chương 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 17 Sau khi nghiên cứu các nội dung đã trình bày ở phần trên chúng tôi có một số kết luận sau: - Các công trình nghiên cứu về các thiết bị chữa cháy rừng trên thế giới đã đạt được hiệu kết quả rất tốt, đã tạo ra nhiều thiết bị chữa cháy rừng được sử dụng trong thực tế và cho hiệu quả cao. - Mỗi thiết bị chữa cháy rừng chỉ phù hợp với điều kiện nhất định, khi áp dụng vào điều kiện Việt Nam độ dốc lớn, không có nguồn nước, là không phù hợp; - Các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam không đạt được yêu cầu, không phù hợp với điều kiện địa hình, chất chữa cháy rừng và điều kiện nền kinh tế. - Ở Việt nam đã có một số công trình nghiên cứu về thiết bị và công nghệ chữa cháy rừng, song các công trình này chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế chế tạo, chưa có nhiều công trình nghiên cứu về nguyên lý tính toán, tính toán các thông số tối ưu. - Trên thế giới cũng như ở Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu đầy đủ toàn diện sâu về máy phun đất cát chữa cháy rừng được công bố.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 18 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Đối tượng và thiết bị nghiên cứu 2. Đối tượng nghiên cứu 2. Đối tượng của quá trình chữa cháy rừng Theo các kết quả nghiên cứu trong các công trình [16], [24] và kết quả điều tra, khảo sát chúng tôi thấy rằng đối tượng của quá trình chữa cháy rừng chính là thông số của đám cháy và địa hình của khu rừng bị cháy.
Mặt khác, thông số của đám cháy lại phụ thuộc vào thông số của thực bì khu rừng bị cháy. Do vậy, đối tượng chính của quá trình chữa cháy đó là thực bì và địa hình. Căn cứ vào kết quả điều tra, khảo sát chúng tôi chia thực bì thành 4 loại chính: - Thực bì của rừng tự nhiên thường xanh: rừng tự nhiên thường xanh có diện tích lớn nhất, khoảng 9 ntriệu ha, chiếm 80% diện tích rừng của cả nước. Đặc điểm của thực bì loại rừng này là lá khô, cành khô, dây leo, bụi rậm, độ ẩm lớn.
Do thường xanh nên nguy cơ cháy rừng thường không cao. Số vụ cháy rừng thường xanh là rất ít. - Thực bì của rừng tự nhiên lá rụng (rừng khộp): thực bì loại rừng này bao gồm các loại cỏ (cỏ lác, cỏ xước, cỏ mỹ…), lá khô, cành mục… Loại rừng này nguy cơ xảy ra cháy là rất cao, hàng năm có hàng trăm vụ cháy xảy ra. Loại rừng này có diện tích lớn chủ yếu tập trung ở Tây Nguyên.
- Thực bì của rừng trồng: đối với rừng trồng, thực bì chủ yếu bao gồm lá khô, các loại cỏ (cỏ lác, cỏ lau, cỏ tranh, cỏ xước…) loại rừng này cũng có nguy cơ cháy là rất cao, hàng năm có hàng nghìn vụ cháy rừng xảy ra. Diện tích rừng trồng của cả nước hiện nay khoảng 2 triệu ha [7]. - Thực bì của rừng tràm: đối với rừng tràm tự nhiên thì thực bì gồm thảm mục, lá khô, cỏ khô, dây leo (cây choại), lau lách, chít… Nguy cơ xảy ra cháy ở loại rừng này rất cao. Loại rừng này chủ yếu tập trung ở miền Tây Nam Bộ.
Từ kết quả nghiên cứu trên chúng tôi thấy đối với mỗi loại thực bì rừng khác nhau thì có công nghệ chữa cháy rừng khác nhau, thiết bị chữa cháy khác nhau, chất chữa cháy cũng khác nhau. Đối với 4 loại thực bì đã nêu ở trên thì chữa cháy bằng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 19 đất cát và không khí chỉ phù hợp với thực bì là rừng trồng và rừng khộp. Còn việc chữa cháy rừng tràm thì chủ yếu là dùng máy bơm nước, chữa cháy rừng tự nhiên thì chủ yếu là làm băng trắng cách ly. Từ những lý do trên mà đối tượng nghiên cứu trong phạm vi đề tài này chủ yếu là thực bì của rừng trồng, đây là loại rừng thường xuyên xảy ra nhiều vụ cháy nhất và diện tích loại rừng này khá lớn.
Cùng với thực bì, một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chữa cháy đó là địa hình rừng, địa hình rừng phản ánh bởi độ dốc của rừng. Đối với rừng trồng ở Việt Nam thì độ dốc trung bình khoảng từ 300 - 400. Do hạn chế về thời gian nên đề tài này chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu ở một độ dốc trung bình đặc trưng nhất đó là độ dốc từ 300 - 400. Còn ở các độ dốc khác cần phải được nghiên cứu ở các đề tài tiếp theo.
Đặc điểm của đám cháy rừng Các đám cháy rừng có đặc điểm khác với các đám cháy khác đó là: - Diện tích đám cháy lớn có thể lên đến hàng trăm ha; - Chiều cao ngọn lửa lớn, cháy trên mặt đất, cháy dưới mặt đất, cháy trên tán cây…; - Cháy rừng thường xảy ra ở những nơi điều kiện địa hình phức tạp độ dốc lớn, không có đường giao thông, xa khu dân cư…; - Cháy rừng thường xảy ra vào mùa khô nên không có nguồn nước hoặc cách xa nguồn nước; - Tốc độ đám cháy nhanh tạo ra luồng gió lớn. Từ những đặc điểm của đám cháy rừng nêu trên, đó chính là căn cứ khoa học để nghiên cứu, tính toán, thiết kế tạo ra thiết bị chữa cháy cho phù hợp, đó là thiết bị gọn nhẹ di động được trên địa hình dốc, chất chữa cháy sử dụng tại chỗ có thể sử dụng không khí hoặc đất cát. Các thông số của thực bì Thực bì rừng trồng hay còn gọi là vật liệu cháy trong rừng, đây là yếu tố quyết định đến tốc độ cháy lan, chiều cao ngọn lửa, nhiệt độ đám cháy. Căn cứ vào các yếu tố trên mà người ta lựa chọn công nghệ và thiết bị chữa cháy phù hợp để đạt được hiệu quả cao nhất.
Do vậy việc nghiên cứu thông số của thực bì, nó là cơ sở LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 20 khoa học cho việc thiết kế, tạo ra các thiết bị chữa cháy phù hợp. Thông số của thực bì bao gồm các yếu tố sau: - Loại thực bì bao gồm: + Loại thực bì là lá cây, cành cây (đối với rừng thông); + Loại thực bì lá cây cộng với cỏ khô (rừng trồng); + Loại thực bì là các loại cỏ khô; + Loại thực bì gồm lá khô, cỏ khô, thảm mục, dây leo (rừng tràm tự nhiên). - Chiều cao thực bì: thực bì có chiều cao lớn thì ngọn lửa cháy càng cao, khả năng chữa cháy càng khó khăn. Chiều cao thực bì phụ thuộc vào từng loại rừng, loại thực bì.
Đối với thực bì là lau, lách, chít thì chiều cao thực bì lên đến 2m. - Khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích: khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích là thông số đánh giá thực bì dày hay mỏng. Khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích càng lớn thì thực bì càng dày, khi cháy thì nhiệt độ đám cháy cao, cường độ cháy lớn nên khả năng chữa cháy khó khăn hơn. Đối với rừng trồng không chăm sóc thì sau khoảng 3 - 4 năm thực bì có chiều dày lên đến 1m.
- Độ ẩm của thực bì: độ ẩm của thực bì ảnh hưởng đến khả năng bắt lửa, ảnh hưởng đến tốc độ cháy lan, cường độ cháy. Độ ẩm của vật liệu cháy càng nhỏ thì tốc độ cháy nhanh, cường độ cháy lớn. - Độ xốp của vật liệu cháy trong rừng: thực bì có độ xốp càng lớn thì khả năng cháy càng nhanh, chiều cao ngọn lửa càng lớn. Theo kết quả nghiên cứu, nếu cùng khối lượng vật liệu cháy trên 1m2 diện tích như nhau, độ ẩm như nhau, nếu nén vật liệu cháy lại thì tốc độ cháy giảm đi 70%, chiều cao ngọn lửa cũng giảm đi 70%.
Từ kết quả nghiên cứu này chúng ta có thể đưa ra công nghệ chữa cháy phù hợp [8]. Nhận xét: Từ những đặc điểm của đám cháy rừng và các thông số của thực bì chúng tôi có một số nhận xét như sau: - Căn cứ vào đặc điểm của đám cháy, thông số của thực bì trong rừng, người chữa cháy có thể lựa chọn công nghệ và thiết bị chữa cháy cho phù hợp thì mới mang lại hiệu quả chữa cháy cao. - Từ kết quả nghiên cứu các thông số của thực bì mà chúng ta có thể nghiên cứu tạo ra các thiết bị chữa cháy cho phù hợp đáp ứng được yêu cầu chữa cháy. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 21 - Từ những kết quả nghiên cứu về thông số của thực bì mà người ta đưa ra các giải pháp phòng cháy có hiệu quả.
Các thông số của đám cháy rừng - Thời gian cháy: Thời gian cháy là thời gian được tính từ thời điểm xuất hiện đám cháy cho đến khi nó bị dập tắt hoàn toàn. Thời gian cháy được ký hiệu là , tính bằng phút. Thời gian cháy trong thực tế công tác phòng cháy, chữa cháy hiện nay đang được hiểu là quãng thời gian từ lúc phát hiện đám cháy cho đến khi đám cháy được dập tắt hoàn toàn. - Diện tích đám cháy: Diện tích đám cháy là diện tích hình chiếu bằng hay đứng của vùng cháy.
Diện tích đám cháy ký hiệu là Sc, đơn vị tính bằng m2. Diện tích đám cháy là một trong những thông số cơ bản của đám cháy, đặc biệt là nó được sử dụng trong việc xác định phương pháp, biện pháp chữa cháy, lực lượng, phương tiện chữa cháy cũng như chiến thuật dập tắt đám cháy. - Nhiệt độ đám cháy: Nhiệt độ đám cháy được tính là nhiệt độ của ngọn lửa. Nhiệt độ đám cháy được ký hiệu là Tc, đơn vị 0K (hoặc ký hiệu tc, đơn vị 0C).
Nhiệt độ đám cháy là một trong những thông số quan trọng, vì nó được sử dụng trong việc xác định phương pháp và dụng cụ chữa cháy. - Vận tốc cháy lan: vận tốc cháy lan là tốc độ lan truyền của ngọn lửa trong một đơn vị thời gian. Thông số này biểu hiện sự lan truyền ngọn lửa trên bề mặt chất cháy, được tính bằng công thức sau: l Vl lt (m/phút) ( 2.1 ) Trong đó: llt - Khoảng cách lan truyền của ngọn lửa (m); - Thời gian lan truyền của ngọn lửa (phút). Vận tốc cháy lan được sử dụng để xác định diện tích đám cháy, nó quyết định tốc độ phát triển của đám cháy.
Vận tốc cháy lan phụ thuộc bởi dạng, khả năng bốc cháy và nhiệt độ ban đầu của chất cháy, cường độ trao đổi khí và hướng của dòng đối lưu ở đám cháy, kích thước và sự phân bố chất cháy trong không gian.