龍騰騰，王儒龍，王 猛，王秋華

（1.西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院/云南省森林災(zāi)害預(yù)警與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/西南林業(yè)大學(xué)消防研究所，云南 昆明 650024；2.云南省易門縣林業(yè)和草原局，云南 玉溪 651100）

森林火災(zāi)是一種突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大、處置救助較為困難的自然災(zāi)害。尤其在山地，一方面由于森林火災(zāi)造成的林木資源直接損失、引發(fā)的水土流失等次生衍生災(zāi)害情況較為嚴(yán)重；另一方面，由于復(fù)雜的地形、不均勻的可燃物分布、多變的局地風(fēng)和林火相互作用，形成非常復(fù)雜的火行為特征，極易形成高強(qiáng)度的樹冠火和地表火。山地林火的預(yù)防與撲救更為困難，滅火作戰(zhàn)中的傷亡事故屢有發(fā)生[1，2]。森林滅火是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是“人-機(jī)-環(huán)”耦合系統(tǒng)在特殊條件下，人借助機(jī)械設(shè)備與環(huán)境對(duì)抗的特殊行為。如何科學(xué)有效地?fù)錅缟只馂?zāi)，把火災(zāi)損失降到最低顯得尤為迫切和重要。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于森林滅火方面的研究更多聚焦在操作和技術(shù)層面。周廣友[3，4]歸納總結(jié)了實(shí)施機(jī)動(dòng)戰(zhàn)術(shù)和撲救重大、特別重大森林火災(zāi)的指揮方法，常寧[5]著眼森林滅火戰(zhàn)斗的規(guī)律和特點(diǎn)，科學(xué)依據(jù)火場(chǎng)條件、滅火作戰(zhàn)能力、環(huán)境靈活選擇作戰(zhàn)方法；廖俊煒等[6]從林火撲救技術(shù)、滅火技術(shù)、技術(shù)裝備等方面對(duì)世界林火控制技術(shù)進(jìn)展做了詳細(xì)闡述。方昉[7]通過總結(jié)福建林區(qū)的森林火災(zāi)特點(diǎn)，提出相應(yīng)的撲救策略；王保勝[8]根據(jù)東北林區(qū)林火的主要特點(diǎn)，按照不同林相，將撲救北方林區(qū)林火戰(zhàn)法分為原始林滅火、次生林滅火和林草結(jié)合部滅火；洪長(zhǎng)福[9]在剖析閩南山地林火特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，論述了適合閩南林火的撲救技術(shù)和指揮技巧；焦連營(yíng)[10]針對(duì)高原林火發(fā)生的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，提出了四種較適用于高原地區(qū)的滅火作戰(zhàn)方法。張志等人初步提出森林火災(zāi)撲救“天-地-人-火”系統(tǒng)構(gòu)架，對(duì)包括火場(chǎng)天氣、地形及地被、林火對(duì)象和滅火力量形成一個(gè)多要素耦合作用，提出在有效空間內(nèi)科學(xué)實(shí)施林火撲救行動(dòng)[11]。目前森林火災(zāi)撲救已經(jīng)開始從多要素角度綜合考慮，但還不太全面。

筆者基于安全系統(tǒng)工程視角，選取山地為研究對(duì)象，從人、機(jī)、環(huán)角度對(duì)山地林火撲救的影響因素出發(fā)，結(jié)合真實(shí)發(fā)生的山地林火撲救案例進(jìn)行分析，為山地林火撲救工作提供新思路。

1 “人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)滅火理論

林火是生態(tài)系統(tǒng)在景觀尺度上的客觀存在。人（滅火指揮員、作戰(zhàn)員）、機(jī)（傳統(tǒng)滅火工具、滅火車輛、滅火飛機(jī)）、環(huán)（可燃物、地形、氣象），通過系統(tǒng)內(nèi)部要素之間物質(zhì)、能量和信息的交換、傳遞、流動(dòng)，共同組成森林滅火作戰(zhàn)系統(tǒng)。

1.1 人子系統(tǒng)

目前采用的森林火災(zāi)撲救指揮系統(tǒng)（Incident Command System，簡(jiǎn)稱ICS）是世界上最先進(jìn)、應(yīng)用最成功的指揮系統(tǒng)，是一個(gè)建立在現(xiàn)代管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)理論基礎(chǔ)上的管理系統(tǒng)，見圖1。通過建立指揮官（Incident Command，簡(jiǎn)稱IC）、指揮團(tuán)隊(duì)（Command Staff，簡(jiǎn)稱 CS）、一般團(tuán)隊(duì)（General Staff，簡(jiǎn)稱GS）的管理結(jié)構(gòu)進(jìn)行林火指揮[12]。

圖1 ICS組織框架

配置人數(shù)的確定主要是依據(jù)森林火災(zāi)規(guī)模和火場(chǎng)面積，但實(shí)際在火災(zāi)發(fā)生過程中會(huì)隨環(huán)境（氣象條件、地形條件）、機(jī)（撲救裝備）、人（撲火人員素質(zhì)）發(fā)生變化。

1.2 機(jī)器子系統(tǒng)

機(jī)器子系統(tǒng)在一定程度上決定滅火效率的高低。隨著先進(jìn)的撲火裝備在滅火實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用，傳統(tǒng)滅火作戰(zhàn)模式不斷創(chuàng)新，力爭(zhēng)做到人-機(jī)最佳匹配，形成最強(qiáng)戰(zhàn)斗力。目前我國(guó)已具有指揮裝備、風(fēng)滅裝備、水滅裝備、化滅裝備和輔助裝備5大類，已基本形成中國(guó)特色的森林滅火裝備體系。在新裝備力量支持下，滅火難度得以降低，滅火效率得到提高。以往難以直接撲救的高強(qiáng)度地表火，現(xiàn)在可以利用消防車的水槍或水炮直接壓制火頭實(shí)施滅火；以往難以控制的高強(qiáng)度樹冠火，現(xiàn)在可以采用飛機(jī)、消防車、輕型滅火裝備聯(lián)合使用的戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行控制；以往無(wú)計(jì)可施的懸崖火，現(xiàn)在也完全可以用滅火炮在百米范圍里進(jìn)行定點(diǎn)清除。新型滅火裝備的出現(xiàn)使森林滅火變得相對(duì)容易，但依然受限于環(huán)境因素和撲火隊(duì)伍的專業(yè)化水平。

1.3 環(huán)境子系統(tǒng)

環(huán)境子系統(tǒng)是“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)中與森林火災(zāi)事故相關(guān)聯(lián)的所有要素，包括孕災(zāi)環(huán)境、承災(zāi)體及滅火作戰(zhàn)中需要保護(hù)的對(duì)象，見圖2。主要包括可燃物、地形地貌、氣候、氣象、土壤、保護(hù)對(duì)象等。

圖2 環(huán)境子系統(tǒng)框架

2 實(shí)戰(zhàn)分析

森林滅火作戰(zhàn)“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)理論，提供了指揮員有效作戰(zhàn)模式并拓展了考慮范圍。指揮員首先必須確定何時(shí)、何地、在林火處于何種狀態(tài)時(shí)開始展開滅火行動(dòng)；第二要掌握參戰(zhàn)隊(duì)伍的位置、作戰(zhàn)條件和狀態(tài)；最后確定能夠支持撲救行動(dòng)的環(huán)境因素。本文將結(jié)合云南省玉溪市易門縣山地森林滅火作戰(zhàn)過程進(jìn)行分析，見圖3。

2.1 滅火經(jīng)過

2016年5月2日14:00，云南省玉溪市易門縣龍泉鎮(zhèn)大凹村附近，因田間焚燒秸稈引起森林火災(zāi)。14:55，滅火部隊(duì)到達(dá)大凹村，距離火場(chǎng)500 m；15:05，縣直屬和龍泉街道50人步行到火場(chǎng)西線，在山頂位置依托道路以“一點(diǎn)突破，兩路推進(jìn)”的以火攻火戰(zhàn)法展開滅火行動(dòng)；15:40，西線林火蔓延趨勢(shì)得到有效控制；18:00，西線明火全部撲滅；19:30，西線部隊(duì)機(jī)動(dòng)到火場(chǎng)東線，分段展開對(duì)東線明火的撲救行動(dòng)；20:46，火場(chǎng)明火全部撲滅。

圖3 云南省易門縣龍泉鎮(zhèn)森林火災(zāi)、滅火作戰(zhàn)示意

2.2 以火滅火戰(zhàn)術(shù)分析

以火滅火戰(zhàn)術(shù)的實(shí)施主要依托隔離條件，利用現(xiàn)有的道路、河流、防火線（林帶）等，或開設(shè)隔離帶為阻隔條件，點(diǎn)燒迎面火，用火滅火。本次選擇的點(diǎn)燒點(diǎn)以一條寬約1.5 m的光纜架設(shè)裸土層為依托，在火焰未燒到林分更密、坡度更陡的山頂區(qū)之前點(diǎn)燒，及時(shí)實(shí)施以火攻火戰(zhàn)法，成功使兩股火焰匯合。

2.2.1 環(huán)境子系統(tǒng)

鑒于發(fā)生火情的林區(qū)距村落居民區(qū)和重要軍事基地建筑較近，嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全，必須及時(shí)盡快撲滅。著火部位處于山地與平原的交界地帶，為山腳向陽(yáng)坡，坡向陡峭，且有一段屬于葫蘆峪地形，易形成山谷沖火和火旋風(fēng)，火頭易轉(zhuǎn)向形成多個(gè)火頭和多層火線。火災(zāi)發(fā)生前易門縣已持續(xù)8天未有有效降雨，火借風(fēng)勢(shì)以扇面型由南向北迅速蔓延?；饒?chǎng)林分組成為云南松與銀荊混交林，大部分為云南松中幼純林，且地表堆積大量干燥的松針，易引燃。在林間存在較多易燃可燃物，地形因素又限制大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)入情況下，間接滅火法中的以火攻火成為最適宜當(dāng)時(shí)火場(chǎng)環(huán)境條件的戰(zhàn)法。但合理確定點(diǎn)火點(diǎn)及火線位置，是決定該戰(zhàn)法能否成功的決定性要素。

2.2.2 機(jī)器子系統(tǒng)

本起火災(zāi)出動(dòng)水滅火消防車5輛，其他滅火車輛48輛（其中汽車36輛、摩托車12輛），滅火飛機(jī)一架，風(fēng)力滅火機(jī)、電動(dòng)水槍110具。點(diǎn)燒之前，噴水車保持待命；準(zhǔn)備得當(dāng)后，由經(jīng)驗(yàn)豐富的老兵作為第一梯隊(duì)的點(diǎn)火手，由西南向東北方向平行前進(jìn)引燃較小樹木及林下灌木和植被，幾名身背風(fēng)力滅火機(jī)的戰(zhàn)士作為第二梯隊(duì)向著火點(diǎn)鼓風(fēng)，將火勢(shì)向山坡下引導(dǎo)。

2.2.3 人子系統(tǒng)

以火滅火戰(zhàn)術(shù)的實(shí)施不能單純依靠理論判斷，現(xiàn)場(chǎng)指揮人員對(duì)于環(huán)境條件中的地形、氣象的熟悉程度、是否具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都是決定以火攻火戰(zhàn)術(shù)成功的先決條件。該起火災(zāi)同時(shí)組織調(diào)動(dòng)縣林業(yè)局、龍泉街道、六街街道、浦貝鄉(xiāng)、銅廠、十街6支撲火專業(yè)隊(duì)、縣林業(yè)局撲火應(yīng)急分隊(duì)及龍泉街道相關(guān)人員共計(jì)216人。作戰(zhàn)指揮官為易門縣森林防火指揮辦主任，帶領(lǐng)易門縣和龍泉鎮(zhèn)街道撲火專業(yè)隊(duì)伍于第一時(shí)間趕赴火場(chǎng)，在對(duì)火場(chǎng)情況充分了解掌握后，當(dāng)機(jī)立斷選擇圖中位置為點(diǎn)燒位置，將兩支專業(yè)隊(duì)伍兵分兩路，一路沿西線的林間小路從山腳往山頂滅火，防止火勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大；另一路以水渠為依托，清理完水渠沿線的火場(chǎng)后以平行于水渠方向向上打火，防止后方余燼引發(fā)新的火情。至15:05時(shí)分，火在強(qiáng)風(fēng)作用下加速蔓延，作戰(zhàn)指揮團(tuán)針對(duì)新情況制定了嚴(yán)防死守老火場(chǎng)，以光纜布線開辟的裸土層為依托作為臨時(shí)防火帶，通過以火攻火方法對(duì)林間可燃物進(jìn)行清理，防止林火越過山脊線。點(diǎn)火行動(dòng)進(jìn)行半小時(shí)后，整面山體及山間鞍部地區(qū)都被點(diǎn)燃，可控強(qiáng)度的林火迅速往山坡下蔓延，與之前的火線相遇。明火撲滅后，組織4支撲火專業(yè)隊(duì)對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行了余火清理。經(jīng)過將近一天的攻堅(jiān)戰(zhàn)，截至5月3日，東線、西線和東南線的明火基本撲滅，只剩東北方向有少許余火，北線采取以火攻火戰(zhàn)術(shù)十分成功，整體火勢(shì)都在控制范圍中。

3 結(jié)論

在對(duì)現(xiàn)有森林火災(zāi)撲救的研究成果及相關(guān)理論歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，闡述基于“人-機(jī)-環(huán)”系統(tǒng)的滅火作戰(zhàn)原理，從環(huán)境因素、滅火設(shè)備、滅火指揮三個(gè)主要組成部分及其包含的若干要素，通過彼此之間物質(zhì)、能量和信息的交換、流動(dòng)共同作用于系統(tǒng)。森林滅火作戰(zhàn)的理論體系框架，為指揮員在滅火實(shí)戰(zhàn)中提供了綜合定位模式并拓展了考慮范圍，更新了滅火作戰(zhàn)實(shí)踐的觀念。