不同恢复程度的长白山风灾区地下火阴燃特征和发生概率模拟

【目的】基于室内模拟点烧试验分析长白山风灾区地下火阴燃特征并建立发生概率预测模型,为该地区地下火防控提供理论依据。【方法】以长白山风灾区不同恢复程度(恢复区、半恢复区、未恢复区)的地下可燃物为研究对象,设置不同地下可燃物含水率梯度(0%、5%、10%、15%),通过室内模拟点烧试验,分析不同恢复程度的地下火阴燃温度和蔓延速率变化特征;采用双因素分析方法,确定不同恢复程度和含水率对地下火阴燃峰值温度和蔓延速率的影响;使用含水率和深度2个因子,基于Logistic回归模型建立风灾区地下火阴燃发生概率预测模型。【结果】长白山风灾区恢复区和未恢复区地下火阴燃的极限含水率为10%,半恢复区地下火阴燃的极限含水率为15%。不同恢复程度的地下火阴燃温度较低,自我维持燃烧的时间随可燃物含水率升高而增加,高含水率条件下的熄灭时间最短;地下火阴燃蔓延速率缓慢,最快仅为3.25 cm·h^(-1)。恢复程度和含水率交互作用对地下火阴燃峰值温度的影响存在显著差异,含水率0%和5%条件下不同恢复程度的峰值温度之间存在显著差异,恢复区不同含水率之间的峰值温度存在显著差异;地下火阴燃的蔓延速率受恢复程度和含水率影响,二者交互作用对蔓延速率的影响不存在显著差异。地下火阴燃发生概率预测模型拟合效果较好,预测精度高(P<0.01,AUC=0.917)。【结论】长白山风灾区恢复区和半恢复区的地下火阴燃温度较高,最高温度分别为640.57℃和602.02℃,未恢复区的地下火阴燃蔓延速率最快(3.25 cm·h^(-1)),基于Logistic回归建立的地下火发生概率预测模型具有较高预测精度。

兴安落叶松人工林腐殖质阴燃燃烧温度变化特征

森林地下火是发生在腐殖质层的一种缓慢、无焰、低温、持久的阴燃燃烧,整个燃烧过程都是靠自身所释放的热量所维持。所以地下火发生时产生的温度是研究其火行为特征的重要指标,更是森林地下火监测和扑救过程中的重要依据。以大兴安岭地区5种地类下人工种植的兴安落叶松林为研究对象,以室内控制点烧实验为基础,研究不同地类和腐殖质粒径阴燃燃烧的温度变化特征。结果表明:不同粒径的腐殖质阴燃燃烧最高温度之间不存在显著差异(P>0.05),而不同地类和二者的交互作用对阴燃燃烧最高温度的影响则存在显著差异(P<0.05);4种腐殖质粒径下不同地类之间的阴燃燃烧最高温度都存在显著差异(P<0.05)。任意一种腐殖质粒径下塔头甸子的阴燃燃烧温度都是最高的,最高可达897.53℃,其次是水湿地,有坡山地、无坡山地、农用地的腐殖质阴燃燃烧温度较低。不同地类的腐殖质燃烧地表温度较高,最高温度可达618.83℃;随着燃烧时间的增加,腐殖质燃烧的地表温度随之降低,二者之间关系可以用y=a×x^(b)方程拟合,并且拟合程度高(R^(2)>0.9,P<0.01)。相关研究成果可以为该地区森林地下火监测扑救提供科学有效的理论依据。

中蒙边境典型草原草本可燃物燃烧性研究

【目的】研究中蒙边境典型草原地区二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗草原可燃物的燃烧性能,对典型地区草原可燃物燃烧性能进行对比,根据草原可燃物理化指标进行燃烧性排序并分析,为中蒙边境地区草原火灾防控提供参考。【方法】采用外业调查和室内燃烧相结合的方法,对中蒙边境地区试验点典型草原草本可燃物的粗脂肪、灰分、燃点、热值等理化指标进行分析,借助SPSS18.0和Origin2018等软件,对理化指标进行主成分分析并进行燃烧性排序。【结果】中蒙边境典型地区草原可燃物粗脂肪含量大小顺序为:东乌旗>新巴尔虎右旗>二连浩特市。各试验点可燃物热值大小顺序为:新巴尔虎阿右旗>二连浩特市>东乌旗。各试验点可燃物燃点大小顺序为:新巴尔虎右旗>东乌旗>二连浩特市。各试验点可燃物灰分大小顺序为:二连浩特市>东乌旗>新巴尔虎右旗。根据燃烧性能综合得分结合可燃物理化特性,中蒙边境地区各试验点典型草原可燃物燃烧性大小顺序为:东乌旗>二连浩特市>新巴尔虎右旗。【结论】中蒙边境典型草原区二连浩特市、东乌旗和新巴尔虎右旗地区中新巴尔虎右旗草原可燃物燃烧性最弱,火灾危险性最低,东乌旗由于可燃物性质和气象条件因素等综合作用导致此地区草原可燃物燃烧性最强,火灾危险性最高,需重点防范。