Phần mở đầu. - Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu. - Chƣơng 2: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. - Chƣơng 3: Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu.
- Chƣơng 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận. - Kết luận, tồn tại và kiến nghị. 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm 1.
Cháy rừng Cháy rừng là đám cháy đƣợc phát sinh trong rừng, tác động và làm tiêu huỷ hệ sinh vật ở trong rừng. Hay nói theo cách khác, cháy rừng là quá trình cháy làm tiêu huỷ những vật liệu của rừng mà sự hình thành và phát triển diễn ra không theo sự kiểm soát của chủ rừng [4]. Theo tài liệu Cẩm nang ngành lâm nghiệp, chƣơng Phòng cháy và chữa cháy rừng, 2004 [4] FAO đƣa ra khái niệm về cháy rừng và thƣờng đƣợc sử dụng là: “Cháy rừng là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con ngƣời, gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trƣờng” [4]. Cháy rừng chỉ xảy ra khi có sự kết hợp đồng thời của 3 yếu tố: - Ô xy: chất duy trì sự cháy, sẵn có trong không khí (chiếm khoảng 21% bầu không khí tự nhiên).
Dƣới tán rừng tỷ lệ này có thể thấp hơn do quá trính phân giải một số hợp chất hữu cơ làm cho lƣợng CO2 tăng lên [13]. - Vật liệu cháy (VLC): chất bị cháy, có sẵn trong rừng. VLC là tất cả những chất có khả năng bén lửa và bốc cháy trong điều kiện có đủ nguồn nhiệt và ô xy [13]. - Nguồn nhiệt: là yếu tố duy nhất không sẵn có trong rừng.
Nhiệt độ cần để đốt cháy VLC ở thời điểm ban đầu gọi là điểm bén lửa. Các VLC trong rừng thƣờng có điểm bén lửa trong khoảng từ 220 - 2500C. Hầu hết nguồn nhiệt gây cháy rừng đƣợc xuất phát từ các hoạt động của con ngƣời [13]. Nếu đã có đủ 3 điều kiện gây cháy là Ô xy, VLC và nguồn nhiệt, thì đám cháy có xuất hiện hay không lại phụ thuộc vào yếu tố độ ẩm của VLC.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu cho thấy: nguồn VLC có độ ẩm ≤ 25% thì khả năng bắt lửa là dễ dàng. Vậy điều kiện cần và đủ cho đám cháy rừng xảy ra là phải đảm bảo đủ 3 yếu tố: ô xy, VLC có độ ẩm ≤ 25% và nguồn nhiệt đủ lớn. Phòng cháy rừng Phòng cháy rừng là việc thực hiện đầy đủ các biện pháp tổ chức, kinh tế, xã hội, pháp chế, khoa học công nghệ, tuyên truyền, giáo dục, cảnh báo, dự báo,… và điều tiết các hoạt động của con ngƣời trong và gần rừng; xây dựng các công trình phòng lửa nhằm ngăn chặn không để xảy ra cháy rừng [4]. Trong phòng cháy rừng phải thực hiện triệt để những yêu cầu mang tính nguyên tắc: không để xảy ra sự kết hợp đồng thời của 3 yếu tố Ô xy, VLC và nguồn nhiệt gây cháy [4],[13].
- Quản lý tốt nguồn lửa rừng, kiểm tra điều tiết các hoạt động của ngƣời dân trong mùa cháy rừng. - Hạn chế đến mức thấp nhất khả năng bắt lửa của VLC bằng việc xây dựng và áp dụng các biện pháp phòng cháy có hiệu quả. Đây chính là những nguyên tắc xây dựng những biện pháp phòng cháy rừng có hiệu quả. Chữa cháy rừng Chữa cháy rừng là phải khẩn trƣơng huy động nhanh chóng lực lƣợng, phƣơng tiện dập tắt kịp thời không để lửa lan tràn, hạn chế và chấm dứt thiệt hại do cháy rừng gây ra [4].
Chữa cháy rừng đƣợc phân làm hai loại: chữa cháy rừng trực tiếp và chữa cháy rừng gián tiếp. - Chữa cháy rừng trực tiếp là sử dụng lực lƣợng và phƣơng tiện tác động trực tiếp vào đám cháy để dập tắt đám cháy. Chữa cháy rừng trực tiếp áp dụng cho đám cháy nhỏ (<1 ha), cháy dƣới tán, cháy dƣới mặt đất [4],[21]. - Chữa cháy rừng gián tiếp là sử dụng lực lƣợng và phƣơng tiện tạo chƣớng ngại ngăn cản cháy lan; để giới hạn đám cháy.
Biện pháp này áp dụng cho những đám cháy lớn và diện tích rừng còn lại nhiều [4],[21]. Tổng quan nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng Cháy rừng là một hiện tƣợng phổ biến, thƣờng xuyên xảy ra ở các loại rừng dễ cháy đã gây nên những tổn thất to lớn về tài nguyên, của cải vật chất và cả tính 7 mạng con ngƣời. Vì vậy, nghiên cứu các biện pháp PCCC rừng và hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháy rừng đã đƣợc đặt ra nhƣ một yêu cầu cấp bách của thực tiễn. Những nghiên cứu đều hƣớng vào tìm hiểu bản chất của hiện tƣợng cháy rừng và mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hƣởng tới cháy rừng, từ đó đề xuất các giải pháp PCCC rừng phù hợp.
Tuy nhiên, do có sự khác nhau về điều kiện tự nhiên và kinh tế, xã hội mà quy luật ảnh hƣởng của các nhân tố đến cháy rừng cũng nhƣ những giải pháp PCCC rừng không hoàn toàn giống nhau ở các địa phƣơng. Vì vậy, tùy vào điều kiện cụ thể của từng quốc gia, từng địa phƣơng mà tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng đƣợc những giải pháp PCCC rừng có hiệu quả nhất [34]. Nghiên cứu về PCCC rừng trên Thế giới Nghiên cứu về PCCC rừng trên thế giới đƣợc bắt đầu vào thế kỷ XX, thời kỳ đầu chủ yếu tập trung ở các nƣớc có nền kinh tế phát triển nhƣ Mỹ, Nga, Đức, Thụy Điển, Canada, Pháp, Úc v. Sau đó là ở hầu hết các nƣớc có hoạt động lâm nghiệp.
Ngƣời ta phân chia sáu lĩnh vực chính của nghiên cứu PCCC rừng: bản chất của cháy rừng, phƣơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng, các công trình PCCC rừng, phƣơng pháp chữa cháy rừng và phƣơng tiện chữa cháy rừng, tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đến nguy cơ cháy rừng. - Nghiên cứu bản chất của cháy rừng: Kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tƣợng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao thích hợp đối với từng loại VLC rừng. Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của ba thành tố còn gọi là tam giác lửa: nguồn lửa, ôxy và VLC. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của ba yếu tố trên mà cháy rừng có thể đƣợc hình thành, phát triển hay ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979; Belop,1982; Chandler, 1983; Johann G.
Vì vậy, về bản chất, những biện pháp PCCC rừng đều nhằm tác động vào một trong ba yếu tố trên theo chiều hƣớng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy [57],[58],[60],[69]. Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng: (1) - Cháy dƣới tán cây hay cháy mặt đất rừng là trƣờng hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất. (2) - Cháy tán rừng (ngọn cây) là trƣờng hợp 8 lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; (3)- Cháy ngầm là trƣờng hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dƣới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời hai, ba loại cháy trên.
Tuỳ theo loại cháy rừng mà ngƣời ta đƣa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau (Mc Arthur, 1986; Johnson Edward A, 1996) [75],[70]. Ba yếu tố quan trọng nhất ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là: thời tiết, trạng thái rừng và hoạt động kinh tế xã hội của con ngƣời (Belop,1982) [58]. Thời tiết, đặc biệt là chế độ mƣa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hƣởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm VLC dƣới rừng, qua đó ảnh hƣởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy. Loại rừng ảnh hƣởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lƣợng và phân bố của VLC, làm ảnh hƣởng đến loại cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy.
Hoạt động sống của con ngƣời nhƣ nƣơng rẫy, săn bắn, du lịch v. ảnh hƣởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy. Các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng đều đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể của địa phƣơng (Peter Moore and Nina Haase, 2009) [80]. - Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng: Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định mối liên hệ chặt giữa điều kiện thời tiết, mà quan trọng nhất là lƣợng mƣa, nhiệt độ và độ ẩm không khí với độ ẩm VLC và khả năng xuất hiện cháy rừng.
Vì vậy, hầu hết các phƣơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng đều tính đến đặc điểm diễn biến hàng ngày của lƣợng mƣa, nhiệt độ và độ ẩm không khí (MiBbach,1972; Belop, 1982; Gromovist R, 1993) [58],[60],[66]. Ở một số nƣớc, khi dự báo nguy cơ cháy rừng ngoài căn cứ vào yếu tố khí tƣợng còn căn cứ vào một số yếu tố khác, chẳng hạn ở Đức và Mỹ sử dụng thêm độ ẩm của vật liệu cháy (Brown,1979) [57], ở Pháp ngƣời ta tính thêm lƣợng nƣớc hữu hiệu trong đất và độ ẩm VLC, ở Trung Quốc có bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mƣa và lƣợng bốc hơi v.v… Cũng có sự khác biệt nhất định khi sử dụng các yếu tố khí tƣợng để dự báo nguy cơ cháy rừng, chẳng hạn ở Thụy Điển và một số nƣớc ở bán đảo Scandinavia sử dụng độ ẩm không khí thấp nhất và 9 nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày, trong khi đó ở Nga và một số nƣớc khác lại dùng nhiệt độ và độ ẩm không khí lúc 13 giờ. Những năm gần đây, ở Trung Quốc sử dụng phƣơng pháp chỉ tiêu khả năng bén lửa của Yangmei (I) theo công thức (1.1) Trong đó: T: nhiệt độ không khí lúc 14 giờ (oC); R: độ ẩm không khí lúc 14 giờ (%); M: lƣợng bốc hơi ngày (mm); M: số giờ nắng; a1, a2 , a3, a4: các hệ số trong phƣơng trình tƣơng quan giữa các chỉ tiêu khí tƣợng trên với khả năng bén lửa đã đƣợc xác lập. Ở Australia, hiện thƣờng sử dụng chỉ số nguy cơ cháy rừng (FFDI) của Mc.Arthur theo công thức (1.2) [71]: FFDI = 2exp(0,987logD-0,45+0,0338T+0,0234V-0.2) Trong đó: H: độ ẩm không khí tƣơng đối (%); T : nhiệt độ không khí (oC); V: tốc độ gió trung bình ở độ cao 10 m (m/s); D: nhân tố khô hạn, có giá trị từ 0 đến 10.
Mặc dù có những nét giống nhau nhƣng cho đến nay vẫn không có phƣơng pháp dự báo cháy rừng chung cho cả thế giới, mà ở mỗi quốc gia, thậm chí mỗi địa phƣơng ngƣời ta vẫn nghiên cứu xây dựng phƣơng pháp riêng.