Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cháy rừng là một hiện tượng phổ biến, thường xuyên xảy ra gây nên những tổn thất to lớn về nhiều mặt. Vì vậy, nghiên cứu các biện pháp PCCCR là yêu cầu cấp bách của thực tiễn. Những nghiên cứu đều hướng vào tìm hiểu bản chất của hiện tượng cháy rừng và mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng, từ đó đề xuất các giải pháp PCCCR phù hợp. Do có sự khác nhau về điệu kiện tự nhiên và kinh tế xã hội mà quy luật ảnh hưởng của các nhân tố đến cháy rừng và những giải pháp PCCCR ở các địa phương cũng không hoàn toàn giống nhau.
Trên thế giới Những nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng và PCCCR nói chung được quan tâm ngay từ đầu thế kỷ XX, điển hình là công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ở những nước có nền Lâm nghiệp phát triển như: Mỹ, Nga, Đức, Thụy Điển, Canada, Pháp, Úc…. Sau đó, được thực hiện ở tất cả các nước có hoạt động lâm nghiệp. Đến nay, những nghiên cứu về PCCCR có thể chia thành 5 lĩnh vực sau: - Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Nhiều kết quả nghiên cứu đã khẳng định: cháy rừng chỉ xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 yêu tố: Nguồn lửa, oxy và vật liệu cháy. Nếu hạn chế hoặc ngăn cách sự tiếp xúc của một yếu tố đối với hai yếu tố còn lại sẽ có thể hạn chế hoặc ngăn chặn đám cháy [3], [7], [22]….
Vì vậy, về bản chất, những biện pháp PCCCR chính là những biện pháp tác động vào ba yếu tố trên theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Các nhà khoa học đã phân cháy rừng thành ba loại [8], [23], [25]: (1) Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, đây là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi, lá rụng trên mặt đất; LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com (2) Cháy tán rừng là trường hợp lửa lan tràn từ tán cây này sang tán cây khác; (3) Cháy ngầm (Cháy dưới mặt đất) là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy có thể xảy ra một hoặc đồng thời cả hai hoặc ba loại cháy rừng trên. Tùy theo loại cháy rừng có thể áp dụng những biện pháp PCCCR khác nhau.
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến việc hình thành và phát triển cháy rừng đó là: điều kiện khí hậu - thời tiết, địa hình, trạng thái rừng và hoạt động kinh tế - xã hội của con người [1], [5], [15]…. Thời tiết, đặc biệt là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy dưới tán rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy. Tính chất, khối lượng và phân bố của vật liệu cháy phụ thuộc vào trạng thái rừng; ngoài ra địa hình như độ dốc, hướng gió,v.v…cũng ảnh hưởng đến loại cháy rừng, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy. Hoạt động kinh tế - xã hội của con người như: Sản xuất nương rẫy, săn bắn, du lịch,…ảnh hưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa của đám cháy.
Phần lớn các biện pháp PCCCR đều được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của những nhân tố đó trong hoàn cảnh cụ thể của từng địa phương. - Nghiên cứu phương pháp dự báo cháy rừng Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định mối liên hệ chặt chẽ giữa điều kiện thời tiết mà quan trọng nhất là lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm không khí với độ ẩm vật liệu và khả năng xuất hiện cháy rừng. Vì vậy phần lớn các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng đều tính đến ảnh hưởng của lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí. Ở một số nước như Mỹ, Đức khi dự báo nguy cơ cháy rừng ngoài yếu tố khí tượng còn căn cứ vào độ ẩm vật liệu cháy [7], LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [22]; tại Pháp, căn cứ vào lượng nước hữu hiệu trong đất và độ ẩm vật liệu cháy; tại Trung Quốc có tính bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mưa và lượng bốc hơi [22]; tại Thụy Điển và một số nước bán đảo Scandinavia sử dụng độ ẩm không khí thấp nhất và nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày.
Trong khi đó, tại Nga và một số nước khác dùng nhiệt độ và độ âm không khí lúc 13 giờ [3], [22]. Những năm gần đây, Trung Quốc đã nghiên cứu phương pháp cho điểm các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng, bao gồm có cả những yếu tố kinh tế - xã hội và nguy cơ cháy rừng được tính theo tổng số điểm của các yếu tố [14]. Mặc dù có những nét chung cho toàn thế giới nhưng ở mỗi quốc gia, thậm chí mỗi địa phương có thể tiến hành nghiên cứu xây dựng phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng riêng. Tuy nhiên, hiện nay có rất ít phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng có tính đến yếu tố kinh tế xã hội và trạng thái rừng.
- Nghiên cứu về công trình phòng cháy, chữa cháy rừng Những năm đầu thế kỷ XX, ở một số quốc gia Châu Âu đã bước đầu đưa ra những ý kiến xây dựng đai xanh và băng xanh cản lửa, trên đó có trồng các cây lá rộng. Ở Nga đã xây dựng những băng xanh chịu lửa với kết cấu hỗn loài, tạo thành nhiều tầng để ngăn lửa cháy từ ngoài vào các khu rừng thông, sồi, bạch đàn,.Một số nước khác tiến hành nghiên cứu các vấn đề này sớm và có nhiều công trình là Đức và các nước thuộc Liên Xô, Mỹ, Canada, Nhật Bản và Trung Quốc,. Nhiều tác giả đã nghiên cứu tập đoàn cây trồng làm băng xanh cản lửa, trồng rừng hỗn giao và giữ nước hồ đập giảm nguy cơ cháy rừng; hiệu lực của các hệ thống cảnh báo cháy rừng như chòi canh, đặt biển báo, biển cấm lửa. Trên thế giới đã có nhiều tác giả nghiên cứu về công trình PCCCR.
Tuy nhiên, chưa đưa ra được phương pháp xác định tiêu chuẩn kỹ thuật cho các công trình đó. Vì vậy, khi áp dụng cho địa phương, cho từng trạng thái rừng cần phải điều chỉnh cho phù hợp. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Nghiên cứu biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng Việc nghiên cứu các biện pháp PCCCR thường hướng vào làm suy giảm các thành phần của “tam giác lửa” như sau: Làm giảm nguồn nhiệt; Tác động vào đặc điểm vật liệu cháy; Ngăn cách sự tiếp xúc với oxy của đám cháy…. Trong đó biện pháp phòng cháy rừng được đặc biệt quan tâm, bao gồm: tổ chức lực lượng PCCCR, tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức của người dân, chuẩn bị lực lượng, phương tiện chữa cháy, dự báo và cảnh báo nguy cơ cháy rừng với việc ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám, các biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chống chịu lửa của cây rừng, làm giảm VLC v.
- Nghiên cứu về phương tiện phòng cháy, chữa cháy rừng: Những năm gần đây, nghiên cứu về phương tiện PCCCR phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là phương tiện dự báo và phát hiện đám cháy, thông tin về cháy rừng và phương tiện dập lửa trong các đám cháy. Các phương pháp dự báo đã được mô hình hóa và xây dựng thành những phần mềm làm tăng độ chính xác của công tác dự báo [3], [7]. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám và công nghệ GIS đã cho phép phân tích diễn biến thời tiết, dự báo nhanh chóng, chính xác khả năng xuất hiện và phát hiện sớm lửa rừng trên vùng rộng lớn. Những thông tin về khả năng xuất hiện cháy rừng, nguy cơ cháy rừng và biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng hiện nay được truyền trên các phương tiện thông tin đại chúng đến lực lượng phòng cháy, chữa cháy rừng và cộng đồng dân cư.
Những phương tiện dập tắt đám cháy được nghiên cứu từ cào, cuốc, dao, câu liêm.v…đến các phương tiện hiện đại như cưa xăng, máy kéo, máy đào rãnh, máy phun nước, xe chữa cháy rừng … LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mặc dù, các phương tiện chữa cháy rừng đã và đang được nghiên cứu ở mức cao nhưng thiệt hại do cháy rừng vẫn rất lớn ngay ở cả các nước phát triển có hệ thống phòng cháy, chữa cháy rừng hiện đại như Úc, Nga, Mỹ.v…Trong nhiều trường hợp việc khống chế các đám cháy vẫn không có hiệu quả. Vì vậy, quan trọng nhất là ngăn chặn nguồn lửa không để xảy ra cháy rừng. Hiện nay các giải pháp xã hội phòng cháy, chữa cháy rừng tập trung vào việc tuyên truyền giáo dục tác hại của lửa rừng, nghĩa vụ của công dân trong việc phòng cháy, chữa cháy rừng, các hình phạt đối với người gây ra cháy rừng. Trong thực tế còn ít nghiên cứu về thể chế, chính sách, phong tục, tập quán.v…cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội gây nên; các giải pháp lồng ghép hoạt động PCCCR với hoạt động phát triển kinh tế - xã hội.
Ở Việt Nam - Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng Những nghiên cứu về dự báo cháy rừng bắt đầu được tiến hành từ năm 1981. Trong thời gian đầu chủ yếu áp dụng phương pháp dự báo theo Chỉ tiêu tổng hợp P của V. Đến năm 1988, nghiên cứu của TS. Phạm Ngọc Hưng đã cho thấy phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp có độ chính xác cao hơn nếu tính giá trị P kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa ≥5mm [7].
Ngoài ra, trên cơ sở phát hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa số ngày khô hạn liên tục H (số ngày liên tục không mưa hoặc có lượng mưa <5mm) với chỉ số P, TS. Phạm Ngọc Hưng đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo số ngày khô hạn liên tục [7]. Ông xây dựng một bảng tra cấp nguy hiểm cháy rừng căn sứ vào số ngày khô hạn liên tục cho các tháng trong mùa cháy của mỗi địa phương. Tuy nhiên, khi nghiên cứu về tính thích hợp của một số phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng ở miền Bắc Việt Nam, tác giả Bế Minh Châu đã khẳng định phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ số P và H có LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com độ chính xác thấp ở những vùng có sự luân phiên thường xuyên của các khối không khí biển và lục địa hoặc vào các thời điểm chuyển giao mùa [3], [14].