Дипломная работа: Противопожарная защита торфяных болот Харовского района Вологодской области
1.6. Болота Харовского района
Наиболее заболоченными частями района являются западная и южная части. Большинство болот относится к группе болот-клюквенников. Они взяты под охрану решением Вологодского Облисполкома №497 от 14.08.78г.
В районе встречаются болота 3-х групп: верховые, переходные, низинные. Но они распределены неравномерно. Верховые торфяные болота формируются в условиях застойного увлажнения атмосферными водами. Для этих почв характерно развитие влаголюбивой олиготрофной растительности, произрастающей при почти полном отсутствии кислорода в воде, а также при крайне небольшом количестве питательных элементов и сильнокислой реакции. Наиболее характерными растениями-индикаторами верховых болотных почв являются сфагновые мхи; из древесных растений – сосна, обычно сильно угнетенная реже угнетенная ель, карликовая береза, полукустарники – багульник, кассандра, голубика), клюква, а также морошка. Основными показателями почв болотного верхового типа являются органогенные горизонты, целиком состоящие из органических остатков олиготрофной растительности, высокая кислотность (рНсол2,5-3,8), низкая зольность (2,4-6,5% на сухое вещество) и небольшой объемный вес (0,03-0,10); твердая фаза в этих горизонтах занимает от 0,14 до 0,65% объема почв. Влагоемкость почв очень высокая – в зависимости от ботанического состава органогенные горизонты могут поглощать от 700 до 1500% влаги на сухое вещество. Валовое содержание Ca, K и P низкое (соответственно 0,1-0,7; 0,03-0,08 и 0,03-0,2% на сухую навеску). Ненасыщенность основаниями высокая (50-90%). Низинные торфяные болота формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, в понижениях речных террас, а также на склонах в таежно-лесной и лесостепной зонах, то есть всюду, где обеспечен приток в той или иной степени минерализованных грунтовых вод. Особенно хорошо распространены на древнепойменных террасах, древних ложбинах стока ледниковых вод, на понижениях среди камов и моренных холмов и в обширных вводно-ледниковых низменностях типа полесий. Для низинных болотных почв характерно развитие эфтрофной и мезотрофной растительности (осоки, тростники, гипновые мхи; кустарники – ольха, ивняки, березняки; угнетенная древесная растительность – ель, береза, сосна). Органогенные горизонты этих почв состоят в основном из остатков эфтрофной болотной растительности. Объемный вес их колеблется от 0,1 до 0,2 г/см3 и выше. Твердая фаза почв занимает от 0,5 до 12 % объема почвы. Реакция почвы варьирует от кислой до нейтральной. Переходные торфяные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными и имеют, кроме атмосферного, и грунтовое питание. Зольность торфа пониженная, реакция слабокислая.
Низинные болота, в основном, распространены на севере и в центральной части Уфтюгского ландшафта. Самые крупные из них: Якушевское, Лебежское, Еланское I и Еланское II.
Верховые болота приурочены к Харовскому ландшафту. Это преимущественно плоская переувлажнённая равнина с высокой степенью заболоченности.
Переходные болота тоже распространены в Харовском ландшафтном районе. Это болото Пасное (самое маленькое по площади) и Матюшинское.
Большинство болот охраняются как группа клюквенных болот (согласно рещению областного Совета народных депутатов №497 от14.08.78 г и №515 от 17.08.79 г.). Только 3 болота в районе охраняются как торфяные болота, то есть ценные в отношении запасов торфа и как ценные природные объекты (по решению Облисполкома № 524 от 16.12.89г.). И одно болото («Сухое») является ценным торфяным месторождением, требующим охраны (по решению Исполкома Вологодского областного Совета депутатов трудящихся № 259 от 24.05.73г.).
На всех болотах запрещены мелиоративные работы, вокруг многих болот выделяется водоохранная зона, на большинстве болот установлен заказной режим охраны (табл. 1.3) [1].
Таблица. 1.3
Охраняемые болота Харовского района
| Название | Площадь, га |
| Великий Мох | 2286 |
| Лебежское | 2275 |
| Северное | 2203 |
| Чивицкое | 1914 |
| Олебино | 1823 |
| Лыва | 1349 |
| Матюшкинское | 907 |
| Еланское-1 | 861 |
| Шурбово | 848 |
| Песочное | 772 |
| Николо-Катромское | 706 |
| Сухое | 609 |
| Яшмак | 406 |
| Гладкое | 402 |
| Якушевское | 349 |
| Еланское-2 | 297 |
| Прочесное | 239 |
| Денисовский Пендус | 192 |
| Двиницкое | 148 |
| Пасное | 93 |
| Боровиковское | 35 |
| Конечное | 30 |
| Нелюбовское | 30 |
1.7. Виды лесных и торфяных пожаров
Лесные пожары принято подразделять на низовые (составляют по количеству до 90 %), верховые и подземные (почвенные). В свою очередь, низовые и верховые пожары могут быть устойчивыми и беглыми. Показатели силы пожара представлены см. табл. 1.4.
Таблица 1.4
Показатели силы пожара
| Параметры пожара | Значения показателей силы пожара | ||
| слабого | среднего | сильного | |
| Низовой пожар | |||
| Скорость распространения огня, м/мин. | До 1 | 1 – 3 | более 3 |
| Высота пламени, м | до 0,5 | 0,5 – 1,5 | более 1,5 |
| Верховой пожар | |||
| Скорость распространения огня, м/мин . | До 3 | 3 – 100 | более 100 |
| Подземный пожар | |||
| Глубина прогорания, м | До 25 | 25 – 50 | более 50 |
Устойчивый низовой пожар распространяется по нижнему ярусу леса (горит напочвенный покров, подлесок, валежник) с малой скоростью (до 0,5 м/мин), охватывая нижние части стволов деревьев и выступающие на поверхность корни.
При беглом низовом пожаре сгорает живой и мертвый напочвенный покров, валежник, самосев леса, хвойный подрост и подлесок, но за счет более благоприятных условий (сухой лес, ветреная погода) такой пожар распространяется с повышенной скоростью (более 0,5-1 м/мин.) и высотой пламени, обходя места с повышенной влажностью покрова.
Для низового пожара характерна вытянутая форма пожарища с неровной кромкой. Цвет дыма светло-серый, скорость распространения низовых пожаров против ветра в 6-10 раз меньше, чем по ветру. В ночное время скорость распространения пожара меньше, чем днем. При изменении направления ветра усложняется определение формы пожара – его основных элементов фронта, тыла, флангов. В таких случаях, особенно когда пожар принял большие размеры, возможно окружение огнем людей в лесу.
Верховой устойчивый пожар является следующей стадией низового. Пламя низового пожара поджигает кроны деревьев, при этом сгорает хвоя, листья, мелкие и более крупные ветви. Переход низового пожара на полог древостоя происходит при сильном ветре, а также в насаждениях с низко опущенными кронами, в разновозрастных насаждениях, а также при обильном хвойном подросте (особенно на горных склонах при распространении огня вверх). Древостой после верхового пожара, как правило, полностью погибает, остаются только обугленные остатки стволов. При верховом устойчивом пожаре огонь распространяется по кронам только по мере продвижения кромки низового пожара.
При верховом беглом пожаре, который возникает только при сильном ветре, огонь распространяется по кронам деревьев "скачками", опережая фронт низового пожара. Ветер также разносит горящие ветви и искры, которые создают новые очаги низовых пожаров на сотни метров впереди основного очага. В ряде случаев огонь "перебрасывается" указанным способом через реки, широкие дороги, безлесные участки и другие кажущиеся рубежи для локализации пожара.
Во время "скачка огня" пожар распространяется по кронам со скоростью 15-25 км/час, однако средняя скорость распространения беглого верхового пожара всегда меньше, так как после "скачка" происходит задержка распространения фронта пожара до тех пор, пока низовой огонь не пройдет участок с уже сгоревшими кронами. Это происходит потому, что "скачок огня" вызывается подогревом полога леса теплотой низового огня. Тепловой поток, поднимаясь по направлению ветра наклонно, подогревает кроны деревьев впереди фронта огня на значительном расстоянии. При воспламенении хотя бы одной из крон почти мгновенно воспламеняются и другие и огонь "скачет" по подогретым кронам, но затем вне сферы действия подогрева затухает. На следующем участке, когда низовой огонь подойдет к фронту, процесс подогрева полога повторяется и опять происходит "скачок огня".
Верховые пожары, выделяя большое количество теплоты, вызывают восходящие потоки продуктов горения и нагретого воздуха и образуют конвективные колонки диаметром в несколько сотен метров. Их поступательное движение совпадает с направлением продвижения фронта пожара. Пламя в середине колонки может подниматься на высоту до 100-120 метров. Конвективная колонка увеличивает приток воздуха в зону пожара, порождающий ветер, который усиливает горение.
Подземные (торфяные) пожары возникают на хорошо просохших участках с торфяными почвами или с мощным слоем лесной подстилки (до 20 см и более). Пожар по слою торфа распространяется медленно – до нескольких метров в сутки. Торф и лесная подстилка сгорают на всю глубину сухого слоя или до минеральной (земляной) почвы [3].
Чаще всего почвенные лесные пожары представляют собой дальнейшую стадию развития низовых. На первой стадии пожара более сухой торфянистый слой выгорает только под деревьями, которые беспорядочно падают, и лесной участок, поврежденный пожаром, выглядит как изрытый. Затем продолжается почвенное воронкообразное горение вглубь торфяного слоя. При ветре горящие частицы торфа и лесной подстилки перебрасываются на соседние участки, способствуя развитию пожара по площади торфопочвы, возникновению низовых пожаров
Торф – молодое геологическое образование, зарождающееся в результате отмирания болотной растительности при избыточном количестве влаги и недостаточном доступе воздуха. Скопление торфа на определенной площади в виде однородных или различных по характеру и мощности слоев называется торфяной залежью. В зависимости от водно-минерологических условий различают три типа торфа: низинный, переходный и верховой.
Под воздействием температуры, влажности и других причин торф постепенно разлагается. Чем выше степень разложения торфа, тем больше он подвержен возгоранию.
Возгорание торфа возможно в течение всего года, но чаще всего во второй половине лета, когда он высыхает. Происходит самовозгорание торфа в результате саморазогрева, а также возгорание из-за попадания на него искр от источников огня и работающих машин; грозовых разрядов и пр.
Процесс самовозгорания торфа имеет четыре периода изменения температуры, продолжающиеся до года, при которых температура внутри торфяной залежи поднимается до 60°С и выше. Серьезную опасность в пожарном отношении представляет и торф, хранящийся в штабелях по месту добычи.
Разогреваясь, торф превращается в сухую перистую массу – полукокс, которая при соприкосновении с кислородом воздуха самовозгорается. При этом образуются отдельные скрытые очаги горения, обнаруживаемые по выделяющемуся дыму. Скорость выгорания торфа в безветренную погоду или при слабом ветре составляет примерно 0,18 кг/м2. Скорость распространения торфяного пожара обычно небольшая – несколько метров в сутки. На такие пожары не влияют ни суточные изменения погоды, ни ветер. Они могут длиться месяцами, даже в дождь и снег.
Торфяной пожар характеризуется высокой температурой в зоне горения и сильной задымленностыо. В развитии торфяного пожара можно выделить три периода. Первый, начальный – загорание торфа – характеризуется малой площадью очага, небольшой скоростью горения, сравнительно низкой температурой и слабой задымленностыо. Второй период – это интенсивное горение и, соответственно, нарастание скорости и температуры горения. Третий период отличается высокой температурой горения, сильной задымленностыо и большой площадью распространения [4].