Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Độ Dốc Đến Tốc Độ Lan Tràn Đám Cháy Rừng

Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc đến tốc độ lan tràn của đám cháy rừng, cung cấp cái nhìn sâu sắc về quản lý rừng và phòng cháy chữa cháy.

• Tác giả: Hoàng Văn Thành
• Người hướng dẫn: GS.TS Vương Văn Quỳnh
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Rừng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Độ Dốc Đến Tốc Độ Lan Tràn Đám Cháy Rừng
• Loại tài liệu: khóa luận
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Độ Dốc Đến Cháy Rừng

Cháy rừng là một thảm họa toàn cầu, gây ra những tổn thất nghiêm trọng về tài nguyên, môi trường và sinh mạng con người. Tại Việt Nam, mặc dù đã có nhiều nỗ lực phòng cháy chữa cháy (PCCC) rừng, các vụ cháy vẫn diễn ra hàng năm, gây thiệt hại lớn. Việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lan tràn lửa là vô cùng quan trọng để dự đoán, cảnh báo và đưa ra các biện pháp PCCC hiệu quả. Một trong những yếu tố then chốt là độ dốc địa hình. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định mức độ ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến tốc độ lan truyền đám cháy rừng, đặc biệt là ở giai đoạn khởi đầu. Việc hiểu rõ mối quan hệ này sẽ giúp các nhà quản lý rừng và lực lượng PCCC đưa ra các quyết định chính xác và kịp thời, giảm thiểu thiệt hại do đám cháy rừng gây ra.

1.1. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Tốc Độ Lan Truyền Lửa

Nghiên cứu tốc độ lan truyền lửa là chìa khóa để hiểu và kiểm soát đám cháy rừng. Tốc độ lan truyền lửa ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ứng phó và kiểm soát đám cháy. Việc dự đoán chính xác tốc độ lan truyền lửa cho phép lực lượng PCCC triển khai nguồn lực một cách hiệu quả, bảo vệ tính mạng con người và giảm thiểu thiệt hại tài sản. Nghiên cứu này sẽ cung cấp những dữ liệu quan trọng để xây dựng các mô hình lan truyền đám cháy chính xác hơn, giúp công tác PCCC chủ động và hiệu quả hơn.

1.2. Vai Trò Của Độ Dốc Địa Hình Trong Lan Truyền Cháy Rừng

Độ dốc địa hình là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ lan truyền đám cháy. Độ dốc ảnh hưởng đến sự lan truyền nhiệt, sự di chuyển của ngọn lửa và sự tiếp xúc giữa ngọn lửa và vật liệu cháy. Địa hình dốc thường tạo điều kiện cho ngọn lửa lan nhanh hơn do hiệu ứng "ống khói" và sự tiếp xúc trực tiếp của ngọn lửa với vật liệu cháy ở phía trên. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc địa hình là cần thiết để hiểu rõ hơn về cơ chế lan truyền đám cháy rừng và xây dựng các biện pháp PCCC phù hợp.

II. Thách Thức Dự Đoán Tốc Độ Cháy Rừng Trên Địa Hình Dốc

Việc dự đoán tốc độ cháy rừng trên địa hình dốc là một thách thức lớn do sự phức tạp của các yếu tố tương tác. Độ dốc địa hình không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sự lan truyền ngọn lửa mà còn tương tác với các yếu tố khác như khí tượng, vật liệu cháy và độ ẩm. Sự thay đổi của các yếu tố này theo thời gian và không gian khiến việc xây dựng các mô hình lan truyền đám cháy chính xác trở nên khó khăn. Thêm vào đó, dữ liệu về độ dốc địa hình và vật liệu cháy thường không đầy đủ hoặc không chính xác, gây khó khăn cho việc dự đoán tốc độ lan truyền đám cháy trong thực tế.

2.1. Sự Phức Tạp Của Tương Tác Giữa Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Cháy Rừng

Việc dự đoán tốc độ lan truyền lửa không chỉ đơn thuần là xem xét độ dốc mà còn phải tính đến sự tương tác phức tạp giữa độ dốc, khí tượng, vật liệu cháy, và độ ẩm. Ví dụ, tốc độ gió có thể tăng cường ảnh hưởng của độ dốc, làm cho ngọn lửa lan nhanh hơn trên địa hình dốc. Tương tự, độ ẩm vật liệu cháy có thể giảm bớt ảnh hưởng của độ dốc, làm chậm quá trình lan truyền. Việc hiểu rõ các tương tác này là rất quan trọng để xây dựng các mô hình mô phỏng đám cháy rừng chính xác.

2.2. Hạn Chế Về Dữ Liệu Địa Hình và Vật Liệu Cháy

Một trong những thách thức lớn nhất trong dự đoán tốc độ lan truyền đám cháy là sự thiếu hụt dữ liệu chính xác về độ dốc địa hình và vật liệu cháy. Dữ liệu độ dốc địa hình thường có độ phân giải thấp hoặc không cập nhật, không phản ánh chính xác các biến đổi nhỏ trên địa hình. Dữ liệu về vật liệu cháy, bao gồm thành phần, khối lượng và độ ẩm, cũng thường thiếu hoặc không chính xác do sự biến đổi lớn của vật liệu cháy theo thời gian và không gian. Sự thiếu hụt này làm giảm độ tin cậy của các dự đoán và ảnh hưởng đến hiệu quả của các biện pháp PCCC.

2.3. Khí Tượng Biến Động Gây Khó Khăn Cho Dự Báo Cháy Rừng

Biến động của các yếu tố khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió cũng gây khó khăn cho việc dự báo chính xác tốc độ lan truyền đám cháy rừng. Sự thay đổi nhanh chóng của các yếu tố này trong thời gian ngắn có thể làm thay đổi đáng kể hành vi của đám cháy, khiến các dự đoán trở nên kém chính xác. Do đó, việc theo dõi và dự báo chính xác các yếu tố khí tượng là rất quan trọng để cải thiện độ tin cậy của các dự đoán cháy rừng.

III. Giải Pháp Phương Pháp Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Độ Dốc Chi Tiết

Để giải quyết những thách thức trên, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học bài bản và chi tiết. Nghiên cứu này sử dụng kết hợp phương pháp luận, phương pháp thu thập và xử lý số liệu, và phương pháp kế thừa tài liệu. Cụ thể, việc nghiên cứu đặc điểm vật liệu cháy ở khu vực nghiên cứu, đặc điểm biến đổi của các yếu tố khí tượng, và ảnh hưởng của các nhân tố đến chiều cao ngọn lửa và tốc độ lan tràn đám cháy là vô cùng quan trọng.

3.1. Nghiên Cứu Đặc Điểm Vật Liệu Cháy Ở Khu Vực Nghiên Cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các đặc điểm quan trọng của vật liệu cháy, bao gồm thành phần, khối lượng, bề dày và chiều cao lớp thực bì. Các đặc điểm này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bắt lửa và tốc độ lan truyền đám cháy. Dữ liệu về vật liệu cháy được thu thập thông qua các khảo sát thực địa và phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng để xây dựng các mô hình lan truyền đám cháy phù hợp với điều kiện thực tế.

3.2. Nghiên Cứu Biến Đổi Yếu Tố Khí Tượng Trong Thời Gian Thử Nghiệm

Nghiên cứu này theo dõi sự biến đổi của các yếu tố khí tượng như nhiệt độ không khí, độ ẩm và tốc độ gió trong suốt thời gian thử nghiệm. Các yếu tố khí tượng này có ảnh hưởng lớn đến tốc độ lan truyền đám cháy và chiều cao ngọn lửa. Dữ liệu khí tượng được thu thập bằng các thiết bị đo chuyên dụng và được sử dụng để phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố khí tượng và hành vi của đám cháy.

3.3. Phân Tích Ảnh Hưởng Của Độ Dốc Đến Chiều Cao Ngọn Lửa và Tốc Độ Lan Truyền

Nghiên cứu này tiến hành các thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của độ dốc đến chiều cao ngọn lửa và tốc độ lan truyền đám cháy. Các thí nghiệm được thực hiện trên các địa hình có độ dốc khác nhau, với các điều kiện vật liệu cháy và khí tượng được kiểm soát. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu định lượng về mối quan hệ giữa độ dốc và các đặc tính của đám cháy, giúp xây dựng các mô hình dự đoán cháy rừng chính xác hơn.

IV. Kết Quả Tác Động Thực Tế Của Độ Dốc Lên Lan Truyền Lửa

Từ các nghiên cứu và thử nghiệm, kết quả cho thấy độ dốc có tác động đáng kể đến tốc độ lan tràn lửa và chiều cao ngọn lửa. Khi độ dốc tăng, tốc độ lan tràn lửa cũng tăng theo, đặc biệt là khi có sự kết hợp của các yếu tố khí tượng thuận lợi. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, ở một số độ dốc nhất định, chiều cao ngọn lửa có thể tăng đột biến, gây nguy hiểm cho lực lượng PCCC và tăng nguy cơ cháy lan sang các khu vực lân cận. Các kết quả này cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc xây dựng các biện pháp PCCC hiệu quả và phù hợp với từng loại địa hình.

4.1. Mối Quan Hệ Giữa Độ Dốc và Tốc Độ Lan Truyền Đám Cháy

Nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ tương quan dương giữa độ dốc và tốc độ lan truyền đám cháy. Khi độ dốc tăng, tốc độ lan truyền đám cháy cũng tăng theo. Điều này là do độ dốc tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền nhiệt và sự tiếp xúc giữa ngọn lửa và vật liệu cháy. Tuy nhiên, mối quan hệ này có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như độ ẩm vật liệu cháy và tốc độ gió.

4.2. Ảnh Hưởng Của Độ Dốc Đến Chiều Cao Ngọn Lửa Trong Cháy Rừng

Độ dốc không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ lan truyền mà còn ảnh hưởng đến chiều cao ngọn lửa. Khi độ dốc tăng, chiều cao ngọn lửa có xu hướng tăng lên. Điều này là do độ dốc tạo ra hiệu ứng "ống khói", tập trung nhiệt và tăng cường sự đối lưu. Chiều cao ngọn lửa lớn hơn làm tăng nguy cơ cháy lan và gây khó khăn cho công tác PCCC.

4.3. Tương Quan Giữa Độ Dốc Và Các Yếu Tố Khí Tượng Khác

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự tương tác giữa độ dốc và các yếu tố khí tượng có thể ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ lan truyền và chiều cao ngọn lửa. Ví dụ, khi độ dốc lớn kết hợp với tốc độ gió cao, tốc độ lan truyền có thể tăng lên rất nhanh. Tương tự, khi độ dốc lớn kết hợp với độ ẩm thấp, nguy cơ cháy lan có thể tăng lên đáng kể. Việc hiểu rõ các tương tác này là rất quan trọng để dự đoán và kiểm soát đám cháy rừng.

V. Ứng Dụng Biện Pháp PCCC Hiệu Quả Trên Địa Hình Dốc

Dựa trên kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất các biện pháp PCCC hiệu quả hơn trên địa hình dốc. Các biện pháp này bao gồm việc tăng cường công tác giám sát và cảnh báo cháy sớm, xây dựng các đường băng cản lửa phù hợp với địa hình, và sử dụng các phương pháp chữa cháy phù hợp với độ dốc và vật liệu cháy. Ngoài ra, cần tăng cường công tác tuyên truyền và giáo dục cộng đồng về nguy cơ cháy rừng và các biện pháp phòng ngừa.

5.1. Giám Sát và Cảnh Báo Cháy Sớm Trên Địa Hình Dốc

Việc giám sát và cảnh báo cháy sớm là rất quan trọng để ngăn chặn đám cháy rừng lan rộng. Trên địa hình dốc, việc giám sát cần được thực hiện thường xuyên hơn và sử dụng các công nghệ hiện đại như camera giám sát và hệ thống cảm biến nhiệt. Các hệ thống cảnh báo cần được thiết kế để cung cấp thông tin chính xác và kịp thời cho lực lượng PCCC và cộng đồng.

5.2. Xây Dựng Đường Băng Cản Lửa Phù Hợp Với Địa Hình

Đường băng cản lửa là một biện pháp hiệu quả để ngăn chặn đám cháy rừng lan rộng. Trên địa hình dốc, việc xây dựng đường băng cản lửa cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hiệu quả. Đường băng cần được thiết kế theo đường đồng mức và có độ rộng phù hợp để ngăn chặn ngọn lửa vượt qua. Ngoài ra, cần thường xuyên bảo trì đường băng để đảm bảo nó luôn trong tình trạng tốt.

5.3. Phương Pháp Chữa Cháy Phù Hợp Với Độ Dốc và Vật Liệu Cháy

Các phương pháp chữa cháy cần được lựa chọn phù hợp với độ dốc và vật liệu cháy. Trên địa hình dốc, việc sử dụng các phương pháp chữa cháy trực tiếp có thể nguy hiểm do nguy cơ trượt ngã. Do đó, các phương pháp chữa cháy gián tiếp như tạo khoảng trống và sử dụng hóa chất chữa cháy có thể hiệu quả hơn. Ngoài ra, cần sử dụng các thiết bị PCCC phù hợp với địa hình và vật liệu cháy.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Cháy Rừng

Nghiên cứu này đã cung cấp những hiểu biết sâu sắc về ảnh hưởng của độ dốc đến tốc độ lan tràn đám cháy rừng. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều khía cạnh cần được nghiên cứu thêm. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc xây dựng các mô hình lan truyền đám cháy phức tạp hơn, tính đến sự tương tác giữa độ dốc, khí tượng, vật liệu cháy và các yếu tố khác. Ngoài ra, cần nghiên cứu các biện pháp PCCC mới và hiệu quả hơn, đặc biệt là trên địa hình dốc và trong điều kiện biến đổi khí hậu.

6.1. Phát Triển Mô Hình Lan Truyền Đám Cháy Phức Tạp Hơn

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các mô hình lan truyền đám cháy phức tạp hơn, tính đến sự tương tác giữa nhiều yếu tố. Các mô hình này cần có khả năng mô phỏng chính xác hành vi của đám cháy trong các điều kiện khác nhau và dự đoán tốc độ lan truyền, chiều cao ngọn lửa và các đặc tính khác của đám cháy.

6.2. Nghiên Cứu Biện Pháp PCCC Mới và Hiệu Quả Hơn

Cần tiếp tục nghiên cứu các biện pháp PCCC mới và hiệu quả hơn, đặc biệt là trên địa hình dốc và trong điều kiện biến đổi khí hậu. Các biện pháp này có thể bao gồm việc sử dụng các vật liệu chống cháy mới, phát triển các phương pháp chữa cháy không gây ô nhiễm môi trường, và tăng cường công tác quản lý vật liệu cháy.

6.3. Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Cháy Rừng Trong Tương Lai

Biến đổi khí hậu đang làm tăng nguy cơ cháy rừng trên toàn thế giới. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến tần suất và cường độ của cháy rừng, và phát triển các chiến lược thích ứng và giảm thiểu rủi ro.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Cháy rừng là hiện tƣợng phổ biến, xảy ra ở hầu hết các quốc gia có rừng trên thế giới trong đó có Việt Nam, cho dù vấn đề này đã nhận đƣợc sự ủng hộ và quan tâm lớn của chính phủ, các tổ chức, các nhà quản lí và những ngƣời quan tâm đến lĩnh vực lâm nghiệp nhƣng hằng năm các vụ cháy rừng vẫn diễn ra. Cháy rừng gây nên những tổn thất to lớn về tài nguyên, của cải, môi trƣờng và cả tính mạng con ngƣời. Vì vậy phòng cháy, chữa cháy rừng là một nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực quản lí và bảo vệ rừng. Theo công bố của IUCN, UNDP, WWF, trung bình mỗi năm thế giới mất đi 15 triệu hecta rừng trong đó diện tích mất do cháy rừng là 23%.

Có thể kể đến thảm họa cháy rừng tại bang Victoria - Úc, theo thống kê có hơn 350.000 hecta rừng bị thiêu cháy, cùng với đó là hơn 100 ngƣời chết, 500 ngƣời bị thƣơng, hàng nghìn ngƣời mất nhà cửa, chƣa kể đến những tổn thất to lớn về mặt môi trƣờng và nguồn chi phí khổng lồ để chữa cháy rừng. Ở Nga, từ cuối tháng 7 đến giữa tháng 8 năm 2010, những vụ cháy liên tiếp đã hoành hành, thiêu trụi 199 điểm dân cƣ với khoảng 3200 ngôi nhà và hơn 200.000 hecta rừng, làm 62 ngƣời chết. Chính phủ nƣớc này đã ban bố tình trạng khẩn cấp tại nhiều khu vực trên cả nƣớc. Ở Việt Nam, theo số liệu của Cục Kiểm lâm, từ năm 2005 đến năm 2008 trên cả nƣớc đã xảy ra 2772 vụ cháy, làm mất đi 15675 ha rừng, trong đó có 4059 ha rừng tự nhiên và 11617 ha rừng trồng.

Trung bình hằng năm nƣớc ta mất đi khoảng 3918. Trong đó các Vƣờn Quốc gia cũng thƣờng xuyên xảy ra các vụ cháy lớn gây thiệt hại nghiên trọng đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học của các khu vực này. Mỗi đám cháy rừng diễn ra đều có những thông số riêng biệt về tốc độ lan tràn, chiều cao ngọn lửa, cƣờng độ đám cháy. những thông số này đƣợc gọi chung là đặc tính đám cháy.

Đặc tính đám cháy thể hiện nguy cơ cũng nhƣ mức độ nguy hiểm của đám cháy rừng. Có 3 thành phần quan trọng hình thành đám cháy đƣợc gọi là tam giác lửa đó là vật liệu cháy, Ôxy và nguồn 1 lửa. Nếu có thể xác định đƣợc mối quan hệ chặt chẽ giữa các yếu tố trên thì ta có thể đƣa ra cơ sở phán đoán, dự báo trƣớc đặc tính đám cháy cũng nhƣ mức độ nguy hiểm của đám cháy khi xảy ra, làm cơ sở để đƣa ra các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng chủ động và hiệu quả hơn. Ở Việt Nam, nghiên cứu ảnh hƣởng của các nhân tố đến đặc điểm các đám cháy rừng, nhất là ảnh hƣởng của độ dốc còn hạn chế.

Kết quả chƣa đáp ứng yêu cầu của thực tiễn PCCCR. Để góp phần giải quyết tồn tại trên chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hƣởng của độ dốc đến tốc độ lan tràn của đám cháy rừng”. 2 PHẦN I: LƢỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trên thế giới Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về PCCCR. Trong các công trình đó, tác giả đã đề cập tới nhiều vấn đề nhƣ: dự báo cháy rừng, các nghuyên nhân gây ra cháy rừng, ảnh hƣởng của các yếu tố đến cháy rừng, biện pháp phòng chống cháy rừng, biện pháp chữa cháy rừng.

Từ những năm đầu thế kỉ XX, đã có nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu về ảnh hƣởng của điều kiện khí tƣợng đến vật liệu cháy và đặc điểm địa hình đến khả năng cháy rừng. Ở Mỹ từ năm 1914, hai nhà khoa học E.Show đã tiến hành nghiên cứuvà xác định khả năng cháy rừng thông qua lớp thảm mục trong rừng. sau đó nhiều phƣơng pháp và mô hình dự báo đƣợc đề xuất và cải tiến trên cơ sở phân ra các mô hình vật liệu, kết hợp giữa các yếu tố thời tiết, độ ẩm vật liệu cháy với địa hình để dự báo mức độ nguy hiểm của lửa rừng. Đến nay các nhà khoa học Mỹ đã đƣa ra hệ thống dự báo mức độ nguy hiểm của cháy rừng khá hoàn thiện.

Ở Nga và các nƣớc Liên Xô cũ vấn đề dự báo cháy rừng cũng đƣợc bắt đầu từ rất sớm, có nhiều phƣơng pháp dự báo cháy rừng đã đƣợc nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng. Điển hình là các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học nhƣ: E. trong các phƣơng pháp đó thì phƣơng pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của V.Nesterov là đƣợc sử dụng rộng rãi và phổ biến. Năm 1979, ở Pháp, Traubaud tiến hành nghiên cứu thực nghiệm và cho rằng: tốc độ cháy lan của ngọn lửa ở đám cháy phụ thuộc vào tốc độ gió, chiều cao thực bì và hàm lƣợng nƣớc của vậy liệu cháy, thể hiện ở những công thức sau: Vp = 0.83 Trong đó: Vp tốc độ lan tràn (cm/s) Uv tốc độ gió trung bình (cm/s) H chiều cao thực bì (cm) Lt chiều cao ngọn lửa (m) Te hàm lƣợng nƣớc tƣơng đối của thực bì (%) r hệ số tƣơng quan Cùng với các tác giả Byram và Jangen, Xtokop đã tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa khối lƣợng vật liệu cháy và tốc độ cháy lan.

Ông cho rằng mức độ chất đống của vật liệu cháy nhiều và cao gấp 2 lần thì tốc độ cháy lan tăng gấp 2 lần với nhiệt lƣợng tỏa ra càng cao. Theo Byram (Mỹ), khi đám cháy càng lớn, nhiệt lƣợng tỏa ra càng cao. Điều này phụ thuộc vào nhiều nhân tố, trong đó có chỉ tiêu về khối lƣợng vật liệu cháy, với công thức xác định cƣờng độ đám cháy nhƣ sau: I= Trong đó: I cƣờng độ cháy (KW/m/phút) H nhiệt lƣợng cháy của vật liệu cháy ở rừng (kj/kg) W khối lƣợng vật liệu cháy (tấn/ha) R tốc độ lan tràn của ngọn lửa phía trƣớc (m/phút) Nhìn chung, những nghiên cứu chỉ tập chung vào mối quan hệ giữa các yếu tố khí tƣợng với vật liệu cháy và dự báo khả năng cháy rừng. Trong cuốn “Đánh giá vật liệu cháy và dự đoán đặc tính đám cháy trong rừng Bạch đàn khô” (2007) của tác giả JS Guold, WL McCaw, NP Cheney, PF Ellis và S Matthews đã nghiên cứu và đƣa ra các bảng tính một số đặc tính đám cháy theo các nhân tố môi trƣờng, dựa vào mối quan hệ giữa chúng nghiên cứu và xác lập một số đặc tính đám cháy theo các nhân tố môi trƣờng, 4 cụ thể: tƣơng quan giữa vận tốc cháy lan tràn của đám cháy với khối lƣợng vật liệu cháy, độ ẩm vật liệu cháy, độ dốc.

Gần đây, một số nhà khoa học tại Mỹ đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm ảnh hƣởng của độ dốc đến tốc độ lan tràn của đám cháy rừng và thu đƣợc một số kết quả nhƣ sau: * Thử nghiệm tham khảo 1: Tiêu đề: Một số nghiên cứu về độ dốc và tính chất nhiên liệu tác động nên hành vi lửa. Tác giả: Linn, RodmanR, Winterkamp, JudithL, Weise, DavidR, Edminster, Carleton. Năm: 2010 Nguồn: International Journal of Wilderness Burning Mô tả: Độ dốc và cơ cấu nhiên liệu thƣờng đƣợc chấp nhận nhƣ là yếu tố chính ảnh hƣởng đến tốc độ cháy rừng. Tuy nhiên, đó có thể là độ dốc ảnh hƣởng đến lửa khác nhau tùy thuộc vào các lớp than.

Sáu FIRETEC mô phỏng sử dụng ba nguồn nhiên liệu khác nhau trên mặt phẳng và sƣờn núi phía trên địa hình đã đƣợc sử dụng để kiểm tra khả năng này. Hình ảnh mô phỏng: Độ dốc của địa hình tại các điểm x = 170 và 570 m là 0,074 (một góc 4 ◦) tại điểm 1 và điểm 2 là 0.366 (một góc 20◦), và tại x = 370m là 0.58 (một góc 30◦) 5 Thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau: chọn các vị trí khác nhau trên sƣờn một quả đồi và các điểm đƣợc bố trí nhƣ trong hình. Tiến hành đốt tại các vị trí đã đƣợc bố trí mỗi vị trí đƣợc thử nghiệm với 3 loại vật liệu cháy khác nhau. Tại mỗi vị trí tiến hành đốt với độ dốc tƣơng ứng và đốt với địa hình bằng phằng để đối chiếu.

Kết quả đo đƣợc tại bảng: Simulation Spread rate (m.s-1) x = 170m x = 270m, x = 370m x = 470m, x = 570m point 1 point 2 GRASSFLAT 1.4 Kết quả đƣợc đo khi đốt cháy chiều dài 20m của khu thử nghiệm. Sau khi thử nghiệm đề tài có kết luận tốc độ cháy tỉ lệ thuận với độ dốc, độ dốc càng lớn thì tốc độ lan tràn của ngọn lửa càng nhanh. * Thử nghiệm tham khảo 2: Tiêu đề: Ảnh hƣởng của độ dốc đến tỉ lệ cháy lan Tác giả: Butler, BW.Catchpole Năm: 2007 Mô tả: Dữ liệu chứng minh ảnh hƣởng của độ dốc về hƣớng và tốc độ cháy đốt qua nhiên liệu gỗ. Số liệu cho thấy giới hạn trên của nhóm tốc độ cháy lan đƣợc xác định bởi tỷ lệ lây lan lên một mảng nhiên liệu theo chiều dọc, và giới hạn dƣới đƣợc xác định bởi tỷ lệ lây lan.

Tỷ lệ lây lan tối thiểu đƣợc tìm thấy xảy ra tại độ dốc 160 Phương pháp: Nhiên liệu là gỗ lồi Aspen (Populus tremuloides) vụn, đƣợc chọn cho kích cỡ đồng nhất (khoảng 2,5 x 0,8 mm mặt cắt ngang). 6 Bằng cách thay đổi khối lƣợng nhiên liệu trên một đơn vị khối lƣợng của giƣờng nhiên liệu. Giữ đƣợc độ ẩm của nhiên liệu đồng đều càng tốt giữa các vết cháy. Bằng cách điều chỉnh giƣờng nhiên liệu trƣớc khi thí nghiệm ở nhiệt độ và độ ẩm (27 ° C và 25% RH) và đốt các thí nghiệm ở cùng điều kiện.

Độ ẩm nhiên liệu đo đƣợc dao động từ 5 đến 8% trên cơ sở khối lƣợng khô. Khay nhiên liệu rộng 1 m dài 3.5 m; độ dốc có thể thay đổi. Khay xăng / dầu diesel rộng 1 m ở đáy của vị trí bắt đầu. Dƣới đây là hình ảnh: Kết quả: Không thấy tỉ lệ lây lan ở độ dốc 0 - 100 , tốc độ cháy không tăng.

Với độ dốc từ 10 - 250 thì thấy tốc độ của đám cháy bắt đầu tăng lên rõ rệt lên phía trên Và tốc độ đám cháy tăng mạnh từ độ dốc 25 - 310. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng khi độ dốc dƣới 250 tốc độ tăng khi khối lƣợng nhiên liệu tăng. Còn khi độ dốc lớn hơn 300 thì lại thấy tốc độ cháy ở vật liệu 3kg/m2 chậm hơn 15% so với vật liệu 1kg/m2. 7 *Thực nghiệm tham khảo 3: Tiêu đề: Kết quả sơ bộ về nghiên cứu đặc tính của lửa dƣới thời tiết và độ dốc khác nhau.