ĐẶT VẤN ĐỀ Nước ta là một trong 5 quốc gia trên thế giới chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu. Vì vậy, bảo vệ và phát triển rừng đã trở thành một trong những ưu tiên hàng đầu, hữu hiệu nhất để giảm thiểu và thích ứng với những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Trong khi đó, mặc dù diện tích rừng của nước ta có xu hướng tăng lên trong những năm gần đây, tuy nhiên những tác động xâm hại vào rừng vẫn rất nghiêm trọng. Một trong những tác động đó là cháy rừng.
Theo thống kê của Cục Kiểm lâm trong vòng 07 năm qua (2010 - 2017) trên cả nước đã xảy ra 2.464 vụ cháy rừng làm thiệt hại 11.601 ha rừng, bình quân mỗi năm rừng bị cháy hơn 1 nghìn ha, có nhiều vụ cháy rừng không những gây thiệt hại về rừng mà còn gây ra chết người. Huyện Hà Trung nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Thanh Hóa, có diện tích rừng là 5.724,31 ha rừng trồng với loài cây chủ yếu là Thông, Keo lai… đây đều là những loài cây khi trồng rừng đều có nguy cơ cháy cao. Chính vì vậy, Hà Trung được đánh giá là một trong những vùng trọng điểm cháy rừng của tỉnh Thanh Hóa. Mặc dù công tác PCCCR đã được lãnh đạo các cấp, các ngành và người dân quan tâm, đặc biệt trong suốt mùa cháy rừng nhưng tình hình cháy rừng vẫn thường xuyên xảy ra.
Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến cháy rừng trên địa bàn huyện Hà Trung là do đặc điểm rừng và điều kiện khí hậu khá thuận lợi cho sự xuất hiện và lan tràn của các đám cháy rừng, ngoài ra còn do một số nguyên nhân khác như: Ban chỉ đạo PCCCR chưa xác định được nguy cơ từng khu vực trọng điểm của huyện; chưa có các giải pháp quản lý vật liệu cháy hữu hiệu; các giải pháp và phương án PCCCR hàng năm tuy đã được xây dựng nhưng chưa thật hợp lý và việc triển khai, thực hiện chưa đầy đủ, sự phối hợp các lực lượng trong PCCCR ở LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 địa phương còn chưa đồng bộ. Trong thời gian từ năm 2008 đến năm 2018, trên toàn huyện đã xảy ra 15 vụ cháy rừng, thiêu hủy gần 50 ha rừng trồng đang trong kỳ sinh trưởng mạnh. Để hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháy rừng gây ra tại huyện Hà Trung, cần xác định được cấp độ nguy cơ của từng vùng trọng điểm cháy, xây dựng và triển khai phương án phòng cháy và chữa cháy rừng có cơ sở khoa học và thực tiễn. Từ những lý do trên, tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý lửa rừng cho huyện Hà Trung, tỉnh Thanh Hóa”.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới Nghiên cứu về PCCCR trên thế giới đã được tiến hành từ đầu thế kỷ 20, với năm lĩnh vực chính như sau: Bản chất của cháy rừng; Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng; Các công trình PCCCR; Phương pháp chữa cháy rừng và phương tiện chữa cháy rừng. Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Nhiều kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do cháy rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của ba yếu tố: nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy (VLC) [5], [11], [27], [28].
Sự kết hợp của các yếu tố này còn được gọi là “tam giác lửa”. 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. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra các yếu tố quan trọng nhất dẫn đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là thời tiết, đặc điểm lâm phần và hoạt động kinh tế - xã hội của con người [11], [17], [19], [30]. Thời tiết quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm của vật liệu cháy, dẫn đến khả năng bén lửa và tốc độ lan tràn của đám cháy; các nhân tố khí tượng chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình cháy gồm: mưa, gió, nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí.
Đặc điểm của lâm phần có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến đặc điểm và tính chất của VLC, từ đó ảnh hưởng tới sự phát sinh và lan tràn của đám cháy rừng. Cấu trúc tầng thứ của rừng hình thành hai loại cháy rừng là cháy tán và cháy mặt đất; VLC càng nhiều, xốp và độ ẩm thấp dẫn đến khả năng bén lửa cao. Nhiệt độ và độ ẩm không khí có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tác động ngược tới sự biến đổi của độ ẩm của vật liệu. Hoạt động kinh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 tế - xã hội của con người là nguyên nhân chính gây nên hình thành các vụ cháy rừng từ các hoạt động sử dụng lửa ở trong rừng và ven rừng, trong đó có cả từ những mâu thuẫn trong nhân dân.
Cơ bản các biện pháp PCCCR được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của ba nhóm yếu tố trên, trong từng hoàn cảnh của địa phương. Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng Hiện nay, trên thế giới đang sử dụng nhiều phương pháp để dự báo cháy rừng, nhưng có thể phân thành hai loại chính dựa trên hai cơ sở khác nhau là: Dự báo cháy rừng căn cứ vào điều kiện khí tượng và căn cứ vào tình hình VLC kết hợp với điều kiện khí tượng là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí [5], [27], [29]. Các Quốc gia áp dụng vào tình hình thực tế có sự nghiên cứu khác nhau nhất định, chẳng hạn ở Thụy Điển và một số nước ở bán đảo Scandinavia sử dụng độ ẩm không khí thấp nhất và nhiệt độ cao nhất trong ngày; Ở Pháp tính thêm lượng nước hữu hiệu trong đất và độ ẩm không khí [6], [27]; Trung Quốc bổ sung tốc độ gió, số ngày không mưa và lượng bão hòa; Đức và Mỹ sử dụng thêm độ ẩm không khí; Nga và một số nước khác dùng nhiệt độ và độ ẩm không khí lúc 13 giờ [11], [27]. Trong những năm gần đây Trung Quốc đã nghiên cứu phương pháp cho điểm các nhân tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng (NCCR), trong đó gồm cả những yếu tố kinh tế - xã hội [15].
Mặc dù phương pháp dự báo NCCR có những nét giống nhau, nhưng đến nay vẫn chưa có phương pháp dự báo NCCR chung cho cả thế giới và ở mỗi quốc gia, không những vậy mà mỗi địa phương cũng có thể sử dụng một số phương pháp dự báo khác nhau. 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, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 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.
Nhìn chung trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu khẳng định hiệu quả cao của các công trình PCCCR như: băng cản lửa, các vành đai cây xanh và hệ thống kênh mương ngăn cản cháy rừng. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa đưa ra được phương pháp xác định tiêu chuẩn kỹ thuật cho các công trình đó. Những thông số kỹ thuật đưa ra đều mang tính gợi ý và luôn được điều chỉnh theo ý kiến các chuyên gia cho phù hợp với đặc điểm của mỗi loại rừng và điều kiện địa lý, vật lý từng địa phương. Nghiên cứu biện pháp phòng cháy và chữa cháy rừng Các nghiên cứu chủ yếu hướng vào làm suy giảm các thành phần của tam giác lửa.
Trong đó biện pháp phòng cháy rừng được sử dụng chủ yếu, 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. Trong công tác chữa cháy rừng, cần thực hiện tốt phương châm “4 tại chỗ”. Đó là lực lượng, phương tiện, chỉ huy và hậu cần tại chỗ. Trong những năm gần đây nhiều nhà khoa học ở các nước đã đi sâu nghiên cứu và sử dụng nhiều phương tiện hiện đại trong chữa cháy rừng.
Nghiên cứu về phân vùng trọng điểm cháy rừng Việc phân vùng trọng điểm cháy thường căn cứ vào đặc điểm của các nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng để phân chia lãnh thổ thành những khu vực có nguy cơ cháy rừng khác nhau. Cho đến nay có hai phương pháp được áp dụng chủ yếu để phân vùng trọng điểm cháy rừng: Phân vùng theo các nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng và phân theo thực trạng cháy rừng [15], [16]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Theo phương pháp thứ nhất phân theo điều kiện hoàn cảnh sinh thái như khí hậu, địa hình và trạng thái rừng; theo phương pháp thứ hai căn cứ vào thống kê số vụ cháy rừng, diện tích và trạng thái rừng bị thiệt hại ở từng khu vực trong nhiều năm liên tục. Những vùng có nguy cơ cháy cao là nơi có tần suất xuất hiện cháy rừng nhiều và mức độ thiệt hại lớn.
Còn những vùng có nguy cơ cháy thấp là những vùng ít xảy ra cháy rừng. Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng Nghiên cứu về dự báo cháy rừng ở Việt Nam được bắt đầu vào những năm 80 của thể kỷ XX. Phương pháp chủ yếu được áp dụng là phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của V. Nesterop, có điều chỉnh ngưỡng lượng mưa phù hợp với điều kiện sinh thái của Việt Nam [5], [6].
Trên cơ sở nghiên cứu mối quan hệ giữa chỉ tiêu tổng hợp P với số ngày liên tục có lượng mưa dưới 5 mm, Phạm Ngọc Hưng đề xuất phương pháp dự báo cháy rừng theo số ngày khô hạn liên tục (H). Ngoài ra, ông còn đề xuất phương pháp mục trắc độ ẩm VLC để việc dự báo tiện lợi hơn [6], [11]. Hiện nay, các địa phương nước ta vẫn chủ yếu áp dụng công thức của V. Nesterop để dự báo nguy cơ cháy rừng, nhưng đã dùng ngưỡng mưa để điều chỉnh hệ số k.