Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

Luận văn thạc sĩ phân tích hay nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng cho rừng trồng, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Đặng Anh Quỳnh
• Người hướng dẫn: T.S Bế Minh Châu
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Khoa Học Lâm Nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng cho rừng trồng tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Trên thế giới
• 1.2. Ở Việt Nam

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu tính hiệu quả các phương pháp dự báo cháy rừng

Cháy rừng là một trong những vấn đề nghiêm trọng tại Việt Nam, đặc biệt là tại tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tính hiệu quả của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng tại huyện Hoành Bồ. Việc hiểu rõ về tình hình cháy rừng và các phương pháp dự báo sẽ giúp nâng cao hiệu quả công tác phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR). Theo thống kê, trung bình mỗi năm, Việt Nam ghi nhận khoảng 650 vụ cháy, gây thiệt hại lớn về kinh tế và môi trường. Do đó, việc nghiên cứu và cải tiến các phương pháp dự báo là rất cần thiết.

1.1. Tình hình cháy rừng tại Hoành Bồ Quảng Ninh

Huyện Hoành Bồ là một trong những khu vực trọng điểm về cháy rừng tại Quảng Ninh. Trong những năm gần đây, số vụ cháy rừng tại đây đã gia tăng đáng kể, với nhiều vụ cháy gây thiệt hại lớn về diện tích rừng. Các yếu tố như khí hậu, độ ẩm và loại vật liệu cháy đều ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng. Việc nắm bắt tình hình này là rất quan trọng để có những biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

1.2. Các phương pháp dự báo cháy rừng hiện tại

Hiện nay, có nhiều phương pháp dự báo cháy rừng được áp dụng, bao gồm các phương pháp dựa trên yếu tố khí tượng và mô hình vật liệu cháy. Những phương pháp này giúp xác định nguy cơ cháy rừng và đưa ra cảnh báo kịp thời. Tuy nhiên, độ chính xác của các phương pháp này vẫn còn nhiều hạn chế, cần được nghiên cứu và cải tiến.

II. Vấn đề và thách thức trong công tác dự báo cháy rừng

Mặc dù đã có nhiều nỗ lực trong việc cải thiện tính hiệu quả dự báo cháy rừng, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là sự thiếu chính xác trong việc dự báo nguy cơ cháy rừng. Các phương pháp hiện tại thường không tính đến các yếu tố địa phương cụ thể, dẫn đến kết quả dự báo không chính xác. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến công tác PCCCR và khả năng ứng phó với cháy rừng.

2.1. Thiếu sót trong các phương pháp dự báo hiện tại

Nhiều phương pháp dự báo hiện tại chỉ dựa vào các yếu tố khí tượng mà không xem xét đến các yếu tố khác như loại vật liệu cháy và điều kiện địa hình. Điều này dẫn đến việc dự báo không chính xác và không phản ánh đúng tình hình thực tế. Cần có những nghiên cứu sâu hơn để cải thiện độ chính xác của các phương pháp này.

2.2. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến cháy rừng

Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng tần suất và cường độ của các vụ cháy rừng. Sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm có thể làm tăng nguy cơ cháy rừng, đặc biệt là trong các mùa khô. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tính hiệu quả dự báo cháy rừng là rất cần thiết để có những biện pháp ứng phó kịp thời.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp cải tiến dự báo cháy rừng

Để nâng cao tính hiệu quả dự báo cháy rừng, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại và cải tiến các phương pháp hiện tại. Việc kết hợp giữa các yếu tố khí tượng và điều kiện địa phương sẽ giúp nâng cao độ chính xác của dự báo. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ thông tin trong việc thu thập và phân tích dữ liệu cũng là một giải pháp hiệu quả.

3.1. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dự báo

Công nghệ thông tin có thể giúp thu thập và phân tích dữ liệu một cách nhanh chóng và chính xác. Việc xây dựng các phần mềm dự báo dựa trên dữ liệu khí tượng và điều kiện địa phương sẽ giúp nâng cao độ chính xác của dự báo cháy rừng. Các phần mềm này có thể cung cấp thông tin kịp thời cho các cơ quan chức năng trong công tác PCCCR.

3.2. Nghiên cứu cải tiến các phương pháp dự báo

Cần tiến hành các nghiên cứu để cải tiến các phương pháp dự báo hiện tại, bao gồm việc điều chỉnh các yếu tố khí tượng và bổ sung các yếu tố địa phương. Việc này sẽ giúp nâng cao độ chính xác của dự báo và giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng gây ra.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu tại Hoành Bồ

Kết quả nghiên cứu tại huyện Hoành Bồ cho thấy việc áp dụng các phương pháp dự báo hiện tại đã giúp giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng. Tuy nhiên, vẫn cần có những cải tiến để nâng cao hiệu quả. Việc đánh giá tính hiệu quả của các phương pháp dự báo sẽ giúp các cơ quan chức năng có những quyết định kịp thời trong công tác PCCCR.

4.1. Kết quả thực hiện các phương pháp dự báo

Các phương pháp dự báo hiện tại đã giúp xác định được nguy cơ cháy rừng tại Hoành Bồ. Tuy nhiên, độ chính xác của các phương pháp này vẫn cần được cải thiện. Việc đánh giá kết quả thực hiện sẽ giúp xác định những điểm mạnh và điểm yếu của các phương pháp dự báo.

4.2. Ảnh hưởng của các biện pháp phòng cháy chữa cháy

Các biện pháp PCCCR đã được triển khai tại Hoành Bồ đã góp phần giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng. Tuy nhiên, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để nâng cao hiệu quả của các biện pháp này.

V. Kết luận và triển vọng tương lai trong nghiên cứu dự báo cháy rừng

Nghiên cứu về tính hiệu quả các phương pháp dự báo cháy rừng tại Hoành Bồ đã chỉ ra rằng cần có những cải tiến trong công tác dự báo. Việc áp dụng công nghệ thông tin và nghiên cứu các yếu tố địa phương sẽ giúp nâng cao độ chính xác của dự báo. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp dự báo mới để ứng phó hiệu quả với tình hình cháy rừng ngày càng gia tăng.

5.1. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần có những nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng, bao gồm cả biến đổi khí hậu và các yếu tố địa phương. Việc này sẽ giúp nâng cao hiệu quả của các phương pháp dự báo và giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng gây ra.

5.2. Tăng cường hợp tác giữa các cơ quan chức năng

Sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng là rất quan trọng trong công tác PCCCR. Cần có những chương trình đào tạo và nâng cao nhận thức cho cộng đồng về nguy cơ cháy rừng và các biện pháp phòng ngừa.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng các phương pháp dự báo cháy rừng sau này. Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã nghiên cứu và đưa ra những phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ ẩm của thảm khô dưới rừng và kết quả thử nghiệm khả năng bén lửa của nó. Từ năm 1920 đến năm 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đã tiến hành nghiên cứu các nguyên nhân gây cháy rừng, nghiên cứu mối tương quan giữa độ ẩm vật liệu cháy với các yếu tố khí tượng, dòng đối lưu ở đám cháy và mối tương quan giữa dòng đối lưu với gió, từ đó đưa ra các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng. Đến năm 1978, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra được hệ thống dự báo cháy rừng tương đối hoàn thiện [26].

Theo hệ thống này có thể dự báo nguy cơ cháy rừng trên cơ sở phân ra các mô hình vật liệu. Khi kết hợp với các số liệu quan trắc khí tượng và những số liệu về điều kiện địa hình người ta có thể LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 dự báo được khả năng xuất hiện cháy rừng và mức độ nguy hiểm của đám cháy nếu xảy ra [14]. Ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V. Họ đã đi sâu nghiên cứu các yếu tố khí tượng thủy văn và các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng xuất hiện cháy rừng.

Công trình nghiên cứu được sử dụng nhiều nhất là của V.G Nesterov đã nghiên cứu mối tương quan giữa các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 giờ và lượng mưa ngày với tình hình cháy rừng trong khu vực và đi đến kết luận rằng: Trong rừng nơi nào nhiệt độ không khí càng cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không mưa càng kéo dài thì vật liệu cháy càng khô và càng dễ phát sinh đám cháy. Trên cơ sở những phân tích của mình Nesterov đã đưa ra chỉ tiêu khí tượng tổng hợp để đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng như sau: n Pi = t i13 .1) i 1 Trong đó: Pi: Chỉ tiêu tổng hợp phản ánh nguy cơ cháy rừng của một ngày nào đó trên vùng dự báo; ti13: Nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (OC); di13: Độ chênh lệch bão hoà độ ẩm không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (mb); n: Số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng nhỏ hơn 3mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3mm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 Từ chỉ tiêu P có thể xây dựng được các cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy rừng cho từng địa phương khác nhau. Cơ sở của việc phân cấp cháy này dựa vào mối quan hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy rừng ở địa phương đó trong nhiều năm liên tục.

Năm 1968, Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia Liên xô đã đưa ra một phương pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1. Theo phương pháp này, chỉ số P được tính theo nhiệt độ không khí và nhiệt độ điểm sương. Chỉ tiêu P được xác định theo công thức sau: n P = K ti(ti  Di) (1.2) i 1 Trong đó: ti: Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (OC) Di: Nhiệt độ điểm sương (OC) n: Số ngày kể từ ngày có trận mưa cuối cùng nhỏ hơn 3mm. K: Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày - K=1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 3mm - K=0 khi lượng mưa ngày vượt quá 3mm.Stoliartsuk đã tiến hành nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo cháy rừng của Trung tâm khí tượng thủy văn Liên Xô và đề nghị xác định hệ số K theo lượng mưa ngày cụ thể như sau: Lượng mưa (mm) 0 0,1-0,9 1-2,9 3-5,9 6-14,9 15-19,9 >20 Hệ số K 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0,1 0 Với hệ số K xác định theo lượng mưa ngày và áp dụng công thức (1.2) tính được chỉ tiêu P, từ đó phân mức nguy hiểm của cháy rừng thành 5 cấp như biểu 1.1: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.1: Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P Chỉ tiêu tổng hợp Mức độ nguy hiểm Cấp cháy rừng Theo Theo Trung tâm của cháy rừng V.Nesterov KTTV Liên Xô I ≤ 300 ≤ 200 Không nguy hiểm II 301 – 500 201 – 450 Ít nguy hiểm III 501 – 1000 451 – 900 Nguy hiểm IV 1001 – 4000 901 – 2000 Rất nguy hiểm V >4000 >2000 Cực kỳ nguy hiểm Ở Thụy Điển và các nước thuộc bán đảo Scandinavia, người ta dùng chỉ số Angstrom (I) để dự báo khả năng cháy rừng [26].

Phương pháp này cũng được sử dụng rộng rãi ở Bồ Đào Nha và nhiều nước thuộc địa cũ của Bồ R 27  T Đào Nha. Công thức tính như sau: I =  (1.3) 20 10 Trong đó: I: Chỉ số Angstrom, để xác định nguy cơ cháy rừng; R: Độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất trong ngày (%); T: Nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày (0C). Căn cứ vào chỉ số I, tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các cấp như biểu 1. Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) Cấp cháy Chỉ số Angstrom (I) Nguy cơ cháy I I>4.0 Không có khả năng cháy II 2.0 Ít có khả năng cháy III 2.5 Có khả năng cháy IV I≤2.0 Khả năng cháy lớn LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 7 Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng dựa vào chỉ số Angstrom không tính tới các nhân tố lượng mưa, độ ẩm của vật liệu cháy và khối lượng vật liệu cháy.

Nó có thể phù hợp với điều kiện thời tiết ít mưa trong suốt mùa cháy, khối lượng vật liệu cháy ổn định và trạng thái rừng có tính đồng nhất cao của nơi nghiên cứu, nhưng có thể ít phù hợp với những địa phương có sự biến động cao về lượng mưa, địa hình và khối lượng vật liệu cháy. Cho đến nay, phương pháp này ít được sử dụng ở những quốc gia khác, đặc biệt là khu vực nhiệt đới. Qua nghiên cứu 103 khu vực bị cháy ở Trung Quốc, Yangmei [19] đã đưa ra phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu khả năng bén lửa của vật liệu (I) với trình tự như sau: + Tính toán mức độ nguy hiểm của sự bén lửa I: Tác giả đã phân tích quan hệ của mức bén lửa của vật liệu cháy (I) với các yếu tố nhiệt độ không khí cao nhất (T14), độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất (R14), số giờ nắng (m) và lượng bốc hơi (M) trong ngày. Kết quả cho thấy mức độ bén lửa của vật liệu cháy (I) đều liên hệ với các yếu tố (T14), (m), (M) theo dạng hàm I = a.

Riêng với độ ẩm không khí thấp nhất (R14) thì mức độ bén lửa I của vật liệu có quan hệ theo dạng hàm mũ I = a. Tác giả đã xác lập được phương trình tương quan giữa mức độ bén lửa I với từng nhân tố khí tượng như biểu 1. Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa Nhân tố khí tượng Phương trình Hệ số tương Hệ số biến tương quan quan động Nhiệt độ không khí I1=0,046.T1,178 0,788 0,296 Độ ẩm không khí I2=14,89.M1,185 0,968 0,247 Số giờ nắng I4=0,0552.m1,383 0,879 0,337 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 8 + Mức độ bén lửa tổng hợp I của vật liệu cháy được tính bằng trung bình cộng của các chỉ số I1, I2, I3, I4 1 1 I = .4) + Căn cứ vào trị số I, tác giả phân cấp nguy cơ cháy rừng như biểu 1. Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I (Yangmei) Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V Tháng không cháy khó cháy có thể cháy dễ cháy cháy mạnh 3 < 10 11-20 21-30 31-40 >41 4 và 10 < 15 16-30 31-45 46- 60 >61 5 và 9 < 20 21-40 41-60 61-80 >81 Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa của Yangmei đã tính tới tác động tổng hợp của các nhân tố khí tượng tới khả năng phát sinh, phát triển của cháy rừng như nhiệt độ không khí cao nhất, độ ẩm không khí cao nhất, độ ẩm không khí thấp nhất trong ngày, lượng bốc hơi và số giờ nắng trong ngày một cách định lượng trong tháng dễ xảy ra cháy rừng.

Những phương pháp này chưa đề cập đến tốc độ gió cũng như khối lượng vật liệu cháy. Ở Việt Nam Những nghiên cứu về dự báo cháy rừng ở nước ta được bắt đầu tiến hành từ năm 1981 và chủ yếu theo hướng nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của V. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 9 Năm 1988, Phạm Ngọc Hưng đã áp dụng phương pháp của V.G Nesterov trên cơ sở nghiên cứu cải tiến, điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày để tính toán và xây dựng phương pháp dự báo cháy rừng cho đối tượng rừng Thông tỉnh Quảng Ninh [11] theo các chỉ tiêu được xác định như sau: - Trên cơ sở sử dụng công thức chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov và dãy quan trắc các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượng mưa ngày của tỉnh Quảng Ninh trong 10 năm (1975 – 1985), tác giả tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng n ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau: P = K t i13 .5) i 1 Trong đó: P- Chỉ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng; K - Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày, K có giá trị bằng 1 khi lượng mưa ngày <5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày ≥ 5mm; n - Số ngày không mưa hoặc có lượng mưa ngày <5mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa ≥ 5mm; ti13 - Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (00); di13 - Độ chênh lệch bão hoà của không khí lúc 13 giờ (mb). Sau đó tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy đã xảy ra trong 10 năm để điều chỉnh lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh, như ở biểu 1.5 Phân cấp cháy rừng theo chỉ tiêu P của T.S Phạm Ngọc Hưng Cấp cháy Giá trị của P Khả năng cháy rừng I <1000 Ít có khả năng cháy II 1001 – 2500 Có khả năng cháy III 2501 – 5000 Nhiều khả năng cháy IV 5001 – 10.000 Cực kỳ nguy hiểm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.