單保君,孫麗娜,王秋華,蘇文靜
(1西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,云南昆明650224;2.云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點實驗室,云南昆明650224;3.武警昆明市森林支隊,云南昆明650222)
森林滅火坦克在西南林區(qū)應(yīng)用的展望
單保君1,2,孫麗娜3,王秋華1,2,蘇文靜1,2
(1西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,云南昆明650224;2.云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點實驗室,云南昆明650224;3.武警昆明市森林支隊,云南昆明650222)
森林滅火坦克是近些年新發(fā)展起來的新型滅火工具,填補了我國森林防火消防車在性能上不足的問題。森林滅火需要具備先進和有效的滅火工具及戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)指揮,才能快速撲滅森林火災(zāi),保護人民生命和國家財產(chǎn)。但由于森林滅火坦克消防車自身性能和我國技術(shù)水平的局限性其主要適用于我國東北林區(qū)。西南地區(qū)地形復(fù)雜、海拔較高,給森林滅火坦克在使用效率及安全方面受到限制,在全面考慮地形、地勢條件下,充分發(fā)揮森林滅火坦克的性能使之發(fā)揮最大效率,數(shù)量不宜配置過多,只能發(fā)展一定數(shù)量結(jié)合其他滅火方式是西南地區(qū)的特點。
滅火坦克;西南林區(qū);滅火裝備
坦克在軍事戰(zhàn)場得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)這些退役的坦克通過軍轉(zhuǎn)民應(yīng)用到森林滅火中時能很好地利用了資源,能夠填補傳統(tǒng)消防車性能的不足。坦克能適應(yīng)惡劣的氣候條件并且在行進中翻山越嶺不畏溝壑,這在森林防火中得到了很好的體現(xiàn)。森林滅火坦克不僅能為消防隊員提供良好的熱屏護,還能快速向滅火現(xiàn)場運送大量的滅火劑[1]。滅火坦克消防車在森林防火中突出表現(xiàn)了運載能力、越野性能及滅火能力。
森林滅火坦克是后期發(fā)展起來的,很多技術(shù)來源于軍事,是軍轉(zhuǎn)民的一個典型運用。蘇聯(lián)和東歐的一些國家,在裝甲森林消防車研制方面起步較早,先后研制出多種型號的裝甲森林消防車,用于撲滅普通消防車難以到達的森林火災(zāi)[1]。各國對于研制和發(fā)展森林滅火坦克消防車的方向不同,性能各異。波蘭GPG-10M-1裝甲型消防車,該車裝有一個流量為1600L/min的消防泵,其液罐裝有12000L水及消防泡沫液。捷克斯洛伐克的SPOT55裝甲消防車及捷克還在T-55坦克底盤的基本上改裝出的“消防戰(zhàn)士號”消防車,消防人員可在1500m遠處對其實施遙控操作。保加利亞利用抗高溫、抗輻射材料研制出具有世界先進水平的“炭火舞蹈家”裝甲森林消防車,該車可直抵火場中心進行滅火作業(yè)。德國在“豹”1坦克底盤的基礎(chǔ)上,研制出具有世界先進水平的裝甲森林消防車,最高車速可達64km/h,滿載爬坡能力可達45°,該車的水罐體積超大,容量達20000L,同時還可攜帶170LA類泡沫,水泵流量高達3000L/min,該車突出特點是信息化程度相當(dāng)高,配有集成了衛(wèi)星導(dǎo)航功能的商用筆記本電腦,可借助電子地圖精確地確定自己的位置、火場位置,選取最佳行進路線,該車還配有先進的數(shù)字通信設(shè)備,可通過公共移動通信系統(tǒng)與指揮中心保持聯(lián)絡(luò)[1]。1980年我國自主研制了首款履帶式森林消防車YD801型履帶式森林消防車,后在YD801的基礎(chǔ)上改進了一款YD801A型履帶式森林消防車,YD801A履帶式森林消防車取消了消防系統(tǒng),改為以運輸消防人員和器材并增加了舒適度。之后的BFC804型多功能履帶式森林消防車及LY1102XFSG30型履帶式森林消防車。其中BFC804型多功能履帶式森林消防車在當(dāng)時被認為綜合性能優(yōu)于國際同類產(chǎn)品,被譽為是“世界最好的森林消防車”[1]。
目前在我國森林滅火坦克主要指SXD09型多功能履帶履帶式森林消防車(車長5.5m、車寬2.85m、車高1.95m)具有良好的低溫啟動性能,能適應(yīng)高寒山區(qū)-40℃環(huán)境,同時具有抗擊危險和危害情形的能力可在惡劣環(huán)境和地形條件下進行搜索救援工作[2]。其綜合性能優(yōu)于國內(nèi)其他履帶式消防車,總技術(shù)居國內(nèi)先進水平[3]??傮w上,我國森林滅火坦克種類仍舊貧乏,技術(shù)也相對落后。SXD09多功能森林消防車利用先進的軍用技術(shù),研制出的一種適用于我國南北地區(qū)的軍民兩用的專業(yè)化森林消防車,是近年來該公司軍轉(zhuǎn)民的成功實踐[4]。該車選取了軍用履帶裝甲車輛的技術(shù)和成熟可靠的零部件,全道路通過能力和水上浮渡功能、快速的機動性能、強大的運載能力、破障開路能力、救援牽引能力視其主要特點。森林滅火坦克具備多種森林滅火裝置和手段,以水滅火消防裝置為基本配置,除此之外,還可根據(jù)滅火作業(yè)需要的時候,在滅火坦克車身臨時加裝推土鏟、耕翻犁、滅火炮(彈)和風(fēng)力滅火機等裝置,推土鏟寬度為1.8m。也可以在車輛后部臨時加裝耕翻犁,耕翻犁為圓盤犁,耕深250mm,耕寬750mm,切斷樹根和草根的能力很強,每小時翻耕面積0.375hm2。滅火坦克采用履帶式行走裝置,具備靈活快速的機動性能和在狹窄地段迅速地原地轉(zhuǎn)向。負重輪采用扭桿彈性懸掛,前后負重輪還裝有四個筒式阻尼減震器,使車輛在崎嶇不平道路中行駛平穩(wěn),減震效果良好。履帶為雙齒外線單銷結(jié)構(gòu),履帶寬390~450mm,其附著性能好,單位壓力小,能保證車輛在滿載人員和物資的情況下,順利通過沼澤、雪地、河灘、沙漠等松軟地段和障礙。在林間行駛時,具有很強的破障開路能力,能夠直接撞斷25cm左右的喬木,劈開并壓平濃密的灌木或荊棘叢,為人員和其他車輛迅速開辟通道。而且車身采用全密封結(jié)構(gòu),具有在江河、湖泊中水上浮渡能力和航行性能,水中行駛速度4km/h,載員室額定載員8人。車載以水滅火系統(tǒng)由水箱、消防泵、水炮和水帶組成,水箱容積3.1m3。消防泵安裝在水箱頂部右側(cè),由汽油發(fā)動機和水泵組成車上配有多功能水炮,可隨時根據(jù)滅火的需要進行直流、水霧和開花噴射。森林滅火坦克主要性能參數(shù)見表1。
表1 森林滅火坦克主要技術(shù)參數(shù)
西南地區(qū)位于我國西南部低緯度地區(qū),氣候垂直變化明顯,從自然區(qū)劃的角度包括重慶市、四川省、貴州省、云南省。西北靠西藏;北部與青海、甘肅、陜西3省相連;東接湖北、湖南、廣西。西南地區(qū)以山地為主、地形結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,自然資源豐富,植被多樣,寒帶到熱帶的樹種都有分布,林木蓄積量約15億m3,僅次于東北,是我國第二大林區(qū)。
2.1地形、地貌特征
重慶市位于東經(jīng)105°17′~110°11′,北緯28° 10′~32°13'之間。屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,冬暖夏熱,無霜期長、雨量充沛、溫潤多陰、雨熱同季[5]。地形由南北向長江河谷傾斜,起伏較大。地貌以丘陵、山地為主,坡地面積比重大,地質(zhì)成層性明顯,分布著典型的石林、峰林、峽谷等喀斯特景觀。四川省位于東經(jīng)97°21′~108°31′,北緯26°03′~34°19′,土地總面積為48.5萬km2。川西為高原,其余為四川盆地,山地和高原占78.82%,地形復(fù)雜多樣,地表起伏懸殊,川西山地西北高、東南低,由西北向東南傾斜,山地、高原和丘陵約占全省土地面積的97.6%。氣候各地有明顯差異,雨熱同季。
貴州省位于東經(jīng)103°36′~109°35′,北緯24° 37′~29°13′之間,東西長約595km,南北相距約509km。地貌屬于西南部高原山地,境內(nèi)地勢西高東低,自中部向北、東、南3面傾斜,平均海拔在1100m左右,概括分為:高原、山地、丘陵和盆地4種基本類型,其中92.5%的面積為山地和丘陵。
云南省位于東經(jīng)97°31'39"~106°11'47",北緯21°8'32"~29°15'8"之間,北回歸線橫貫本省南部。云南省是一個高原山區(qū)省份,屬青藏高原南延部分。地形波狀起伏,海拔相差很大,地勢從西北向東南傾斜,平均海拔2000m左右。是一個多山省份,但由于盆地、河谷、丘陵,低山、中山、高山、山原、高原相間分布,各類地貌之間條件差異很大,類型多樣復(fù)雜。
西南地區(qū)地區(qū)是一個地形復(fù)雜,以山地高原地形為主的地區(qū),各省份中不同地形所占比例見表2。
表2 西南地區(qū)地形、地貌
2.2森林資源特征
西南地區(qū)植物物種繁多,各地區(qū)分布廣泛,素有“植物王國”之稱。森林資源特征見表3。
重慶市林地面積406.28萬hm2,森林面積316.44萬hm2,森林覆蓋率38.43%;活立木總蓄積17437.31萬m3,森林蓄積14651.76萬m3;森林每公頃蓄積量46.30m3,其中馬尾松林、杉木林、柏木林和櫟類林面積較多,分別占喬木林面積的39.41%、12.24%、10.48%和9.06%[5]。四川省生物資源種類繁多,全省有高等植物上萬種,約占全國的1/3,林地面積2328.26萬hm2,森林面積1703.74萬hm2,森林覆蓋率35.22%;活立木總蓄積177576.04萬m3,森林蓄積168000.04萬m3;森林每公頃蓄積量98.61m3,其中冷杉林、柏木林和櫟類林面積較多,分別占喬木林面積的14.56%、13.62%和10.75%[5]。貴州省林地面積861.22萬hm2,森林面積653.35 萬hm2,森林覆蓋率37.09%;活立木總蓄積34 384.40萬m3,森林蓄積30076.43萬m3;森林每公頃蓄積量46.03m3,杉木林、馬尾松林和櫟類林面積較多,分別占喬木林面積的18.93%、18.66%和3.82%[5]。云南省植物種類十分豐富,全省高等植物達15000多種,占全國種子植物一半以上[6],森林類型主要有寒溫性針葉林、暖性針葉林以及熱性闊葉林,云南省林地面積2501.04萬hm2,森林面積1 914.19萬hm2,森林覆蓋率50.03%;活立木總蓄積187514.27萬m3,森林蓄積169309.19萬m3;森林每公頃蓄積量88.45m3。云南松林、櫟類林、思茅松林面積較多,分別占喬木林面積的19.83%、10.21%、3.71%[5]。
2.3火災(zāi)特征
西南地區(qū)是一個林業(yè)用地面積廣,植物種類繁多的地區(qū),森林的覆蓋率大,是一個森林火災(zāi)多發(fā)地帶。據(jù)國家森林防火指揮部辦公室統(tǒng)計,2000-2009年云南、四川、貴州、西藏、重慶西南5省區(qū)年平均發(fā)生火災(zāi)2460多起,年均傷亡29人,防火形勢異常嚴峻[7]。四川省森林防火期為1月1日至次年6月30日?;馂?zāi)高發(fā)期為2~5月,其中又以3月最為突出,約占全年火警火災(zāi)的47%。引起森林火災(zāi)的火源有95%為人為火,5%為自然火。一般多發(fā)生在午后,約占70%以上;過火面積不大,平均百公頃左右;多發(fā)生在海拔2000~2800m陽坡的云南松林內(nèi);初發(fā)火多為上山火,蔓延速度快,火強度大,待轉(zhuǎn)為下山火后速度減緩,強度降低?;饒鲲L(fēng)向多變,蔓延方向不定,火強度變化大,在陡峭山地還易產(chǎn)生飛火;地表火最多,地下火極少發(fā)生;在地勢比較平緩的林區(qū)可開展夜間滅火,但在高山峽谷林區(qū)一般不組織夜間滅火,通常利用凌晨至上午10時前的有利時機滅火,連續(xù)滅火時多在3~4天內(nèi)[8]。當(dāng)前,云南省森林防火工作呈現(xiàn)出‘三難、兩弱、一高’幾個特點:防控難、處置難和工作管理難,但也存在基礎(chǔ)設(shè)施弱、撲救裝備差,人民群眾對森林防火意識不高等問題?!笆晃濉逼陂g,貴州共發(fā)生森林火災(zāi)9364次(其中一般森林火災(zāi)6576次,較大森林火災(zāi)2779次,重大森林火災(zāi)9次,過火總面積10.35萬hm2,受害森林面積2.08萬hm2,年均森林火災(zāi)受害率為0.53%,損失成林蓄積475881.2m3,損失幼樹4527.1萬株,因森林火災(zāi)死亡55人,重傷18人,輕傷31人,其他損失約8686.8萬元。近些年來因農(nóng)村農(nóng)事用火引發(fā)的森林火災(zāi)要占已查明火源的65%以上。面對西南地區(qū)各種嚴峻的防火重任擁有可靠的技術(shù)裝備是必不可少的條件。
表3 西南林區(qū)森林資源特征
目前在西南地區(qū),武警森林總隊共有4輛森林滅火坦克。在數(shù)量上十分不足,但存在更大的問題是,由于西南林區(qū)的獨特地形、地貌很難大面積使用森林滅火坦克,只能配備一定數(shù)量在特定范圍內(nèi)使用。森林滅火坦克的眾多優(yōu)點可以在很多情況下得到很好利用。森林滅火坦克消防車能很好地彌補常規(guī)消防車的不足,使很多常規(guī)消防車不能實現(xiàn)的目標(biāo),森林滅火坦克可以代替。在西南林區(qū)由于森林滅火坦克數(shù)量不足和地形限制未能發(fā)揮強有力和優(yōu)勢作用,現(xiàn)在也只處在摸索階段,只有通過不斷實踐,在日常訓(xùn)練中及在森林火災(zāi)撲救過程中不斷使用總結(jié)經(jīng)驗才能做到客觀辯證,只有在不斷總結(jié)和改進中才能把森林防火坦克消防車與西南地區(qū)很好的結(jié)合。
西南地區(qū)幅員遼闊,資源豐富物種繁多,林火是自然生態(tài)的一個重要的因子。由于人為原因在很多情況下使之變?yōu)橛泻?,它不但毀壞森林破壞環(huán)境,還危及人民生命安全構(gòu)成重大安全威脅。只有把握有利因素,避免有害因素才能很好地與自然和睦相處,為人民服務(wù),保護國家財產(chǎn)。森林滅火坦克消防車的不斷更新?lián)Q代是國家對森林防火重視的體現(xiàn)。盡管我國的森林消防裝備的研制取得了長足的進步,但是與發(fā)達國家相比,我國森林消防裝備的研制重心仍然還集中在地面裝備、單一裝備和機械化平臺上[1]。我國仍處在發(fā)展中國家行列,科學(xué)及工業(yè)技術(shù)相對落后,在森林滅火坦克消防車的性能上雖然有了很大的提高,但也還存在很多不足,比起發(fā)達國家我國森林滅火坦克消防車在車身容量、越野性能及信息化特種化還存在短板。森林滅火坦克在西南林區(qū)因地形以山地和高原等復(fù)雜原因使得森林滅火坦克消防車的使用在很大區(qū)域得到限制,但在西南地區(qū)配備一定數(shù)量的森林滅火坦克消防車是很有必要的。應(yīng)該在立足西南特殊地理環(huán)境的條件下適地適車的理念,在已有條件下總結(jié)經(jīng)驗把握長遠發(fā)展需要。
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(責(zé)任編輯:韓煥金)
S762.6
A
2015-06-03
國家自然科學(xué)基金(31300553);云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃(2011FZ136)