试论森林火灾的扑救方法及现代化装备应用

作者简介：韩猛（1987- ），男，汉族，山东济宁人，本科，初级专业技术职务，研究方向：灭火救援。

摘要：我国是森林火灾频发的国家，在森林火灾的扑救上，我国已经有了较为长足的进步。伴随着森林灭火消防车、森林灭火剂和灭火弹的发展完善、航空灭火力量的引入以及单兵灭火装备的不断优化，森林火灾导致的受损程度在逐年下降。本文重点分析当前森林火灾的扑救方法及现代化装备应用现状，并针对当前发展薄弱环节提出相应建议。

关键词：森林火灾；火灾扑救；现代化装备

一、森林火灾概述

（一）森林火灾的原理

一般性火灾需要有一定量的可燃物质、氧气浓度和高温条件，森林火灾也不例外。首先，森林地区有数量庞大的喬木、灌木以及腐殖质、地被物，在相对干旱的时节，此类物质水分相对较少，具备很强的易燃性。其次，远离城市工业的森林氧气含量充足，所以当森林满足高温条件时，火灾很容易发生。总的来说，森林具备充分的可燃物和氧气条件，当热源充足并达到一定的燃烧条件就能引发森林火灾。

（二）引起森林火灾的火源

如上文所述，森林中有充分的可燃物和氧气条件，而火源是引起森林火灾的关键因素和防范重点。综合森林火灾发生的各种缘由，可以发现引起火灾的原因可以分为自然火源和人为火源。

1.自然火源

自然火源主要包括雷击火、阳光强烈照射等。雷击火的产生原理是当天空中的带电云块侵入林区上空，云层与地面之间会发生雷暴或落雷等放电现象，放电现象容易点燃林区内的杂草、树木，并进一步演变为森林火灾[1]。阳光照射导致火源自然产生的情况主要发生在干旱季节，林地内的腐殖质在阳光照射加热下发生高热现象，进而引起地被物自燃。

2.人为火源

人为火源主要体现为农业生产、野外用火和居民祭祀。首先是农业生产，其主要发生在林区与农业耕地相接壤的地区。由于社会发展水平有限，农民的森林防火技术与意识不足，会在缺乏灭火辅助的情况下燃烧地边杂草，从而导致火源蔓延至林区；其次是野外用火，城镇的居民会有步入林区进行游玩、拾柴、采摘等活动，这些活动中时有乱扔烟头、擅用火源等行为，非常容易引发森林火灾。除了上述情况，社会生活中还有其他的人为火源要素，如孔明灯的飘移、烟花爆竹的燃放等等。

对某个地区而言，人为火源的表现形式会伴随着社会经济发展水平、政策变化、生活习惯、防火技术与措施的变革而发生转变。在以前的东北、内蒙古林区，森林铁路与国铁遍布于林区内，机车喷漏火事故时有发生。随着蒸汽机车改进为内燃机车，并伴随着防火罩等防火技术的应用，此类人工火源数量骤减。与此同时，随着人民封建迷信活动的减少以及上坟烧纸等习惯的转变，居民祭祀产生的火源也得到了有效控制。由于人们防火意识逐步增强，人为引起的森林火灾也呈现出下降趋势。

二、森林火灾的扑救方法

（一）森林火灾的扑救原理

如前文所述，森林氧气含量充足，有数量庞大的乔木、灌木以及腐殖质、地被物等可燃物，当热源充足时将演变为火灾，而扑救林火的原理便是破坏这三者之间的关系，即在火源与热量、可燃物和助燃物之间进行选择，控制其中之一便可以阻挡和压制火势。

1.清除可燃物。森林火灾涉及到的可燃物包括树枝、草本植物、树叶、树皮、土壤有机物等，当森林火灾发生时，将此类可燃物的数量控制在限定范围内可以有效降低后续风险。防火林带、生土带等措施便是这一原理的延伸，通过隔离可燃物的行为，将未燃烧物质与火势有效隔绝开，喷洒化学试剂也可以有效提高这些可燃物的耐火性能[2]。

2.减少助燃物。助燃物即氧气，当氧气含量占比在16%以下时，森林火灾便会受到有效控制，氧气含量在13%以下时火焰便会开始熄灭，所以降低森林火灾燃烧范围之内的氧气浓度是较为有效的办法，土埋法便是这一原理的应用。需要注意的是，在风力作用下，森林火灾的燃烧范围可能会得到外围氧气的补给，这也是减少助燃物的难点所在。

3.控制火源与热量。只有当热源充足时才会进一步演变出火灾，可见火源是森林火灾防范工作中的重点，也是扑救过程中的关键要素。当林火出现时，要及时控制燃烧区域的势头，减缓其扩散的速度。

（二）常见的森林火灾扑救方法

1.地面火扑救方法

目前主要的地面火扑救方法有人工扑打法、土灭火法与水灭火法。当地面火源刚开始发生蔓延时，灭火人员通过工具以扑打、水覆盖或土覆盖的方式灭除火源。当火势处于扩大趋势时，灭火人员需要及时建立起隔离带，即在火势蔓延方向的前方建立起1至4米的临时隔离区域，隔离带的取材根据当地的设施条件，可以采用生土或化学药罐等，如前文关于灭火原理的描述，这些方法即属于隔离可燃物的行为，防火林带、生土带都能将未燃烧物质与火势有效隔绝开，喷洒化学试剂也可以有效提高这些可燃物的耐火性能[3]。生土带的主要应用场景是地面火势相对较小的情形，一旦出现火势迅猛且林火蔓延速度较快时，难以在火势前方向及时建立完备的隔离带，此时可以运用火烧法，即沿着原来设置的隔离带或临时搭设的隔离带，迎着火势的前进方向进行点火，由于后方有隔离带的管控，新点燃的火会朝着火灾的发展方向而去，当两方火头相遇时便会共同熄灭。对于地面火的扑救，首先要观察火情，然后再针对不同的火情采取合适的扑救方法。

2.树冠火扑救方法

相比于其他类型的火灾，树冠火的火力更强，火势更难扑灭。树冠火的主要处理办法是在森林火灾的蔓延方向前布置隔离带，或者运用火烧法，迎面扑灭火焰。需要注意的是，防火隔离带与火烧法都需要较为准确地预估操作距离，确保防御工作可以在火焰到达之前完成，隔离带之上的伐倒木同样需要及时清理或隔绝，隔离带的宽度一般为树高的1至1.5倍。树冠火的扑救更多的是依靠反复练习和对经验的把握。

三、现代化装备的应用

（一）现代化装备应用的必要性

我国在森林防护与火灾扑救工作方面还有较多的客观条件制约，包括地形地貌复杂度高、林区内的通讯信号差且基础设施相对薄弱。首先在地形地貌方面，我国森林大多处于人烟稀少的山区之中，在多种自然因素作用下，山体的形状较为陡峭，且落差相对较大，传统的灭火设备很难在较短时间内抵达火灾现场，这极大制约了森林火灾救援的时效性[4]。其次是通讯条件有限，它影响着火源出现的警告、火势的实时追踪等关键环节。通讯宏蜂窝基站的覆盖距离为25千米，在部分开发程度较低或地形较为复杂的地区还不足以应对所有紧急情况。因此，在森林火灾扑救的过程中，应用现代化设备是十分必要的。

（二）现代化装备在森林灭火救援中的应用

1.森林灭火剂与森林灭火弹

森林灭火剂主要用于阻截火势蔓延、扑灭火焰和防止复燃，包括水添加剂、长效灭火剂和A类泡沫灭火剂。水添加剂的主要门类是水凝胶灭火剂，其实际效果取决于附着于可燃物上的厚度，水凝胶越厚则阻止火源传播的能力越强，部分情况下可以直接用于灭火。目前，水凝胶灭火剂在我国森林消防队伍中配备较多，其能吸收100至1000倍质量的水，粘附性、空投与流体性能优异，目前与单兵背负灭火装置相结合，在进攻灭火和清理火场上的表现优异[5]。长效灭火剂主要成分为磷酸铵盐和硫酸铵盐，通过间接施加于火势前方未被波及的可燃物之上，实现阻挡火势的目的，即便水分完全蒸发，其中的灭火剂也可以改变燃烧过程，有效抑制燃烧，效果可达数月。A类泡沫灭火剂含有发泡组分，提升了水的滞留和黏附能力，并进一步实现冷却降温，泡沫的覆盖也可以起到隔绝作用，灭火功能优于普通水，但它在我国森林消防中应用不足，只有部分消防车实现了配备。

森林灭火弹是将灭火剂充装至特定器具中，可以在较远距离外进行灭火作业，目前配置较多的是投掷式灭火弹，充装内容有水基灭火剂或干粉灭火剂，主要应用于攻坚时对火势的压制，创造出有利战机，同时可以用于紧急逃生。无人机投掷技术也逐渐与森林灭火弹相结合，但受制于载药量，其推广较为缓慢。我国还采用了炮车发射式和肩扛式的发射式灭火弹，相比无人机投掷，它有更多的实战应用，如2019年山西沁源火灾和2020年木里森林火灾，但操作难度较大、造价昂贵的特点也制约了其进一步推广。

2.单兵灭火装备

国内森林消防救援队伍常用的单兵灭火装备有细水雾等水力灭火机、水雾与风力灭火机。风力灭火机的配置率最高，主要选取重量轻且符合人体工程学的斯蒂尔风力灭火机，国产风力灭火机的风量较大，但不利于较长时间的握持作业，目前新式超高速涡喷灭火机正在逐渐列装。在实际效用方面仍是水力灭火机更佳，特别是当火焰的高度较高时，基本都需要采取水力灭火。火焰在1.5米以下，一般用风力灭火机切断火焰，并配合水力实现组合效果。手抬机动泵是单兵灭火装备中的重要组成，目前我国森林消防救援队伍普遍配备有便携式水泵，而且部分水泵配套有背包，水泵的扬程为300米上下，多次中继后可达2千米以上[6]。

3.航空灭火力量

森林航空灭火在当代森林火灾扑救中的重要性逐渐提升，这得益于其火情监测、直接灭火和物资运送等作战任务中的优异表现，在控制火情蔓延、降低经济损失方面发挥着重要作用。首先，在火情侦测、动态监控和灭火指挥方面，森林火灾发生后，航空护林飞机借助其飞行速度和不受地形制约的优势，对卫星盲点和地处偏远地区的森林火灾实施有效勘测，以帮助后方采集火势、风向、风速、火情危害程度等重要信息[7]，并在短时间内制定出合理的扑救计划。其次，航空直接滅火，对于火情危害严重区域，救援人员难以抵达，此时可采用机降的方式灭火，对于水源充足的地区可采用吊桶灭火，在无着陆场的区域亦可实行索降灭火。现如今在大多数森林火灾中，航空灭火应用十分广泛。

四、完善森林火灾扑救方法与装备应用的建议

（一）加强国产化高效灭火装备的研发

现代化装备在森林灭火救援中的作用日益凸显，但我国自主研发的装备还存在灭火效率、生产成本等方面的问题，需要结合实际的灭火救援工作总结，加强对灭火弹、灭火消防车等装备的自主研发和更新完善。

首先，森林灭火弹造价高昂难以普及，受环境制约较大。如目前国内的炮车发射式干粉灭火弹（5公斤）的价格在3000元上下，在实际扑救任务中需要规模化发射才可以真正实现火势压制[8]。其次，我国在森林灭火消防车领域缺少自主知识产权，目前应用的车型在越野能力、动力水平等方面不具备较明显的优势，亟待我国自主研发适应本土复杂地形的高性能消防车，并结合南北方林地的特点，实现消防车行驶功效、爬坡能力等方面的提升。

（二）强化森林航空消防，完善航空灭火

首先，国家应当加大对航空消防飞机领域的支持力度，在政策鼓励下促使我国航空企业引进更适用于我国森林航空消防需求的机型，通过资金支持使航空化学灭火机群的研发、改装工作得以高效开展，在确保使用效率提升的同时，不断增加航空消防飞机的配备数量。其次，需要改进航空灭火技术，政府应依托森林消防队伍组建起较为专业的航空灭火队伍，同时可与具备航空灭火能力且开展此项业务的航空企业合作，使之成为航空灭火团队的补充，建立完善的航空应急救援团队。通过积极研发，应用重型或大型直升机进行吊桶洒水灭火，同时可运用适合的直升机进行机腹式水箱洒水灭火。在多种灭火药剂的研发领域，可以因地制宜，采取不同的化学灭火策略。

结语

综上所述，近些年来随着社会经济的不断发展，越来越多的新技术被应用于森林火灾的防治当中。但是就森林火灾防治的现代化装备应用而言，很多地方还需要我们去不断完善。本文结合笔者在一线工作的相关经验，针对当前发展薄弱环节提出一些合理化建议。相信在不久的将来，我国森林火灾防治方法一定会更加科学化，高效灭火的现代化装备一定会得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]魏书精，罗斯生，罗碧珍，等.气候变化背景下森林火灾发生规律研究[J].林业与环境科学，2020，36（02）：133-143.

[2]诸伟.城市消防队伍参与森林火灾扑救的分析[J].消防界（电子版），2020，6（16）：38-39.

[3]栾婷婷，王亚坤，张馨仪.2008-2018年我国森林火灾事故统计分析[J].安全，2020，41（10）：32-38.

[4]于红刚.基于深度学习的森林火灾检测方法研究[D].西安理工大学，2020.

[5]耿雁冰.重庆森林火灾扑救到底有多难[J].科学大众（中学生），2022（12）：20-22.

[6]吴成龙.新时期消防救援队伍参加森林火灾扑救问题的探讨[A].中国消防协会灭火救援技术专业委员会、中国人民警察大学救援指挥学院.2022年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集[C]，2022：131-133.

[7]杨茂聪.关于森林火灾扑救风险管理问题的探讨与研究[J].消防界（电子版），2022，8（22）：82-84.

[8]汤宛地，谭永仓，唐煌.无人机在扑救西藏地区森林火灾中的应用初探[J].今日消防，2022，7（09）：1-3+21.