太行山国有林管理局营盘林场防火带设计研究

发布时间：2020-10-17 15:54

　　 本文以山西省太行山国有林管理局营盘林场的潜在火行为为研究对象,以可燃物载量测算法、潜在火行为分析法、地理数据处理法、地形特征提取法和防火带宽度测算法为研究方法,对林地内的可燃物载量、可燃物热值、可燃物空间格局、火势蔓延速度、火线强度、火焰高度进行预估,并结合公路、林缘、坡度、山脊线、风速、风向等特征,确定出林场的防火带整体布局,以期为相关的研究提供一定的借鉴。结果表明:1.草本可燃物、枯落层可燃物和灌木层可燃物三种可燃物综合构成有效可燃物总载量,其中针叶林中有效可燃物总载量为14.09(t/hm2),阔叶林中有效可燃物总载量为7.14(t/hm2),混交林为18.38(t/hm2),疏林地为10.75(t/hm2)。2.针叶林的灌木层、草本层、枝下高的高度依次为148.0cm,17.0cm,230.2cm;阔叶林的依次为 115.3cm,27.1cm,199.8cm;混交林的依次为 141.2cm,2.9cm,141.2cm;疏林地的依次为 126.1cm,51.3cm,279.8cm。3.模拟计算结果显示,火焰高度通常不会大于1Ocm,地表火的火焰高度在0.37-2.50m的范围内,树冠火则在1.75-13.4m的范围内,两者差距较大。4.年平均最大风速为3.6m/s,此风速下推算得到的树冠火的火线强度为3214-189002KJ/ms,在此条件下防火林带有效宽度3.04-6.45m,而年平均风速的最大值为14m/s,此风速下推算得到的树冠火的火线强度为2165-1916410KJ/ms,在此条件下的防火林带有效宽度7.2-10.0m。本文针对所研究的林区所规划出的网络总长度为36816m,其中防火公路为16329.5m,林缘防火带为13448.3m,另外还有7038.2m长的山脊防火林带。这些林带共划分出了 17个不同大小的区域,通过最这些独立分隔区域的面积进行计算,得到最大值为94.26hm2,平均值为41.24hm2,网络密度为52.5m/hm2,在整个林区面积中所占的比例为7.35%。
【学位单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：F326.25;S762.33
【部分图文】：

??３．２火行为??３．２．１火蔓延速度??林区坡度等地形条件、可燃物湿度以及风速都是影响火蔓延速度的重要影响因素，??其中地形对火灾的发展情况有很大的影响，地形构造出的不同的区域会产生不同的小气??候，在不同的小气候下可燃物的类型和载量都不相同，从上文关于不同类型可燃物载量??的分析可知，这对林火的火强度和蔓延速度都有直接关系。本文根据对历史数据的统计??估算出的平均风速为３．６ｍ／ｓ，此时地表火一般以０．０１－０．２２ｍ／ｓ的速度蔓延，树冠火??为０．１２－２．２５ｍ／ｓ。由于深林中的数目会对上方的视角产生妨碍，森林中地表的风度比??树冠层的风速小很多，因此地表火火蔓延的速度也相对较低１２５】。??

??３．２火行为??３．２．１火蔓延速度??林区坡度等地形条件、可燃物湿度以及风速都是影响火蔓延速度的重要影响因素，??其中地形对火灾的发展情况有很大的影响，地形构造出的不同的区域会产生不同的小气??候，在不同的小气候下可燃物的类型和载量都不相同，从上文关于不同类型可燃物载量??的分析可知，这对林火的火强度和蔓延速度都有直接关系。本文根据对历史数据的统计??估算出的平均风速为３．６ｍ／ｓ，此时地表火一般以０．０１－０．２２ｍ／ｓ的速度蔓延，树冠火??为０．１２－２．２５ｍ／ｓ。由于深林中的数目会对上方的视角产生妨碍，森林中地表的风度比??树冠层的风速小很多，因此地表火火蔓延的速度也相对较低１２５】。??

３．２．２火线强度??火线强度是指火单位长度或单位时间内燃烧所释放的热量，同样是判断林火行为的??重要指标。林火燃烧时火强度不同区域范围燃烧的火强度会有很大差异。通常情况下把??火线强度分为三个等级，当火强度在７５０?ｋ?Ｗ／ｍ以下时为低强度，当火强度为７５０?－??３５００?ＫＷ／ｍ时为中强度，当火强度不小于３５００?ｋ?Ｗ／ｍ时为高强度。通常地表火的火??线强度处在１４４－６５９５｝Ｇ／ｍｓ，而树冠火的火线强度通常为３２１４－１８９００２ＩＣＪ／ｍｓ。在本文所??设定的气象背景下，由下图可以看出地表火主要处在中低强度，而树冠火则为中高强度，??这种情况下灭火的难度己经非常大。因此尽量避免地表火向树冠火的蔓延是控制火势的??重要方法【２９］。??，?？?＊?ｕ?．??ｎｏ－?ｎ１??Ｊｉ：＂?＼２＇＾ｉ??
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本文编号：2845003