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经实地勘查后布置燃烧床,以风速、表层可燃物含水率、现场温度、坡度为因素,温度变化、燃烧蔓延速度、火线强度为特性指标设计L9(34)正交试验。结果表明:风速对火蔓延速度及火线强度具有明显影响,随着风速的增大,火蔓延速度与火线强度明显增加;表层含水率对最高温度、火蔓延速度及火线强度的影响较明显,随着表层含水率增加,最高温度、火蔓延速度及火线强度均降低;现场温度对最高温度有明显影响,随现场温度升高,最高温度增加;坡度对最高温度、火蔓延速度及火线强度均有影响,随坡度的增加,最高温度增加,火蔓延速度加快,火线强度加强;风速及表层含水率是影响剩余物燃烧的主要因素,当风速为5 m· s-1、表层含水率为10%时,影响剩余物燃烧的权重最大。 相似文献
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以黑龙江省帽儿山地区典型森林类型兴安落叶松林地表可燃物为研究对象,分析不同可燃物含水率、可燃物载量、风速和坡度与火蔓延速度之间的关系,共进行4(可燃物载量)×4(可燃物含水率)×3(风速)×3(坡度)=144组点烧试验,并建立适用于兴安落叶松针叶林的火蔓延模型。结果表明:在试验设定范围内,可燃物床层在火蔓延过程中80%为阴燃,火蔓延速度在75%区间内不超过6 m·h^-1,最大值为93.02 m·h^-1、最小值为0.41 m·h^-1;可燃物载量对火蔓延速度影响不显著,3个显著变量对火蔓延速度的影响由大到小的顺序为:风速、可燃物含水率、坡度;4个因子交互作用对火蔓延速度的相对贡献为:可燃物含水率×坡度×风速27.73%、风速17.22%、可燃物含水率×坡度×风速×载量13.01%、可燃物含水率×风速11.01%、坡度×风速9.21%;火蔓延速度预测模型的标准估计误差值为8.56,验证误差值为12.93。因此,在森林火行为预报工作中,应注意可燃物的特征、所处的地理位置及其环境因素。 相似文献
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北京山区主要针叶林可燃物空间连续性研究——可燃物水平连续性与树冠火蔓延 总被引:3,自引:3,他引:0
以北京市山区主要针叶林(侧柏林和油松林)为研究对象,通过对林分树冠可燃物的负荷量、结构、理化性质及火行为特征进行分析,建立了树冠可燃物水平连续性指数D和评估等级,并对侧柏林和油松林的可燃物水平连续性进行评估与分析。研究结果显示:可燃物负荷量对火蔓延速度的影响显著,随可燃物负荷量增大,火蔓延速度增加,增加幅度受到可燃物紧密度的影响;风速对火蔓延速度的影响十分明显,对可燃物水平连续性的影响程度大于坡度;相同风速下,油松林树冠火的蔓延速度大于侧柏林;侧柏林D的平均值为1.470(高度连续),油松林D的平均值为0.933(中度连续),侧柏林树冠火蔓延的危险性大于油松林,一旦发生火灾,侧柏林比油松林更容易形成大面积高强度树冠火;D的主要影响因素是针叶树种树冠负荷量及其空间分布,以及风速和坡度及其协同作用。 相似文献
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采用室内铁槽燃烧法,分别对油松、樟子松和日本落叶松的地表凋落物进行了燃烧蔓延速度测定。结果显示:凋落物燃烧速度随着气温升高而逐渐加速,其中油松和樟子松凋落物的燃烧蔓延速度较快,日本落叶松凋落物燃烧蔓延速度较慢,在温度升至25℃时,3种针叶树凋落物燃烧速率分别比5℃时增长了39.32%、33.33%、33.33%;随着含水率的逐渐增大,3种针叶树凋落物燃烧蔓延速度均表现出逐渐减小的趋势,在含水率达到30%时,樟子松、油松凋落物燃烧蔓延速度分别比含水率5%时降低了33.93%、26.92%、53.33%;在上坡火中,坡度的增加对油松、樟子松和日本落叶松凋落物均表现燃烧蔓延速度加快的趋势,当坡度达到45°时,3种针叶树凋落物燃烧速率分别比无坡度时提高了100.0%、171.4%、12.50%。在下坡火燃烧当中,表现为坡度越大燃烧越慢的趋势。在坡度为45°时,油松、樟子松和日本落叶松凋落物的燃烧速率分别比无坡度时下降为59.32%、53.57%、68.75%。 相似文献
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研究地表火蔓延过程中火线提供给地表面的辐照度,探讨风速、坡度对它的影响。通过火焰特征的分析,建立火线火焰区的热辐射模型,推导火线给地表面的辐照度的计算公式;提出用火焰平均高度作为长度单位,定义火环境的空间参数(ξ、η、ζ)和火环境的辐射场空间属性函数f(ξ,η,ζ),推导火焰覆盖区的辐照度的计算公式。结果表明:火线提供给地表面的辐照度和火焰表面温度、火强度、火焰平均高度、考察点的位置等因素有关,它受风速、坡度因素制约。火线逼近可燃物的暂短时间内,太阳给地表面的辐照度可以忽略不计。 相似文献
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北京市十三陵林场油松林地表火行为模拟 总被引:3,自引:3,他引:0
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[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500~1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率. 相似文献
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[目的]灌木林内植被生长连续、多藤蔓附生,在垂直、水平方向分布紧密,可燃物负荷量大,燃烧蔓延速率快、火强度高.柞木是云南省典型灌木林植物代表,开展燃烧蔓延及释烟特征研究可为灌木林火防治提供科学依据,减少灌木林火发生频率,保护森林资源.[方法]以云南省局部山地地形、柞木植被数据为基础,利用Fire Dynamics Simulator(FDS)建立微观山体柞木林模型,设置5种坡度(0°、15°、25°、35°、45°)、2个火源位置(火源1、2分别位于坡度15°、0°),分别模拟4种风速(0 m/s、1.5 m/s、2.5 m/s、3.5 m/s)条件下柞木林火燃烧,研究柞木林火燃烧蔓延规律、温度变化趋势、CO浓度、CO2浓度、烟气流速、烟气热辐射.[结果]微观柞木林模型燃烧约100 s趋于稳定,风速≤2.5 m/s的初始燃烧阶段,坡度15°与25°、35°与45°区域燃烧温度几乎同时达到反应温度300℃,柞木林火在以上连续坡度范围内蔓延速度更快;火源1为起火点时,25 s内,3.5 m/s风速时坡度15°区域为主要蔓延位置;平地内燃烧温度可达2000℃、烟气热辐射量为1500~1700 kW/m2、烟气流速约15 m/s,均高于其它坡度;下山火受逆风影响蔓延较为困难,风速3.5 m/s时下山火发生概率较小;在柞木林火模拟过程中,烟气流速与坡度呈负相关,坡度增加风速降低,烟气流速越小;烟气热辐射的初始上升速率较为缓慢,150 s左右数值变化趋于稳定.[结论]FDS软件模拟微观柞木林模型燃烧与实际火灾发生蔓延状况大致相同,可作为森林火灾燃烧蔓延规律及烟气释放特征研究的有力工具.模拟结果可为柞木林火预防、扑救提供科学指导,有效提高森林防火的工作效率. 相似文献
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森林火灾包括地表火、地下火、树冠火,其中地表火发生最为频繁.以大兴安岭地区兴安落叶松人工林为研究对象,通过野外调查数据,应用Behaveplus软件和SPSS三因素方差分析方法,分析不同地类、不同可燃物湿度以及火焰平均风速对各火行为指标的影响.结果表明:地类、可燃物湿度以及火焰平均风速对兴安落叶松人工林地表火的蔓延速率、火线强度、火焰长度、单位面积热量的影响都具有显著差异(P<0.05);火行为指标随可燃物湿度的增加而降低,随火焰平均风速的增加而升高(单位面积热量除外);在所有影响因素下,有坡山地和农用地的火行为指标都相对较高. 相似文献
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地表火燃烧参数及其火头前影响区的实验研究 总被引:5,自引:2,他引:3
通过两次地表火模拟实验,测量了地表火的主要燃烧参数,包括火蔓延速度、火焰高度、火墙厚度以及地表火火头前方的风速和温度,并计算得出对应的火线火强度.通过相关分析和回归分析,得出了以下结论:在火头前方空气中某点温度主要取决火强度和该点与火头的距离;离火头较近时辐射起决定性作用,在离火头距离小于25m以后,随着火头的接近,火头前方的风速有增大的趋势;对于900kW·m-1左右的中能量地表火,火头卷吸作用的范围大于6.5m.定性地说,蔓延速度快,火墙厚度就增大. 相似文献
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北京山区主要针叶林潜在火行为及冠层危险指数研究 总被引:2,自引:2,他引:0
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基于Rothermel模型的北京鹫峰国家森林公园潜在火行为 总被引:4,自引:0,他引:4
Rothermel模型以燃烧物理学为理论基础,基于能量守恒定律,属于物理机理模型。基于Rothermel模型,利用BehavePlus 5.0 5软件,采用自定义可燃物参数模型,通过输入不同的可燃物模型参数,包括不同时滞的地表枯枝负荷量、可燃物床层厚度、含水率、热值、风速、坡度等,研究计算了不同可燃物湿度条件下北京鹫峰国家森林公园潜在地表火行为状况,即蔓延速率、单位面积发热量、火线强度和火焰高度等。结果表明:4种林型火行为指标均随可燃物湿度、坡度增大而降低,油松Pinus tabuliformis林极易发生高强度地表火,侧柏Platycladus orientalis林易发生中强度地表火,华北落叶松Larix principis-rupprechtii因本身难燃,仅可能发生低强度地表火,栓皮栎Quercus variabilis林因地表凋落物累积较多,且林分通风条件好,在低湿度、干旱条件下易发生中等强度地表火,对林分结构造成破坏。因此,在护林防火工作中,我们要以油松、侧柏林防火为主,及时清理林下有效可燃物,减少可燃物累积,防止林火的发生与蔓延,最大程度减少森林资源损失。图5表3参19 相似文献
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依据实地调查和测量,结合室内燃烧床模拟野外计划烧除试验,考虑可燃物载量(x1)、温度(x2)、可燃物含水率(x3)、风速(x4)、坡向(x5)、坡度(x6)、林带高度(x7)、蔓延速度(x8)、火线强度(x9)及计划烧除防火隔离带宽度(y)等因子构建多元线性回归模型。结果表明,预测的多元线性回归模型为 y=-12.371+4.182x1+0.435x2+0.013x3+0.083x4+0.017x5+0.916x6+0.540x7,对计划烧除防火隔离带宽度的影响大小依次为 x6、x7、x1、x4、x3、x2、x5,利用该模型,可以用易于获取的可燃物特征、地形因子、气象因子、林分因子来开设防火隔离带,为合理开展计划烧除和营林用火等提供依据。 相似文献
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依据实地调查和测量,结合室内燃烧床模拟野外计划烧除试验,考虑可燃物载量(x1)、温度(x2)、可燃物含水率(x3)、风速(x4)、坡向(x5)、坡度(x6)、林带高度(x7)、蔓延速度(x8)、火线强度(x9)及计划烧除防火隔离带宽度(y)等因子构建多元线性回归模型。结果表明,预测的多元线性回归模型为y=-12.371+4.182x1+0.435x2+0.013x3+0.083x4+0.017x5+0.916x6+0.540x7,对计划烧除防火隔离带宽度的影响大小依次为x6、x7、x1、x4、x3、x2、x5,利用该模型,可以用易于获取的可燃物特征、地形因子、气象因子、林分因子来开设防火隔离带,为合理开展计划烧除和营林用火等提供依据。 相似文献
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林火系统的燃烧特性,一方面受系统的内可燃物的类型,载量,含水率和分布状态等因素制约,另一方面受外界环境气温,相对湿度,风速和地面坡度等因素制约,将林火系统看作地阶线性关系,外界环境的作用看作激励,建立有效可燃物W(t)燃烧方程,采用实际点烧“以火报火”的方法,即根据室内(平地,无风)点烧试验,实测林火的初始蔓延速度。V0和有效可燃物W0,显然,V0,W0不仅与可燃物的理化因素有关,而且还与环境的气 相似文献
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大兴安岭林区草甸火顺风蔓延模型的研究 总被引:5,自引:0,他引:5
根据1981~1983年在大兴安岭地区测得的草塘沟火烧试验数据,对影响草甸火蔓延的几个重要因子(风速、可燃物含水率、大气温度、相对湿度和可燃物干重量)进行了多元线性回归分析。分析结果表明,风速(V)和可燃物含水率(M)对火蔓延起决定性作用。据此,利用该二项因子V和M进行了二元线性回归,建立草甸火顺风蔓延速度预测模型:R=0.3370+0.0660V-0.0052M。复相关系数R_0=0.818。此模型可为大兴安岭林区火烧防火线安全用火,合理调配点火与扑火力量提供科学参考依据。 相似文献
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基于GIS的林火蔓延模拟的实现 总被引:1,自引:3,他引:1
为定量描述林火行为以辅助扑救决策,利用地理信息系统(GIS)软件建立林火蔓延模拟的空间背景并生成相应数据,运用林火蔓延模型且综合考虑火场地形、气象及可燃物类型等因子,采用点到点的传播方式,用Visual Basic 6.0开发软件,最终实现林火蔓延的动态模拟。模拟的结果表明,在地形条件一定的情况下,林火的初始蔓延速度和风速的大小对林火蔓延有明显的影响,不同的初始蔓延速度会导致不同的蔓延结果,随着初始速度的增大,蔓延面积也相应增加;不同的风速形成的火场面积不同,随着风速的增大,蔓延面积也相应增加,但火场的形状相似;坡向不同,接受阳光的照射不同,温度、湿度、土壤和植被都有差异,一般南坡比北坡更容易燃烧且蔓延速度快;不同的坡位会导致林地内水分含量不同,进而也会影响林火的蔓延速度。图5参12 相似文献
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