не менее 100 м³ при глубине 1,3 м в самый жаркий период лета.

Сеть лесных дорог (в том числе противопожарного назначения) на территории лесного фонда должна обеспечивать транспортную доступность лесного участка и своевременную оперативную доставку сил и средств пожаротушения к очагам пожаров в установленное время.

Дороги противопожарного назначения устраиваются в дополнение к сети лесных дорог хозяйственного значения для обеспечения проезда автотранспорта к водоемам и пожароопасным участкам.

а)

б)

Рисунок 4.9 – Искусственный пожарный водоем (а), забор воды лесопожарной машиной ЛПМ-1 из пожарного водоема (б)

Планирование и строительство лесных дорог должно осуществляться таким образом, чтобы они одновременно являлись противопожарными барьерами против распространения возможных низовых пожаров и опорными линиями при их ликвидации.

Таким образом, ограничительные мероприятия по распространению пожаров являются основой пожарной профилактики в лесах, и правильность их проектирования и устройства определяет успешность охраны лесов от пожаров.

Необходимый объем проводимых профилактических мероприятий по противопожарному обустройству лесного фонда Беларуси зависит от лесопожарного пояса его территории, класса природной пожарной опасности лесов, а также природно-климатических условий в период пожароопасного сезона. Количественные показатели противопожарных мероприятий определяются проектом организации и ведения лесного хозяйства предприятия на данный ревизионный период, составленным при лесоустройстве в соответствии с Генеральным планом противопожарного устройства лесов Республики Беларусь и регламентируется СТБ «Устойчивое лесоуправление и лесопользование. Требования к мероприятиям по охране леса» и ТКП «Правила противопожарного обустройства лесов Республики Беларусь».