Cháy rừng là một trong những nguyên nhân gây ra mất rừng và suy thoái rừng tại Việt Nam. Một trong những nguyên nhân cơ bản của cháy rừng là sự thiếu hiểu biết về phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng. Đến nay mặc dù có một vài hiệu chỉnh nhất định, song việc dự báo nguy cơ cháy rừng về cơ bản vẫn được thực hiện bằng một công thức chung cho cả vùng rộng lớn, không phù hợp với điều kiện tực tế. Điều này làm giảm hiệu quả của các hoạt động tổ chức phòng cháy, chữa cháy rừng. Trong một số trường hợp gây lãng phí các nguồn lực phòng cháy, chữa cháy rừng.
Lời nói đầu Luận văn đ-ợc hoàn thành theo ch-ơng trình đào tạo cao học khoá tr-ờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam Tôi xin chân Thành cảm ơn Ban giám hiệu tr-ờng Đại học Lâm Nghiệp, khoa sau đại học, thây cô giáo thầy TS Nguyễn Đăng Quế, PGS TS V-ơng văn Quỳnh , ng-ời trực tiếp h-ớng dẫn khoa học đà tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu giành tình cảm tốt đẹp cho thời gian học tập nh- trình hoàn thành luận văn Nhân dịp xin tỏ lòng biết ơn Chi cục kiêm lâm Gia lai, Hạt kiểm lâm huyên Mang Yang, Ban quản lý rừng phòng hộ Hà Ra, toàn thể đồng nghiệp bạn bè đà giúp đỡ động viên hoàn thành khoá học Mặc dù đà làm việc với tất nỗ lực, nh-ng hạn chế trình độ thời gian, nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót định Tôi mong nhận đ-ợc ý kiến đóng góp xây dựng quý báu nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn./ Xuân Mai ngày tháng năm 2004 Tác giả Nguyễn Văn Đạt Đặt vấn đề Rừng nguồn tài nguyên vô quý giá, yếu tố sinh thái vô quan trọng sống ng-ời thiên nhiên Trong thập kỷ qua hoạt động kinh tế ng-ời đà làm cho rừng không ngừng suy giảm diện tích chất l-ợng Theo số liệu Tổ chức nông l-ơng giới (FAO), đến năm 1995, tỷ lệ che phủ rừng toàn giới 25% Sự suy giảm nhanh chãng diƯn tÝch rõng nh÷ng thËp kû qua nguyên nhân quan trọng gây nên biến đổi khí hậu, gia tăng tần suất mức độ trầm trọng hạn hán lũ lụt Đó nguyên nhân xói mòn mạnh hoang hoá ®Êt ®ai Nh- lµm cho nhiỊu vïng ®Êt trịng, ®Êt ngập mặn trù phú trở thành vùng đất có mức độ mặn hoá, phèn hoá ngày nghiêm trọng Mất rừng đà đ-ợc coi nguyên nhân đói nghèo bất ổn xà hội nhiều nơi Kết phân tích cho thấy nguyên nhân quan trọng làm rừng cháy rừng Đó t-ợng phổ biến ë nhiỊu n-íc, ®ã cã ViƯt Nam Nã đà gây nên tổn thất to lớn kinh tế, môi tr-ờng, tính mạng ng-ời Theo thống kê Cục kiểm lâm vòng 12 năm qua (1992 - 4/2003) ë ViƯt Nam ®· xÈy 15660 vụ cháy rừng, làm thiệt hại 83889 rừng, bình quân năm thiệt hại hàng chục nghìn Chỉ riêng năm 1998 - năm khô hạn nghiêm trọng ảnh h-ởng t-ợng Elnino - n-ớc ®· cã 1685 vơ ch¸y rõng, tỉng diƯn tÝch rõng bị cháy 20375ha chết 12 ng-ời Trong thời gian từ tháng đến tháng năm 2002 n-ớc ta đà xẩy nhiều vụ cháy lớn Đồng Sông Cửu Long, vụ cháy rừng tràm U Minh Th-ợng, U Minh Hạ Tổng diện tích rừng bị cháy 5500 ha, 60% rừng tràm nguyên sinh Chi phí cho công tác chữa cháy rừng tràm năm 2002 vào khoảng tỷ đồng Những tổn thất cháy rừng gây kinh tế, xà hội môi tr-ờng lớn khó -ớc l-ợng đ-ợc B-ớc vào đầu mùa khô 2004 đà xẩy cháy rừng nhiều tỉnh, thành phố thuộc khu vực Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng sông Cửu Long điển hình tỉnh Lạng Sơn (172ha), Kiên Giang (300ha), Quảng Ninh (39,2ha) v.v Nhận thức đ-ợc thiệt hại to lớn cháy rừng, năm qua Nhà n-ớc đà ban hành hàng loạt sách đầu t- nguồn lực cho phòng cháy, chữa cháy rừng Tuy nhiên, kết ch-a đ-ợc nh- mong muốn, cháy rừng th-ờng xuyên xảy Một nguyên nhân quan trọng thiếu nghiên cứu phòng cháy, chữa cháy rừng, có nghiên cứu dự báo nguy cháy rừng Đến nay, có vài hiệu chỉnh định, song việc dự báo nguy cháy rừng đ-ợc thực công thức chung cho vùng rộng lớn, ch-a tính đến đặc điểm cụ thể địa ph-ơng, kết dự báo th-ờng thiếu xác, không phù hợp với nguy cháy rừng thực tế Điều làm giảm hiệu hoạt động tổ chức phòng cháy, chữa cháy rừng Trong số tr-ờng hợp gây lÃng phí nguồn lực cho phòng cháy, chữa cháy rừng Để góp phần khắc phục tình trạng khuôn khổ luận văn cao học tiến hành đề tài Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy ch¸y rõng cho mét sè kiĨu rõng dƠ ch¸y tØnh Gia Lai Đây tỉnh có diên tích rừng lớn n-ớc với tổng số 760245 ha[2], đó, diện tích rừng dễ cháy nhrừng khộp, rừng thông, rừng nửa rụng lá, rừng phục hồi ch-a có trữ l-ợng khoảng 200000ha Gia lai địa ph-ơng th-ờng xảy cháy rừng Theo báo cáo chi cục Kiểm Lâm tỉnh Gia Lai, từ năm 1993 đến năm 2003 đà xẩy 193 vụ cháy rừng gây thiệt hại 1969.5 Phòng cháy, chữa cháy rừng hiệu Gia Lai vấn đề quan tâm không ngành lâm nghiệp mà tất ngành cấp ng-ời dân địa ph-ơng Ch-ơng L-ợc sử nghiên cứu 1.1 Trên giới Tr-ớc thảm hoạ tổn thất to lớn cháy rừng gây nên giới ng-ời ta đà bắt đầu nghiên cứu dự báo nguy cháy rừng phòng cháy, chữa cháy rừng nói chung từ năm đầu kỷ XX mỹ từ năm 1914 E.A Beal C.B Show đà nghiên cứu dự báo đ-ợc khả cháy rừng thông qua việc xác định độ ẩm lớp thảm mục Các tác giả đà nhận định độ ẩm lớp thảm mục thể mức độ khô hạn rừng Độ khô hạn cao khả xuất cháy rừng lớn[15] Đây công trình xác định yếu tố quan trọng gây nguy cháy rừng Nó mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng ph-ơng pháp dự báo cháy rừng sau Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đà nghiên cứu đ-a ph-ơng pháp dự báo nguy cháy rừng với thang cấp khác sở phân tích độ ẩm thảm khô d-ới rừng kết thử nghiệm khả bén lửa Từ năm 1920 đến 1929, nhiều tác giả Mỹ đà tiến hành nghiên cứu nguyên nhân gây cháy rừng, đà nghiên cứu mối t-ơng quan độ ẩm vật liệu cháy với yếu tố khí t-ợng, dòng đối l-u không khí đám cháy mối t-ơng quan dòng đối l-u với gió Từ đ-a biên pháp phòng cháy chữa cháy rừng Đến năm 1978, nhà khoa học Mỹ đà đ-a đ-ợc hệ thống dự báo cháy rừng t-ơng đối hoàn thiện Theo hệ thống dự báo nguy cháy rừng sở phân mô hình vật liệu Khi kết hợp với số liệu quan trắc khí t-ợng số liệu điều kiện địa hình ng-ời ta dự báo đ-ợc khả xuất cháy rừng mức độ nguy hiểm đám cháy xảy ra[21],[32] Nga có nhiều nhà nghiên cứu cháy rừng, có V.G Nesterov (1939), Melekhop I.C (1948), Arxubasev C.P (1957) Họ đà sâu nghiên cứu yếu tố khí t-ợng thuỷ văn yếu tố khác ảnh h-ởng đến khả xuất cháy rừng Công trình nghiên cứu đ-ợc sử dụng nhiều Nesterov (1939)[7],[14],[32] ph-ơng pháp dự báo cháy rừng tổng hợp - Từ 1929 đến 1940 V.G Nesterov đà nghiên cứu mối t-ơng quan yếu tố khí t-ợng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 l-ợng m-a ngày với tình hình cháy rừng khu vực đến kết luận rằng: rừng nơi nhiệt độ không khí cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không m-a kéo dài, vật liệu cháy khô dễ phát sinh đám cháy Trên sở phân tích Nesterov đà đ-a tiêu khí t-ợng tổng hợp để đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng nh- sau: n P t i13x di13 (1.1) i 1 Trong ®ã: Pi Chỉ tiêu tổng hợp phản ảnh nguy cháy rừng ngày vùng dự báo ti13 Nhiệt độ không khí thời điểm 13 ngày thứ i ( 0C ) di13 Độ chênh lệch bÃo hoà độ ẩm không khí thời điểm 13 ngày thứ i (mb) n Số ngày không m-a có m-a nh-ng nhỏ mm kể từ ngày cuối có l-ợng m-a lớn mm Từ tiêu P xây dựng đ-ợc cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy rừng cho địa ph-ơng khác Cơ sở của việc phân cấp cháy dựa vào mối quan hệ tiêu P với số vụ cháy rừng địa ph-ơng nhiều năm liên tục Năm 1968, Trung tâm khí t-ợng thuỷ văn quốc gia Liên Xô (MY) đà đ-a ph-ơng pháp sở số thay đổi việc áp dụng công thức (1.1) Theo ph-ơng pháp này, số P đ-ợc tính theo nhiệt độ không khí nhiệt độ điểm s-ơng Chỉ tiêu P đ-ợc xác định theo công thức sau: n P K ti(ti Di) i1 (1.2) Trong đó: ti - Nhiệt độ không khí lúc 13 (0C ) Di - Nhiệt độ điểm s-ơng (0C) n - Sè ngµy kĨ tõ ngµy cã trËn m-a ci cïng nhá h¬n mm K - HƯ số điều chỉnh theo l-ợng m-a ngày, K có giá tri l-ợng m-a ngày nhỏ 3mm, K có giá trị l-ợng m-a ngày v-ợt mm Năm 1973, T.O.Stoliartsuk đà tiến hành nghiên cứu áp dụng ph-ơng pháp dự báo cháy rừng Trung tâm khí t-ợng thuỷ văn Liên Xô (MY) đề nghị xác định hệ số K theo l-ợng m-a ngày cụ thể nh- sau: L-ợng m-a (mm) 0,1-0,9 1-2,9 3-5,9 6-14,9 15-19,9 >20 HÖ sè K 0,8 0,6 0,4 0,2 0,1 Víi hƯ sè K xác định theo l-ợng m-a ngày áp dụng công thức (1.2) tính đ-ợc tiêu P, từ phân mức nguy hiểm cháy rừng thành cấp nh- biểu 1.1 Biểu 1.1: Phân cấp mức độ nguy hiểm cháy rừng theo tiêu P Cấp cháy rừng Chỉ tiêu tổng hợp P Mức độ nguy hiểm ch¸y rõng Theo Nesterop Theo MY I ≤300 ≤200 II 301 - 500 201 - 450 Ýt nguy hiÓm II 501 - 1000 451 - 900 Nguy hiÓm IV 1001 - 4000 901- 2000 RÊt nguy hiÓm V > 4000 >2000 Kh«ng nguy hiĨm Cùc kú nguy hiĨm ë Thơy Điển năm 1951 Angstrom [8] đà nghiên cứu yếu tố ảnh h-ởng đến cháy rừng đ-a trị số cho việc dự báo nguy cháy rừng Chỉ sè Angstrom dùa vµo hai yÕu tè khÝ hËu chÝnh nhiệt độ độ ẩm không khí để tính møc nguy hiĨm ch¸y cho tõng vïng khÝ hËu ChØ số đà đ-ợc áp dụng nhiều n-ớc ôn đới xác Công thức tính nh- sau: I= R (27 T) (1.3) 20 10 Trong đó: I Chỉ số Angstrom, để xác định nguy cháy rừng, R - Độ ẩm t-ơng đối không khí thấp ngày (%) T Nhiệt độ không khí cao ngày Căn vào số Angstrom (I) tác giả tiến hành phân cấp nguy cháy theo cấp nh- biểu 1.2 Biểu 1.2 Phân cấp nguy cháy rừng theo sè Angstrom (I) CÊp ch¸y ChØ sè Angstrom (I) Nguy cháy I I>4.0 Không có khả cháy II 2.50 ÷ ≤ 0.22 ≥35 ÷ 0.22 ÷ ≤.44 2000 Kh«ng nguy hiểm Cực kỳ nguy hiểm Thụy Điển năm 1951 Angstrom... A.N Cooper ®· phân cấp dự báo nguy cháy rừng Việt Nam thµnh cÊp nh- biĨu 1.6 BiĨu 1.6 CÊp nguy hiểm cháy rừng có thêm yếu tố gió A.N Cooper (1991) Cấp cháy I II III IV Đặc tr-ng cấp cháy Có nguy. .. L-ợng ng-ời vào rừng trung bình tháng i Ci Số vụ cháy trung bình tháng i Ai L-ợng m-a trung bình tháng i Wi - Độ ẩm không khí trung bình tháng i công thức xác định tiêu nguy hiểm cháy rừng tác