集雨水窖建设在森林防火与营造林中的应用

解瑞清，孙成建，岳树旺，滕怀山

（1.日照市自然资源和规划局，山东 日照 276800；2.日照市林业科学研究所，山东 日照 276800）

1 森林防火的重要性

近年来，随着日照市林业“六大工程”的相继启动，人工林面积的迅速扩大，加之全球气候变暖，我国广大林区森林火灾的风险正逐年增加，森林火灾造成的损失十分严重，有些年份林火损失的面积甚至大于造林面积。因此，减少森林火灾的发生，降低林火造成的损失，是当前面临的一项十分紧迫的任务。

森林火灾的发生既具有随机性、突发性特点，又具有一定的规律性。当具备一定的气象、森林植被和地形地貌条件，即森林火灾发生的危险性达到一定程度时，才能发生森林火灾。在灾害性气候条件下，森林火灾一旦发生，极难控制，往往造成灾难性后果。因此，森林防火不仅是保护自然资源和保护生态环境的需要，也是维护林区社会安定和保护森林的需要。

日照市现有林地14.53×104hm2，森林面积14.89×104hm2，森林防火重点乡镇41个、重点村394个，森林覆盖率为27.72%。因此，在保护好现有森林资源的基础上，广泛开展资源保护、荒山造林和绿化国土仍是当前林业所要做的主要工作。然而，日照市属鲁东南重点森林火险区，境内有大小山头4 358座，山峰多在海拔600 m以下，山丘面积占陆地总面积的70%。随着森林资源总量及林内可燃物的不断增加，对森林防火工作提出了更高的要求。从根本上提高防扑火综合能力，已成为日照林业面临的主要问题之一。

近年来，日照市的森林防火工作取得了一定成效。但是，森林防火基础设施仍很薄弱，防火手段仍很单一，现有的森林防火体系整体上滞后的局面已经与新时期森林防火形势及周边社会经济快速发展对林业的要求不相适应，与保障区域人民生命财产及生态环境安全的要求相差甚远。

森林防火期，火情火险不断出现。一旦发生森林火灾就能在短时间内烧毁大面积森林，而荒山造林由于土壤贫瘠、水源缺乏导致苗木成活率低下，不利于森林资源的保护和林业事业的发展。加强山区蓄水设施建设，是山区生态建设的一项重要举措，当森林火灾发生时能够通过最短时间和扑救措施消除火灾隐患，使得林业资源得到有效保护，促进社会的稳定发展。

2 日照市森林灭火的主要方式及存在的问题

受地理条件影响，日照地区发生森林火灾时主要有以水灭火、人工扑火、开设防火线防止火灾蔓延以及航空灭火等方法。

2.1 航空灭火

航空灭火具有以下几点不足：一是租用成本过高；二是火灾多发自山区，附近水源地少，飞机取水往反距离较远、用时较长；三是申请调用灭火飞机和开通飞行空间手续时间会耗费最佳灭火时机。

2.2 人工扑火和风力灭火

火灾发生初期适用人工扑火和风力灭火，是没有形成较大火灾时采取的常用模式，但容易造成人员伤亡。消防车救援同样存在弊端，消防车辆较适用于城市或平缓地区且取水较为方便的地区灭火，山区火灾多是山高路陡，林内缺少防火通道，无法满足消防车辆安全通过。经多年火灾扑救实践证明，以水灭火是当前日照市最为行之有效的灭火方法。

3 利用蓄水防火是森防“因地制宜”的最佳模式

现阶段加强林区蓄水设施建设，是山区林业生态建设重要举措，这对森林防火、营造林、动植物和人民生产生活用水具有重要作用，能够提升火灾应对能力，强化火灾扑救，当火灾发生之后能够用最短的时间消除火灾隐患。当前对林区森林资源、地理分布进行分析，划分重点防护区域，防火和营造林困难区域，合理布局蓄水设施，使得林业资源得到有效保护，促进社会的稳定发展。

蓄水设施是有效拦截、储存降雨的重要载体，特别是北方地区，降水不均衡，雨水多集中在夏季，其他3个季节降水无法满足人们生产生活需求，特别是山区林地建设各类蓄水装置非常重要。对降雨不充足，气候干旱地区，取水来源主要靠降水的山岭地带，主要靠建设蓄水设施。同时营造林、森林防火也相对集中在春秋冬三季。建设高山蓄水装置，在山下修建水库、山腰修建蓄水池、山顶埋设水罐，科学布局、集水合理，具有实施容易，而且产权明晰，既投资少又管理方便，见效快等优点，可解决山高坡陡、无道路、防火压力大和居住分散的缺水地点农业生产和生活用水问题。蓄水池在保证季节性防火情况下，也能够满足人民群众的日常生活用水及山体林业建设的需要，在干旱季节更能发挥重要作用。

建设山地蓄水设施是建设节约型社会和环境友好型社会的重要措施，是发展日照市绿水青山的重要保障，推进当地社会主义新农村建设的重要手段，是构建和谐农村、山顶生态体系的有效途径。建设高山水窖，在保障森林火情和营造林情况下，既有经济效益，又有社会效益，还能体现生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

4 蓄水防火的具体建设情况分析

4.1 山区蓄水设施建设位置与材料

4.1.1 永久性蓄水设施

永久性蓄水设施使用期最低在50年以上，以建设大中小型水库、混凝土水池、混凝土暗池为主。

建设地点主要分布在山区山脚下和重要河流上游，主要满足人们生产生活和动植物用水。

4.1.2 中长期蓄水设施

使用寿命一般在10年以上，其主要修建混凝土蓄水暗池、砖石结构水墩和填埋式质量达标的蓄水塑料桶装置。

中长期蓄水设施建设部位主要在山体中部和山顶重要部位布设。

4.1.3 短期水窖

桶型主要用于交通不便地形，在山顶、中上部应用。将国标厚塑料桶或钢化玻璃桶等大容器埋于地下建成，可用一个桶，也可以多桶组合。该类型可大可小，受地形限制较小，投资少，建设快，不渗漏。也是有效阻断山火重要手段，是最有效的防火隔离带。

石（砖）砌型主要用于山体中下部，用石块、砖块垒池子，然后抹面、做防水处理，施工简单，但运输物料受道路限制较大，并且防渗处理难度大。

浇筑型用混凝土浇筑而成，坚固永久，但运输及建设受地形、道路限制大。

4.2 蓄水池主要做法。

4.2.1 接水槽

在蓄水池上部用石头垒成喇叭状，也直接用容器替代修建汇集雨水面。

4.2.2 沉淀池

雨水汇集后流入凹槽处，进入沉淀池过滤泥砂。

4.2.3 引水管

使用φ2.5～4 cm的PE管，管口顶端堵住，侧边用锯条锯成斜口，方便过滤砂石。

4.2.4 蓄水池

混凝土浇筑池子、砖石垒砌池子，或者使用塑料成品桶，但上面要用水泥或者砂土封闭，防止风化。

4.2.5 取水口（窖口）

用石条封顶后留出宽约10 cm的开口，既方便取水，防止蒸发，又能保证安全。

5 蓄水防火实际应用情况

5.1 实际应用

5.1.1 永久设施覆盖

五莲县有中型水库7座，小（一）型水库14座，小（二）型水库152座，总库容量19 770 m3。

中型水库相对集中，主要分布在汪湖镇、高泽镇、许孟镇、户部镇和松柏镇等地，石场乡、街头镇主要山区没有中型水库，森林防火压力较大，是当地重要防火地带。

5.1.2 地形地貌

五莲县地处鲁东低山陵与鲁中南低山丘陵衔接地带，崂山支脉自东北向西南贯穿全境，泰沂山余脉自西延伸至境内，构成由东至西穿越全境的马蹄铁型隆起带，形成中部低山隆起，南北两向倾斜地势特征。五莲县境内主要地貌类型有山脉、丘陵、平原。沿隆起带两侧，分布着9组较大的山群，海拔100 m以上的山103座，其中海拔500 m以上的24座。是日照市防火压力最重要的地区。

表1 蓄水设施和地理因子分布表Tab.1 The distribution of water storage facilities and geographical factors

5.1.3 蓄水设施分布与防火研究

五莲县街头镇在丰台流域山场建设8个蓄水窖，主要利用雨季山体径流、裸岩积水引流到预制或者掩埋的塑料水桶进行蓄水，实现高山防火常年有水，在山地林业经营、森林防火和其他用水方面得到了保障。

五莲县委、县政府根据全县山地林业分布建设高山救火蓄水窖987个，具有蓄水能力631个，从2014年开始以来，全县有蓄水设施地段没发生火情。相邻东港区接连发生3起火情，通过调查研究，当发生火情小火情况下，人力第一时间爬到火场并及时运送扑救水，一般山地都是用灭火工具扑救，灭火速度较慢，利用有限的蓄水设施引水扑救，能够提高70%，对过火地进行余火灭杀，成功率100%。

6 投资概算

从街头镇建设情况看，砖砌（或浇筑）窖体、蓄水50 m3左右的蓄水窖，概算投资2×104元；用钢化玻璃罐、蓄水8 m3，概算投资1×104元。主要包括建筑物料费、管材费、运费、人工费。

如果使用1.5 m3的化粪池塑料桶建设，按照罐体出厂价500元左右，运至山顶费用100元左右，人工费500元左右，水泥、管材等费用100元左右，合计约需1 200元。

7 结语

山区立地条件差，交通不便，基本处于原始状态，在充分保护山地地理地貌基础上，根据地形，在山体上中下部，分别建造水窖、水池和水库，其建造简单，实用性强，防渗性好，在林业营造林应用、森林灭火和生产生活用水都具有重要价值。