Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được những ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến khối lượng và độ ẩm vật liệu cháy ở Vườn quốc gia U Minh Thượng. Từ đó, đề xuất được các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng có hiệu quả và ít làm tổn hại đến biến đổi đa dạng sinh học của Vườn quốc gia U Minh Thượng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MẠNH LONG TÊN LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NGẬP NƯỚC THỬ NGHIỆM ĐẾN NGUY CƠ CHÁY RỪNG Ở VƯỜN QUỐC GIA U MINH THƯỢNG, TỈNH KIÊN GIANG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MẠNH LONG TÊN LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NGẬP NƯỚC THỬ NGHIỆM ĐẾN NGUY CƠ CHÁY RỪNG Ở VƯỜN QUỐC GIA U MINH THƯỢNG, TỈNH KIÊN GIANG CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG Mã số: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VƯƠNG VĂN QUỲNH Hà Nội, 2011
LỜI NÓI ĐẦU Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, khoa đào tạo sau đại học và thầy giáo hướng dẫn PGS. TS Vương Văn Quỳnh tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang”. Với sự cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn tận tình của thấy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh tôi đã hoàn thành xong đề tài nghiên cứu. Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh, các thầy cô giáo trong khoa Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng, các đồng chí trong khoa đào tạo sau đại học đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này. Cảm ơn các đồng chí trong Ban quản lý Vườn quốc gia U Minh Thượng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt đợt thực tập tại Vườn quốc gia. Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế. Vì vậy, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để kết quả để tài có giá trị cao hơn. Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác./. Hà Nội, ngày 26 tháng 9 năm 2011 Học viên Trần Mạnh Long
MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời nói đầu Mục lục Danh mục các chữ viết tắt i Danh mục các bảng ii Danh mục các hình iii ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chương I - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3 1.1. Trên thế giới ............................................................................................. 3 1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................... 9 1.3. Những nghiên cứu về PCCCR ở khu vực U Minh Thượng ................. 17 Chương 2 – MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................................................... 21 2.1. Mục tiêu ........................................................................................................... 21 2.2. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 21 2.3. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 21 2.3.1. Nghiên cứu tình trạng và đặc điểm của các đám cháy rừng............ 21 2.3.2. Nghiên cứu chế độ thủy văn, hiện trạng công trình quản lý nước và chế độ ngập nước thử nghiệm ............................................................... 21 2.3.3. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu cháy............ 21 2.3.4. Giải pháp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phòng cháy.......... 21 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 21 2.4.1. Phương pháp kế thừa ..................................................................... 22 2.4.2. Phương pháp điều tra thu thập số liệu chuyên ngành ................. 22 Chương 3- ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......... 27 3.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu........................................... 27 3.1.1. Vị trí địa lý....................................................................................... 27 3.1.2. Địa hình……………………………………………………………….. 27 3.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng...................................................................... 27 3.1.4. Đặc điểm thời tiết, khí hậu ............................................................ 31
3.1.4.1. Đặc điểm nắng .................................................................. 31 3.1.4.2. Chế độ nhiệt ...................................................................... 31 3.1.4.3. Chế độ mưa ....................................................................... 32 3.1.4.4. Đặc điểm nắng ................................................................. 34 3.2. Đặc điểm tài nguyên rừng ....................................................................... 35 3.2.1. Rừng tràm tự nhiên ...................................................................... 35 3.2.2. Rừng tràm tái sinh tự nhiên ........................................................ 35 3.3. Tình hình kinh tế - xã hội ........................................................................ 36 3.3.1. Dân số và lao động ....................................................................... 36 3.3.2. Tình hình kinh tế ......................................................................... 37 3.3.2.1. Hiện trạng kinh tế.............................................................. 37 3.3.2.2. Tình hình sản xuất nông lâm nghiệp …………................. 37 3.3.3. Cơ sở hạ tầng ............................................................................... 38 3.3.4. Y tế ............................................................................................... 38 3.3.5. Giáo dục .................................................................................................. 39 Chương 4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 40 4.1. Tình trạng và đặc điểm của các đám cháy rừng ở VQG ..................... 40 4.1.1. Tình trạng cháy rừng ở U Minh Thượng ...................................... 40 4.1.2. Mùa cháy rừng và đặc điểm các đám cháy rừng ở U Minh ......... 41 4.1.2.1. Mùa cháy rừng ở U Minh Thượng ................................... 41 4.1.2.2. Các dạng cháy rừng ở U Minh Thượng ............................ 41 4.2 Chế độ thủy văn, hiện trạng công trình quản lý nước và chế độ ngập nước thử nghiệm tại Vườn quốc gia U Minh Thượng.................................. 44 4.2.1. Chế độ thủy văn Vườn Quốc Gia U Minh Thượng ...................... 44 4.2.1.1. Chế độ thủy văn toàn vùng U Minh Thượng..................... 44 4.2.1.2. Chế độ thủy văn sông rạch chính xung quanh VQG.......... 45 4.2.1.3. Chế độ thủy văn vùng đệm VQG U Minh Thượng ............ 46 4.2.1.4. Chế độ thủy văn vùng lõi Vườn quốc gia .......................... 47 4.2.2. Hiện trạng hệ thống công trình quản lý nước ở Vườn quốc gia U Minh Thượng ........................................................................................ 47 4.2.3. Cơ chế quản lý nước, chế độ ngập nước ở VQG........................... 50 4.3. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu cháy ....... 52
4.3.1. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến khối lượng VLC.............. 52 4.3.2. Biến đổi của khối lượng VLC theo độ cao mực nước ngập......... 56 4.3.3. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến độ ẩm của vật....... .......... 57 4.4. Giải pháp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phòng cháy cho Vườn quốc gia U Minh Thượng ..................................................................... 64 4.4.1. Giữ ẩm đất rừng phòng chống cháy mùa khô............................... 65 4.4.1.1. Giữ nước nhiều bậc ở U Minh Thượng ............................ 65 4.4.1.2. Điều tiết nước giữ ẩm theo phương trình cân bằng nước.. 66 4.4.1.3. Giữ nước từ cuối mùa mưa ................................................ 67 4.4.2. Thiết lập hệ thống công trình quản lý và giám sát quy trình điều tiết nước.................................................................................................... 67 4.4.2.1. Xây dựng và giám sát quy trình điều tiết nước ................ 68 4.4.2.2. Bố trí các trạm giám sát mực nước mặt và mực nước ngầm.... 68 4.4.3. Giải pháp về mặt xã hội ................................................................ 69 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ ........................................................ 70 1. Kết luận ....................................................................................................... 70 2. Tồn tại ......................................................................................................... 71 3. Kiến nghị ..................................................................................................... 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
i0 DANH MỤCCÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải nghĩa HST Hệ sinh thái OTC Ô tiêu chuẩn PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng VLC Vật liệu cháy VQG Vườn quốc gia
ii1 DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 1.1 Bảng hệ số K theo lượng mưa 5 1.2 Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P 5 1.3 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) 6 1.4 Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa 7 1.5 Tiêu chuẩn phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I 8 Phân cấp cháy rừng thông theo chỉ tiêu P cho rừng Thông 1.6 11 Quảng Ninh của TS. Phạm Ngọc Hưng. 1.7 Bảng tốc độ gió 12 Cấp nguy hiểm cháy rừng có thêm yếu tố gió của A.N 1.8 12 Cooper (1991) Phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy của TS.Bế 1.9 15 Minh Châu. 3.1 Các chỉ tiêu khí tượng cơ bản tại Rạch Giá 31 3.2 Hiện trạng đất đai vùng đệm 37 Khối lượng thảm tươi, thảm khô dưới rừng Tràm ở U Minh 4.1 52 Thượng Bảng nghiên cứu mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với 4.2 57 độ sâu mực nước ngầm Tốc độ cháy của vật liệu dưới rừng tràm với những độ ẩm 4.3 61 khác nhau 4.4 Phân chia mức nguy hiểm của cháy rừng theo mực nước ngầm 64
2 iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ TT Tên hình Trang Sơ đồ vị trí thiết lập các ô tiêu chuẩn nghiên cứu khối lượng 2.1 23 vật liệu cháy Vị trí đặt các giếng đo nước để thu thập thông tin giám sát 2.2 24 mực nước ngầm 3.1 Phân bố độ cao lớp than bùn sau cháy rừng năm 2002 29 3.2 Phân bố mưa theo các tháng trong năm ở Rạch Giá 33 3.3 Cân bằng lượng mưa và lượng bốc hơi các tháng ở Rạch Giá 33 3.4 Biểu đồ khí hậu Gaussen Walter tỉnh Kiên Giang 34 3.5 Phân bố rừng tràm tự nhiên còn lại sau đợt cháy rừng năm 2002 35 3.6 Bản đồ hiện trạng VQG U Minh Thượng 36 4.1 Cháy mặt đất tiêu huỷ lớp thảm khô và thảm tươi dưới tán rừng 42 4.2 Cháy tán diễn ra với ngọn lửa lan nhanh trên tán rừng 42 Cháy ngầm lan trong lớp than bùn hoặc thảm mục dưới mặt 4.3 43 đất rừng 4.4 Hiện trạng hệ thống công trình quản lý nước 49 4.5 Biểu đồ mực nước theo kênh Trung tâm 50 4.6 Biểu đồ mực nước theo kênh ngang 51 4.7 Mối quan hệ giữa độ cao nước ngập với khối lượng thảm tươi 56 4.8 Mối quan hệ giữa độ cao mực nước ngập với khối lượng thảm khô 56 4.9 Quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với độ sâu mực nước ngầm 60 Sự phụ thuộc của tốc độ bén lửa (Vc, m/phút) của vật liệu 4.10 62 dưới tán rừng tràm vào độ ẩm (r, %).
3
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng Tràm U Minh là kiểu rừng rất đặc thù, được xếp hạng độc đáo và quí hiếm trên thế giới. Được coi là nơi có giá trị sinh khối cao so với các kiểu rừng, với khoảng 250 loài thực vật, hơn 180 loài chim, hơn 20 loài bò sát... Sinh cảnh của rừng U Minh còn là hiện trường của những hoạt động kiến tạo địa chất. Tuy nhiên, diện tích rừng từ khoảng 300 đến 400 ngàn hecta năm 1950, sau 40 năm (năm 1990) còn lại khoảng 100 ngàn hecta và đến nay sau nhiều vụ cháy, rừng U Minh Thượng và U Minh Hạ chỉ còn lại hơn 10 ngàn hecta. Năm 2002, rừng U Minh Thượng vừa được Nhà nước chuyển từ Khu bảo tồn thiên nhiên thành Vườn quốc gia, với 21 ngày đêm hủy hoại của giặc lửa, khoảng 2.460 ha rừng tự nhiên đã bị thiêu trụi. Diện tích rừng ở đây chỉ còn lại hơn 5 ngàn hecta, trong đó rừng tự nhiên chỉ còn khoảng 1 ngàn hecta. Thiệt hại do cháy rừng gây ra ở U Minh là rất lớn. Chính phủ đã chỉ đạo các bộ, ngành, địa phương xây dựng dự án khôi phục và phát triển đối với Vườn quốc gia U Minh Thượng, đây không chỉ là mối quan tâm của Nhà nước và nhân dân ta, mà còn là mối quan tâm của nhiều nhà khoa học của các tổ chức quốc tế. Trong nhiều năm liền, để bảo vệ rừng Tràm bằng việc giảm bớt nguy cơ cháy rừng, Vườn quốc gia U Minh Thượng đã xây dựng và hoàn thiện hệ thống các công trình quản lý nước bao quanh vùng lõi nhằm điều tiết và giữ nước mưa phục vụ phòng cháy chữa cháy rừng; ngay cả thời kỳ khô hạn nhất, mực nước vẫn cao hơn mặt than bùn tới hàng chục centimet. Nhưng do quy trình điều tiết thủy văn chưa thật hợp lý và không phù hợp với yêu cầu sinh thái của rừng Tràm, khiến rừng Tràm bị thoái hóa, kéo theo là giảm dần tính đa dạng sinh học của các loài khác. Hiện tượng cây tràm đổ ngả, chết cục bộ xảy ra ở phần lớn diện tích bị ngập nước trong thời gian dài, rừng không còn
2 sức sống, chim thú mất nơi trú ngụ. Việc giữ nước ở Vườn quốc gia về cơ bản đã giảm được nguy cơ cháy rừng, nhưng lại làm cho sinh trưởng rừng và hoàn cảnh sinh thái nói chung bị biến đổi nghiêm trọng. Nếu tình trạng này kéo dài, rừng tràm có thể bị mất hẳn trong tương lai, đất nước sẽ mất đi những hình mẫu tiêu biểu của cảnh quan thiên nhiên cùng với nguồn tài nguyên đa dạng sinh học vô cùng phong phú của rừng Tràm. Để có thêm cơ sở khoa học về sự ảnh hưởng của việc điều tiết nước đến nguy cơ cháy rừng, góp phần tìm ra giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng hiệu quả cho Vườn quốc gia U Minh Thượng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang”
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới Trước những thảm hoạ và tổn thất to lớn do cháy rừng gây nên trên thế giới người ta đã bắt đầu nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng và phòng cháy, chữa cháy rừng nói chung ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX. Ở Mỹ từ năm 1914 E.A. Beal và C.B. Show đã nghiên cứu và dự báo được khả năng cháy rừng thông qua việc xác định độ ẩm của lớp thảm mục. Các tác giả đã nhận định rằng độ ẩm của lớp thảm mục thể hiện mức độ khô hạn của rừng. Độ khô hạn càng cao thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn[14]. Đây là một trong những công trình đầu tiên xác định yếu tố quan trọng nhất gây nguy cơ cháy rừng. Nó 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 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đã tiến hành nghiên cứu các nguyên nhân gây ra cháy rừng, đã nghiên cứu mối tương quan giữa độ ẩm vật liệu cháy với các yếu tố khí tượng, dòng đối lưu không khí ở đám cháy và mối tương quan giữa dòng đối lưu với gió. Từ đó đưa ra các biên 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. 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 dự báo được khả năng xuất hiện cháy rừng và mức độ nguy hiểm của các đám cháy nếu xảy ra [19].
4 Ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V.G Nesterov (1939), Melekhop I.C (1948), Arxubasev C.P (1957). Họ đã đi sâu nghiên cứu các yếu tố khí tượng thuỷ 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 Nesterov (1939)[6],[13],[26] về phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp. - Từ 1929 đến 1940 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 P   ti13x di13 (1.1) i 1 Trong đó: Pi Chỉ tiêu tổng hợp phản ảnh 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 ( 0C ). 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 3 mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3 mm. 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 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
5 Năm 1968, Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia Liên Xô (MY) đã đưa ra một phương pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1.1). 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 (0C ); Di - Nhiệt độ điểm sương (0C); n - Số ngày kể từ ngày có trận mưa cuối cùng nhỏ hơn 3 mm; K Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày, K có giá tri bằng 1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 3mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày vượt quá 3 mm. Năm 1973, T.O.Stoliartsuk đã tiến hành nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo cháy rừng của Trung tâm khí tượng thuỷ văn Liên Xô (MY) và đề nghị xác định hệ số K theo lượng mưa ngày cụ thể như sau: Bảng 1.1: Bảng hệ số K theo lượng mưa 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 Bảng 1.2 Bảng 1.2: Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P Cấp cháy Chỉ tiêu tổng hợp P Mức độ nguy hiểm của rừng Theo Nesterop Theo MY cháy rừng I ≤300 ≤200 Không nguy hiểm II 301 – 500 201 - 450 Ít nguy hiểm II 501 – 1000 451 - 900 Nguy hiểm IV 1001 – 4000 901- 2000 Rất nguy hiểm V > 4000 >2000 Cực kỳ nguy hiểm
6 Ở Thụy Điển năm 1951 Angstrom [8] đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng và đưa ra trị số cho việc dự báo nguy cơ cháy rừng. Chỉ số Angstrom dựa vào hai yếu tố khí hậu chính là nhiệt độ và độ ẩm không khí để tính mức nguy hiểm cháy cho từng vùng khí hậu. Chỉ số này đã được áp dụng trên nhiều nước ôn đới và khá chính xác. Công thức tính như sau: R (27  T) 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. Căn cứ vào chỉ số Angstrom (I) tác giả tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các cấp như Bảng 1.3 Bảng 1.3 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 2.5
7 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 bén lửa của vật liệu cháy (I) có liên hệ với các yếu tố (T 14), (m), (M) đều theo dạng hàm luỹ thừa như sau: I=a.xb (1.4) 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 với dạng phương trình sau: I= a.e-bx (1.5) Tác giả áp dụng toán thống kê xác lập được phương trình tương quan giữa mức độ bén lửa I với từng nhân tố khí tượng như Bảng 1.4 Bảng 1.4 Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa: Nhân tố khí Phương trình Hệ số Hệ số tượng tương quan tương quan biến động Nhiệt độ không khí I1 =0,046.T1,178 0,788 0,296 Độ ẩm không khí I2 =14,89.e-0,082R 0,934 0,065 Lượng bốc hơi I3 =0,1005.M1,85 0,968 0,247 Số giờ nắng I4=0,0552.m1,383 0,879 0,337 + 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 = X(I1+I2+I3+I4)= X(0,046.T1,178+14,89.e-0,082R 4 4 +0,1005.M1,85+0,0552.m1,383) (1.6) + Căn cứ vào trị số I, tác giả lập biểu xác định nguy cơ cháy rừng như bảng 1.5.
8 Bảng 1.5 Tiêu chuẩn phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I CấpI Cấp III Cấp II CấpIV CấpV Tháng Không Có thể Khó cháy Dễ cháy Cháy mạnh cháy cháy 3 41 4 và 10 61 5 và 9 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 thấp nhất trong ngày, lượng bốc hơi và số giờ nắng trong ngày một cách định lượng trong những tháng dễ xảy ra cháy rừng. Nhưng phương pháp này chưa đề cập đến tốc độ gió cũng như khối lượng vật liệu cháy. Khi nghiên cứu các biện pháp PCCCR người ta chủ yếu hướng vào làm suy giảm 3 thành phần của tam giác lửa: (1) - Giảm nguồn lửa bằng cách tuyên truyền không mang lửa vào rừng, dập tắt tàn than sau khi dùng lửa, thực hiện các biện pháp dọn vật liệu cháy trên mặt đất thành băng, đào rãnh sâu, hoặc chặt cây theo dải để ngăn cách đám cháy với phần rừng còn lại; (2) - Giảm khối lượng vật liệu cháy bằng cách đốt trước một phần vật liệu cháy vào đầu mùa khô khi chúng còn ẩm để giảm khối lượng vật liệu cháy vào thời kỳ khô hạn nhất, hoặc đốt theo hướng ngược với hướng lan tràn của đám cháy để cô lập đám cháy; (3) - Làm giảm khả năng cung cấp ô xy cho đám cháy bằng cách dùng chất dập cháy để ngăn cách vật liệu cháy với ô xy không khí (nước, đất, cát, hoá chất dập cháy v.v…). Các chất dập cháy cũng có tác dụng làm giảm nhiệt độ để làm giảm hoặc ngưng hẳn quá trình cháy. Những phương tiện PCCCR đã được quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây, đặc biệt là phương tiện dự báo, phát hiện đám cháy, thông tin về cháy rừng và phương tiện dập lửa trong các đám cháy.
9 Các phương pháp dự báo đã được mô hình hoá và xây dựng thành những phần mềm làm giảm nhẹ công việc và tăng độ chính xác của dự báo nguy cơ cháy rừng. Việc ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS đã cho phép phân tích được những diễn biến thời tiết, dự báo nhanh chóng và chính xác khả năng xuất hiện cháy rừng, phát hiện sớm đám cháy trên những vùng rộng lớn. Những thông tin về khả năng xuất hiện cháy rừng, nguy cơ cháy rừng và biện pháp PCCCR hiện nay được truyền qua nhiều kênh khác nhau đến các lực lượng PCCCR và cộng đồng dân cư như hệ thống biển báo, thư tín, đài phát thanh, báo địa phương và Trung ương, vô tuyến truyền hình, các mạng máy tính v.v… Những phương tiện dập tắt các đám cháy được nghiên cứu theo cả hướng phát triển phương tiện thủ công như cào, cuốc, dao, câu liêm đến các loại phương tiện cơ giới như cưa xăng, máy kéo, máy gạt đất, máy đào rãnh, máy phun nước, máy phun bọt chống cháy, máy thổi gió, máy bay rải chất chống cháy và bom dập lửa v.v… Mặc dù, các phương pháp và phương tiện PCCCR đã được phát triển ở mức cao, song những thiệt hại do cháy rừng vẫn rất khủng khiếp ngay cả ở những nước phát triển có hệ thống PCCCR hiện đại như Mỹ, Úc, Nga v.v… Trong nhiều trường hợp việc khống chế các đám cháy vẫn không hiệu quả. Người ta cho rằng, ngăn chặn nguồn lửa để không xảy ra cháy vẫn là quan trọng nhất. 1.2 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.G Nesterov [7],[12]. Năm 1985 Cục Kiểm lâm đã chủ trì đề tài cấp nhà nước [7] về biện
10 pháp phòng cháy chữa cháy rừng thông và rừng tràm. Kết quả đề tài là một báo cáo mang tính đúc rút các kinh nghiệm về phòng cháy, chữa cháy cho rừng thông và rừng tràm của các tỉnh trong khu vực, mà chưa đưa ra được các biện pháp mới. 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 Quang Ninh 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 ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau: n P =K  t i13 d i13 (1.7) 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 tri bằng 1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày vượt quá 5 mm). n - số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng lượng ngày nhỏ hơn 5mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5mm. ti13 - nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (0C). 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 chỉnh lý lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh, kết quả được ghi ở Bảng 1.6.