Инновации в тушении и предупреждении лесных пожаров в труднодоступных местах

УДК 614.841.42:630

Казак А.Н.

К.э.н., доцент кафедры менеджмента и туристского бизнеса Гуманитарно-педагогическая академия КФУ им. В.И.Вернадского

ИННОВАЦИИ В ТУШЕНИИ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИИ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ В

ТРУДНОДОСТУПНЫХ МЕСТАХ

Статья посвящена инновационным методам борьбы с лесными пожарами в труднодоступных местах. Основное содержание исследования исходит из опыта тушения лесных пожаров в труднодоступных местах южного берега Крыма. Основное исследование посвящено проблематике тушения и нахождения новых инновационных способов предупреждения и тушения лесных пожаров в труднодоступных местах. Рассмотрены экологические методы мониторинга и тушения лесных пожаров.

Ключевые слова: лесной пожар, охрана окружающей среды, экология, тушение пожаров, пожары в труднодоступных местах, горные пожары, природа Республики Крым, инновации в тушении лесных пожаров, экологические инновации, беспилотник, система мониторинга, противопожарные ракеты, воздушные средства тушения пожаров.

Agris subject categories: K01, K70

Kazak A.N.

PhD

INNOVATIONS IN FIGHTING AND FOREST FIRE PREVENSION IN REMOTE

PLACES

In article is devoted to innovative methods to combat forest fires in inaccessible places. The main contents of the study comes from the experience offighting forest fires in inaccessible areas of the southern coast of Crimea. Basic research is devoted to the problems of fighting and finding innovative new ways of preventing and extinguishing forest fires in inaccessible places. The ecological monitoring methods andfighting forest fires.

Key words: forest fire, environment, ecology, firefighting, fires in inaccessible places, mountain fires, the nature of the ARC, innovation in extinguishing forest fires, environmental innovation, drone, the monitoring system, fire rockets, aerial fire fighting facilities.

Agris subject categories: K01, K70

Лес являясь частью природы, бывает, подвержен воздействию разных негативных факторов, одним из таких факторов является лесной пожар. Почти ежегодно, особенно в летнее время, от пожаров сгорают леса, тем самым, нанося огромный вред растительному и животному миру, экономике страны, а так же здоровью человека. Несмотря на большое количество профилактических мероприятий, численность пожаров растет и главный фактор — антропогенный.

Для эффективного функционирования составляющей этой части природы, способной поддерживать в хорошем состоянии и улучшать здоровье сотням людей, необходимы другие методы, которые в состоянии решить вопросы предупреждения, тушения лесных пожаров в труднодоступных местах, уменьшить суммарные затраты на тушение пожаров, снизить степень вреда экологии вызванного последствиями тушения этих пожаров.

Учитывая особую уникальность горных лесов южного берега Крыма и их эффективность для нормальной работы курортно-рекреационного комплекса, необходимо в ближайшее время разработать эффективную систему мер для снижения рисков невосполнимых потерь от лесных пожаров. При этом необходимо учитывать, что антропогенная нагрузка на уникальные лесные ресурсы, при росте количества рекреантов, будет неуклонно возрастать. Ежегодно в Крыму происходит около 250 лесных возгораний, разной степени сложности. Из них около 5 носят сложный и труднодоступный характер, последствия, которых приносят ущерб, в среднем, около 7 млн. руб. в год.

Несмотря на большой объем профилактических мероприятий, количество пожаров растет и главная причина — антропогенный фактор.

Стратегическая задача лесного хозяйства Республики Крым состоит как в сохранении, так и увеличения лесов полуострова. В основном лесная отрасль республики развивается по двум программам — общегосударственной и Региональной программе по охране и воспроизводству лесов, повышению их продуктивности и рациональному использованию на 2005-2015 годы, что во многом и соответствует целям данного проекта.

Формулировка цели статьи. Применение инновационных методов при тушении пожаров в труднодоступных местах, предупреждение пожароопасных ситуаций, уменьшение степени вреда наносимого пожарами природе и обществу, применение экологически чистых и ресурсосберегающих методов при тушении пожаров в труднодоступных местах.

Основное содержание. Одним из лучших мест в СНГ является Республика Крым. Уже не раз получивший звание одного из лучших оздоровительных курортов СНГ, мира, Крым заслужил не только морем, но и другим, своим большим богатством, а именно своими лесами. Очень часто главным рекламным мотивом приезда туристов нередко становится ознакомление с природой [9, с. 116] Крыма.

Технологии контроля лесной среды от пожароопасной ситуации предполагают использование системы контроля над определённой лесной зоной, для сбора информации от гидрометеорологических станций и постов.

Под системой понимается, что управляемый с земли беспилотник осуществляет патрулирование, мониторинг лесной зоны. Вся полученная роботом информация поступает на облачный диск, где уже будут получены и обработаны все данные.

В среднем продолжительность полёта длится до одного часа, радиус действия составляет 25 км, площадь съёмки 3-4 км2, рабочая скорость 60 км/ч. Данные характеристики вполне подходят для «рабочего» использования беспилотника.

Очень часто съёмки «сверху» имеют некоторые проблемы. На некоторых радарных снимках гари четко дешифрируются, а на других снимках их не видно совсем [8, с. 11], другие снимки могут боладать плохим качеством и пожар будет невозможно отличить от тумана или в облаков.

Однако на рис. 1 изображена фотография, сделанная беспилотником, «Геоскан 101», на высоте около 2500 м. над землёй и демонстрирующая хорошее качество фотоматериала, которое позволяет заметить и точно найти зону очага возгорания.

Стоит заметить, что данный, беспилотник, произведён в бюджетной серии и является одним из самых дешёвых инструментов слежения.

Проект предполагает, что все фотографии, с беспилотника, будут поступать на облачный диск (данные отправляются непосредственно в интернет). После поступления на сервер, фотографии будут обрабатываться, для определения пожароопасной ситуации, в регионе.

При уже возникшем пожаре предполагается, что беспилотник будет наблюдать за пожаром с воздуха, с момента его появления и до полного устранения. Мониторинг пожара будет осуществляться 2-3 раза в день, и на основе собранных снимков появиться возможность осуществлять более, оправданные и эффективные действия устранения возгорания.

шшшЛауг.заепсе

Рис 1. Фотография местности снятая с беспилотника

На сегодняшний день существует разнообразный перечень средств и методов борьбы с этим стихийным бедствием, среди которых можно выделить: углекислоту, мотопомпы, зажигательные средства, воздуходувку, ВСУ-5, авиационные средства и пр.

В данный момент технология тушения лесных пожаров при помощи воды и пены, выброженных с воздушного транспортного средства является уже устаревшей. Сама технология такого пожаротушения предполагает, что большая часть воды или пены, сброшенной с высоты, рассеивается в воздухе и испаряется в восходящих над пожаром воздушных потоках. Долетевшие капли воды, испаряется на раскаленных углях, только на какое-то время, снижая температуру. Да и недостатком данного устройства является его ограниченное использование из-за невозможности его применения в труднодоступных местах и для тушения крупномасштабных пожаров [1].

Применение авиационных средств пожаротушения, а именно самолетов-танкеров и вертолетов с выливными устройствами, не всегда эффективно, с их помощью достаточно сложно обеспечить достаточную поток подачи воды в очаг горения, часть воды испаряется и уносится восходящим тепловым потоком. Кроме того большинство методов пожаротушения причиняет природе непоправимый вред, нарушая экологическую обстановку района, восстановление которой может занять более 100 лет.

Опыт показывает, что очаги пожара могут появляться в местах, труднодоступных для доставки водных, диспергированных и пенных огнетушащих веществ, подаваемых при помощи стационарных установок пожаротушения, при этом они бывают, бездейственны при образовании многочисленных «теневых» зон. Поэтому особого внимания вызывают пожары, возникшие в труднодоступных местах. Из-за своей специфики их сложно обнаружить, добраться до места возгорания, практически невозможно потушить классическими методами. Очень часто причиной таких пожаров становятся разряды молний, в частых случаях присутствует человеческий фактор. Находясь на крутом склоне, в ущелье и прочих

труднодоступных местах пожар начинает разгораться и охватывать более крупные территории, при этом человек практически бессилен. Поэтому на данный момент ситуация требует модернизации и введения инновационных способов тушения пожаров.

Инновационная технология пожаротушения, предложенная в проекте, может быть использована при тушении пожаров в труднодоступных и отдаленных местах, а также верховых и наземных лесных и степных пожаров. Сама по себе технология тушения пожаров в труднодоступных местах предполагает вертолет, оснащённый специальным оборудованием с «противопожарными» ракетами (рис. 2).

Будучи над очагом возгорания, в труднодоступном месте, вертолёт производит залп из четырёх стволов противопожарными ракетами. Противопожарная ракета создана из экологически чистых материалов наполненной огнетушащим составом, снабженной диспергирующим зарядом, и датчиком выбранного параметра.

Ракета срабатывает непосредственно на земле, что позволяет более эффективно тушить пожар. При срабатывании детонатора в ракете, посредством повышенной температуры или повреждения пламенем, происходит разрыв пакета с пенообразователем ТЭАС, который смешиваясь с водой, заполняет ствол. Реакция реагентов образует пену, которая покрывает очаг горения, тем самым гася пожар и подавляя горение. При этом поверхность не турбулизуется, направленным ударом производится сбив пламени, объемное проникающее охлаждение, ингибирование, локализация и полное подавление огня на площади 150-250 м2.

Рис. 2. Схема вертолёта с противопожарными ракетами

При пожарах, возникших в труднодоступных местах, а также при разгорании таких пожаров на сотни гектар целесообразно применять воздушную доставку пожароподавляющих ракет размещенных в транспортировочном, термоустойчивом контейнере, подвешенном на вертолете, который и доставляет необходимый груз к местам возгорания.

Всего в подвесном контейнере будет содержаться 28 ракет (5 рядов по 4 ракеты).

На рис.3 схематично показан вышеизложенный метод тушения лесного пожара в труднодоступном месте.

Как мы видим из рисунка авиа-средство (2), в данном случае вертолёт, доносит средство тушения, а именно противопожарные ракеты (1), непосредственно к месту возгорания. При помощи тепловых датчиков расположенных на ракете или при попадании на землю разрывается (4), при взрыве данного устройства происходит выброс необходимых для тушения реагентов (5), которые и помогают справиться человеку с пожаром.

Если пожар переходит на более большую площадь, то с вертолёта производят последующие залпы до полного подавления огня или полного расхода запаса, огнетушащего вещества, находящегося в платформе.

При больших пожарах летательный аппарат опускается на базу для перезарядки платформы и продолжает участвовать в процессе тушения.

В своё время данный метод разработал Субратов А.А., но системы мониторинга на тот момент предложено не было.

Реализация этих инновационных технологий в рамках проекта принесёт огромную пользу природе и людям. Наряду с лечебно-оздоровительными факторами, крымский лес приносит огромное эстетическое удовольствие от общения с живой природой. Ущерб от лесных пожаров практически не поддаётся оценке, так как имеет многочисленные негативные последствия, главное из которых — практическая невозобновляемость этих потерь.

Технология мониторинга позволит контролировать зоны повышенной пожароопасности от основных факторов возгорания, вне зависимости от сезона. Посредством беспилотника станет возможным контролировать большие лесные территории. Ежедневно осуществляя мониторинг пожароопасных зон, мы уменьшаем риск возникновения пожаров. При обнаружении пожара с беспилотника поступает информация на сервер, обработка данных позволяет направить запрос с целью тушения с вертолёта.

Технология противопожарных ракет предполагает, что вертолёт сбрасывает на очаг возгорания ракету, которая обладает всеми противопожарными реагентами, при взрыве

—арог

Рис. 3. Тушение пожара в труднодоступном месте при использовании ракетной

технологии

тушащий материал рассеивается на 150-250 м2. Посредством только одной противопожарной ракеты, возможно, потушить пожар средних размеров. Всего полного комплекта ракет хватит на тушение пожаров крупных масштабов. При этом ракеты сделаны из экологических материалов, что позволяет сделать вывод о экологичности данного метода.

Туристическая отрасль не только способствует к привлечению существующих поступлений денежных средств, но и обеспечивает большую долю занятости населения, что положительно влияет на другие секторы экономики страны [7, c. 14]. Основные программы по сохранению и увеличению лесов будет выполнена. Если получиться добиться низкой пожароопасности, Республика Крым не будет терять приток туристов, что в свою очередь не может не отразиться на количестве рабочих мест для населения. Соответственно и уменьшиться безработица. Природа Крыма сохраниться и не перестанет давать как местному населению, так и приезжему пользу.

Литература

LFindPatent.RU [Электронный ресурс] — режим доступа к ресурсу : http://www.findpatent.ru/patent/211/2111032.html

2. SKYNETWORK Group [Электронный ресурс] — режим доступа к ресурсу : http://450mhz.ru/USB_modem

3. Андронова, А.В. Лесные пожары и лесовосстановление на гарях // Лесное хозяйство. — 2011. — №6 . — С.14-16.

4.Вакуров А.Д. Лесные пожары на севере / А.Д. Вакуров — М.: Наука, 1975. — 100 c.

5.Воробьев Ю.Л. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы/ Ю. Л. Воробьев, В. А. Акимов, Ю. И. Соколов; Под общ. ред. Ю. Л. Воробьева; МЧС России. — М.: ДЭКС-ПРЕСС, 2004. — 312 с.

6. Добросельский В.В. Управление качеством организационных процессов и продукции на основе стандартов семейства ISO 14001:2004 // Современные инновации в науке и технике: Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции; в 4-х томах, Том 2., Юго-зап. Гос. ун-т. Курск, 2014. — 35-40 с.

7.Казак А.Н., Бочкова Е.Б. Инновационный проект улучшения экологического состояния Крыма/ Е.Б.Бочкова, А.Н.Казак / Гуманитарные науки. — КГУ, Ялта 2012. — №.2(24) — С.75-78

8.Конкурс студенческих научно-исследовательских работ, дипломных и курсовых работ по актуальным вопросам приоритетного развития Автономной Республики Крым «Стратегия 2020: ставка на молодёжь» : сборник материалов / Гончарова Н.Г., Кандагура И.Н., Хальметова Д.Ш., Штофер Г.А./ Под общей редакцией В.А. Дзоз. — Симферополь, 2012. — 252 с.

9. Лесные пожары и космическая съёмка. Мнения экспертов // Геоматика. — 2010. — №3. — с. 9-12

10. Шевченко А. А. Социально-экономические предпосылки развития туристско-рекреационных кластеров в Крымском и Южном федеральных округах// Крымский научный вестник. — №4 — 2015 г., Том 1. «Экономические науки», с. 249-259. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://krvestnik.ru/pub/2015/09/ShevchenkoAA1.pdf

11. Фуряев В.В. Роль пожаров в процессе лесообразования. / В.В.Фуряев — Новосибирск: Наука, 1996. — 253 с.