NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐÁM CHÁY TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG THÔNG Ở HUYỆN SÓC SƠN, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐÁM CHÁY TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG THÔNG Ở HUYỆN SÓC SƠN, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Trần Kim Khánh1, Vương Văn Quỳnh2¸ Ngơ Văn Xiêm1 Trường Đại học Phòng cháy Chữa cháy Trường Đại học Lâm nghiệp https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.2022.3.083-093 TĨM TẮT Có đến gần 70% rừng thơng huyện Sóc Sơn phân bố độ dốc từ 10 đến 30 độ, khoảng 10% phân bố độ dốc 30 độ Phần lớn diện tích rừng bị cháy xảy gần khu dân cư phía gần chân đồi, độ dốc từ 10 đến 30 độ Nhóm tác giả đã tiến hành điều tra thành phần kích thước thảm khơ OTC, kết cho thấy thành phần thảm khô rừng thông, thành phần chiếm tỷ lệ cao tới 93% Qua khảo sát 25 OTC cho thấy khối lượng thảm khơ trung bình từ 12 tấn/ha đến 70 tấn/ha, hầu hết tồn diện tích rừng thơng huyện Sóc Sơn có khối lượng VLC vượt mức 10 tấn/ha – mức xem nguy hiểm với cháy rừng Nhóm tác giả tiến hành 28 lần đốt thử nghiệm thông khô với độ dốc mặt đất, nhiệt độ độ ẩm khơng khí, độ ẩm vật liệu khác để xây dựng mô hình tốn xác định chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy phù hợp với đặc điểm rừng thơng huyện Sóc Sơn Phương trình mơ hình hiệu chỉnh kiểm định đốt thử đất rừng thực tế Kết kiểm định cho thấy cơng thức tốn mơ hình hồn tồn sử dụng để dự báo cháy rừng khu vực nghiên cứu Từ khóa: Cháy rừng, đặc điểm đám cháy, phòng cháy chữa cháy rừng, rừng thơng ĐẶT VẤN ĐỀ Trong hoạt động Phịng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) phịng cháy ln coi trọng ưu tiên thực trước Tuy nhiên khoa học lửa rừng khoa học PCCC chứng minh cháy rừng tượng khách quan có nguyên nhân từ hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội tự nhiên gây nên loại trừ hay ngăn chặn tuyện đối vụ cháy rừng xảy Chữa cháy rừng (CCR) hoạt động khó khăn, kéo dài, phức tạp nguy hiểm Để đạt hiệu công tác CCR, áp dụng phương pháp chữa cháy, chiến thuật chữa cháy, kỹ thuật chữa cháy phù hợp việc tìm hiểu nghiên cứu đặc điểm đám cháy tình cháy rừng việc làm quan trọng; để điều động, phối hợp lực lượng phương tiện (LLPT) cách hài hòa hiệu Trong năm qua, quan chức quản lý bảo vệ rừng địa phương chủ rừng có nhiều nỗ lực cơng tác phịng cháy chủ động chuẩn bị cho công tác chữa cháy như: xây dựng lực lượng, trang bị phương tiện, dụng cụ chữa cháy, phổ biến tập huấn, tập luyện kỹ thuật, kỹ năng, chiến thuật CCR Lực lượng Kiểm lâm, BQL rừng PHĐD chủ rừng, việc tăng cường kinh phí mua trang thiết bị, phương tiện tập huấn nghiệp vụ PCCCR, tổ chức diễn tập phương án CCR Đây yếu tố cần thiết để nâng cao nhận thức kiến thức, kỹ lực lượng chuyên trách cộng đồng địa phương kỹ thuật, chiến thuật biện pháp tổ chức, phối hợp lực lượng công tác CCR Tuy nhiên, để áp dụng phương pháp, biện pháp chữa cháy phù hợp với chiến thuật, kỹ thuật hợp lý phương tiện chữa cháy hiệu rừng thơng huyện Sóc Sơn, phải có nghiên cứu cách hệ thống đặc điểm đám cháy đặc biệt đặc điểm đám cháy mặt đất rừng thông Nghiên cứu đặc điểm đám cháy rừng sở khoa học để đề biện pháp PCR ngăn chặn nguyên nhân phát sinh cháy rừng; để trang bị phương tiện chữa cháy, chuẩn bị nguồn chất chữa cháy đào tạo, huấn luyện nghiệp vụ cho lực lượng chức làm nhiệm vụ PCCCR Phạm vi báo khoa học tâp trung nghiên cứu đặc điểm liên quan đến cháy rừng thông đặc điểm phát sinh phát triển đám cháy mặt đất rừng thơng huyện Sóc Sơn; bao gồm đặc điểm tự nhiên đặc điểm vật liệu cháy (VLC) rừng thơng huyện Sóc Sơn; dạng đám cháy đặc điểm đám cháy mặt đất rừng thông huyện Sóc Sơn gồm chiều cao lửa, vận tốc lan tràn Đây vấn đề có ý nghĩa lý luận thực tiễn công tác PCCCR rừng thơng huyện Sóc Sơn Ngồi ra, báo cung cấp định hướng nghiên cứu khoa học đặc điểm đám cháy bề TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 83 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường mặt đất khu rừng khác phạm vi nước PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu chủ yếu yếu tố ảnh hưởng biểu đặc điểm đám cháy mặt đất rừng thơng huyện Sóc Sơn; phục vụ công tác CCR thông với chủ thể chữa cháy lực lượng kiểm lâm, cảnh sát chữa cháy, chủ rừng, dân quân, quân đội quần chúng nhân dân địa bàn huyện Sóc Sơn huyện lân cận 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu rừng thông xã huyện Sóc Sơn Nam Sơn, Bắc Sơn, Minh Trí, Hồng Kỳ, Quang Tiến, Hiền Ninh, Phù Linh, Tiên Dược, Minh Phú thuộc Ban quản lý rừng đặc dụng phòng hộ Hà Nội, TP Hà Nội - Phạm vi thời gian: Giai đoạn 2017-2021; - Phạm vi nội dung: Đặc điểm đám cháy mặt đất rừng thông 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp kế thừa tư liệu Kế thừa đồ kiểm kê rừng, đồ địa hình, kết nghiên cứu dự báo cảnh báo lửa rừng; kết nghiên cứu chiến thuật PCCCR, quy phạm PCCC Bộ Công an Bộ NN&PTNN, liệu quan trắc khí tượng thủy văn theo niên giám thống kê; liệu trạm quan trắc khí tượng khu vực huyện Sóc Sơn 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Điều tra cấu trúc rừng khối lượng VLC rừng thông 10 ô tiêu chuẩn điển hình rừng thơng huyện Sóc Sơn Phương pháp điều tra theo hướng dẫn điều tra lâm học + Đốt thử nghiệm băng đốt (2 x 6) m với khối Độ cao (m) < 100 100-200 200-300 300-400 > 400 Tổng Bảng Phân bố rừng theo độ dốc độ cao huyện Sóc Sơn Độ dốc (độ) < 10 10-20 20-30 > 30 285,5 384,5 213,0 42,1 53,6 185,1 256,8 101,6 25,4 67,6 93,2 52,7 5,9 20,8 23,8 15,5 2,3 2,6 3,2 0,3 372,6 660,6 590,0 212,2 Từ bảng cho thấy, rừng Sóc Sơn phân bố độ dốc 10 độ 30 độ Tuy nhiên, 84 lượng VLC độ dốc mặt đất điều kiện thời tiết khác Nhóm tác giả tiến hành đốt thử khối lượng VLC mức tải trọng chất cháy là: 5; 10; 15; 20 tấn/ha; độ dốc thay đổi từ đến 30 độ, theo mức: 5; 10; 15; 20; 25; 30 độ thời tiết khác Thí nghiệm lặp lại lần, tổng số lần đốt 72 lần + Thu thập mẫu để xác định độ ẩm VLC mặt đất rừng thông thời gian tháng Tổng số mẫu để xác định độ ẩm khoảng 135 Các mẫu xác định độ ẩm PTN Trường Đại học Lâm nghiệp phương pháp cân sấy Dựa vào kết sấy mẫu, sử dụng cơng thức tính độ ẩm Phạm Ngọc Hưng (2004) để xác định độ ẩm vật liệu cháy Độ ẩm tương đối VLC tính cơng thức: W = ((M1-M2)/M1) x 100) Trong đó: W độ ẩm tương đối VLC (%); M1 khối lượng VLC; M2 khối lượng VLC sau sấy 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu + Phân tích thống kê đơn biến phần mềm Excel và/hoặc phần mềm thống kê SPSS + Phân tích thống kê đa biến phần mềm Excel và/hoặc phần mềm thống kê SPSS KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến đám cháy mặt đất rừng thơng huyện Sóc Sơn 3.1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu a Đặc điểm địa hình Địa hình, độ dốc mặt đất có ảnh hưởng nhiều đến đặc điểm đám cháy, quan trọng cường độ tốc độ lan tràn đám cháy Tổng 925,1 597,2 239,0 65,9 8,3 1835,4 tập trung nhiều từ 20 đến 30 độ Với độ dốc địa hình có ảnh hưởng mạnh mẽ tới đặc TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường điểm đám cháy rừng b Điều kiện thời tiết Ảnh hưởng thời tiết đến cháy rừng không điều kiện nhiệt ẩm thời điểm xảy cháy rừng mà thời gian dài trước Vì vậy, lâm nghiệp đặc điểm thời tiết liên quan đến cháy rừng phản ảnh qua tiêu chủ yếu gồm nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, lượng mưa số khí tượng tổng hợp P Căn vào số liệu quan trắc Tổng cục khí tượng thủy văn nhóm tác giả thống kê số trung bình tháng, số liệu ghi bảng I Bảng Chỉ tiêu khí hậu khu vực Sóc Sơn Độ ẩm khơng khí Lượng mưa T (độ) Chỉ số Ptb (%) (mm) 15,3 83 25 7621 12118 II 14,4 85 29 2129 6302 III 21,4 87 41 1216 5203 IV 23,0 87 126 1660 6201 V 24,7 83 195 839 3634 VI 28,3 83 255 1130 4503 VII 28,5 83 316 2012 6034 VIII 27,8 86 368 3869 10178 IX 24,6 83 257 3758 7326 X 24,1 81 168 3575 6379 XI 20,5 79 60 4711 7578 XII 17,1 79 24 6093 8623 Tháng Pmaxtb Cả năm 23,0 83,3 18640 Ghi chú: số Pi tính theo số liệu năm 2010 đến 2014 Phân tích số liệu cho thấy số nhận xét sau: + Nhiệt độ trung bình dao động từ 15,3oC đến 28,5oC Hàng năm, tháng tháng nóng tháng tháng lạnh Chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng có nhiệt độ cao thấp 13oC Mùa cháy rừng Hà Nội không trùng với mùa nóng mùa nóng mùa mưa nhiều Mùa cháy rừng xảy vào nửa cuối mùa đông đầu mùa hè Điều làm cho cháy rừng Hà Nội bớt nguy hiểm tăng hội kiểm sốt cháy rừng + Mùa khơ bắt đầu vào khoảng đầu tháng 11 kéo dài đến tháng tháng Lượng mưa thấp xảy vào tháng 11 đến tháng Tổng lượng mưa tháng thường chiếm không 5% lượng mưa năm Đây thời kỳ khô hạn năm + Lượng mưa vào tháng tăng lên song chưa vượt 150 mm Do thời gian khô hạn nghiêm trọng dài nên lượng mưa tháng tư chưa đủ để cải thiện điều kiện khô hạn khu vực + Một đặc điểm quan trọng chế độ mưa Hà Nội mưa phùn vào thời kỳ tháng hàng năm Mặc dù lượng mưa đo không lớn song mưa phùn làm cho nguy cháy rừng giảm đáng kể Cán quản lý chủ rừng địa phương nhận thấy đám cháy xảy tháng - thời tiết mưa phùn điển hình Hà Nội Theo số P thấy nguy cháy rừng khu vưc nghiên cứu cao vào tháng 10, 11 12 Đây tháng trung bình số P vượt 5000, giá trị cực đại số P vượt 7500, nguy cháy rừng thường từ cấp đến cấp Vào tháng có năm số P đạt cao Tuy nhiên, tháng cuối mùa mưa nên đất nhiều nước, cối chưa bị khơ, nên xảy cháy rừng Như vậy, mùa cháy thực Sóc Sơn kéo dài chủ yếu tháng, từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 85 Quản lý Tài ngun rừng & Mơi trường Hình Biến động số khí tượng tổng hợp P năm 3.1.2 Đặc điểm trạng rừng thơng huyện Sóc Sơn a Phân bố rừng thơng huyện Sóc Sơn Theo kết kiểm kê rừng năm 2015 tổng diện tích rừng Ban quản lý rừng phòng hộ đặc dụng Hà Nội Sóc Sơn 1835 ha, có 1509 rừng thơng, chủ yếu xã: Nam Sơn, Minh Phú, Phù Ninh, Hiền Ninh, Quang Tiến, Tiên Dược, Hồng Kỳ Phân bố diện tích rừng Ban quản lý rừng Phòng hộ đặc dụng Hà Nội xã thể qua hình Hình Phân bố diện tích rừng (màu xanh) huyện Sóc Sơn Phần lớn diện tích rừng thơng huyện Sóc Sơn phân bố đồi dốc Theo kết thống kê gần 70% rừng thông phân bố độ dốc từ 10 đến 30 độ, khoảng 10% phân bố độ dốc 30 độ Phần lớn diện tích rừng bị cháy xảy gần khu dân cư phía gần chân đồi, độ dốc từ 10 đến 30 độ Một đặc điểm phân bố rừng thơng huyện Sóc Sơn gần khu dân cư, chịu tác động mạnh hoạt động kinh tế xã hội, 86 có hoạt động du lịch phát triển mạnh mẽ năm gần Số liệu thống kê cho thấy năm có đến hàng trăm nghìn người đến du lịch rừng Sóc Sơn với nhiều loại hình từ thăm quan, nghỉ dưỡng đến giáo dục, trải nghiệm, hội họp b Đặc điểm cấu trúc rừng thơng huyện Sóc Sơn - Đặc điểm tổ thành rừng trồng thông Sóc Sơn Số liệu điều tra cho thấy rừng thông tổ thành chủ yếu thông, chiếm 98% TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường Trước kia, nhiều nơi trồng hỗn giao thông với keo Tuy nhiên, lớn lên thông ưa sáng mạnh, tán vượt lên làm keo bị chết loại khỏi thành phần tầng cao Đến toàn rừng trồng hỗn giao chuyển thành rừng loại thông Với tán thưa cao rừng thơng trồng loại tạo nên hồn cảnh trống trải tán rừng Cường độ ánh sáng nhiệt độ khơng khí mặt đất rừng cao so với trạng thái rừng khác nên ngày trời khơng mưa, vật liệu rừng khơ nhanh Ngồi ra, thơng có dầu nên dễ bắt lửa làm cho rừng trồng thơng có nguy cháy cao Trong cơng trình nghiên cứu Việt Nam người ta xếp rừng trồng thơng vào nhóm có nguy cao cháy - Đặc điểm tuổi rừng trồng thông Sóc Sơn Để xác định tuổi rừng trồng thơng Sóc Sơn nhóm tác giả sử dụng đồ kiểm kê rừng Hà Nội để thống kê diện tích rừng trồng thơng khu vực Hình ảnh phân bố diện tích rừng trồng theo tuổi Sóc Sơn thể hình Rừng trồng 25 năm Rừng trồng 26-45 năm Rừng trồng 45 năm Hình Thực trạng tuổi rừng trồng Sóc Sơn Có thể nhận thấy phần lớn rừng khu vực trồng khoảng 45 năm trở lại đây, có khoảng 1/3 rừng trồng 25 tuổi Còn lại hầu hết nơi rừng trồng 25 tuổi Đây độ tuổi mà rừng giai đoạn trung niên, lượng VLC tích lũy nhiều nguy cháy rừng cao - Đặc điểm tầng thứ cấp rừng thông Sóc Sơn Qua kết điều tra phân tích đặc điểm cấu trúc rừng cho thấy trạng thái rừng trồng điển hình với cấu trúc hai tầng rõ rệt Tầng gỗ cao trung bình 15 m, tán sát thưa mảnh, độ che tàn chung 75% Tầng lớp bụi thảm tươi che phủ mặt đất trung bình khoảng 50-60%, chiều cao trung bình 1-2 m Do khơng có tái sinh, nhỏ, nhỡ mà rừng tồn khoảng trống lớn 7-8 m tán bụi với tán lớp gỗ phía Chúng tạo nên quang cảnh thưa thống với khoàng cách xa từ lớp bụi đến tán rừng 3.1.3 Đặc điểm thảm khô thảm tươi bụi rừng thông a Lớp thảm khô rừng thơng Sóc Sơn - Thành phần thảm khơ: Thảm khơ rừng chủ yếu tạo thành từ vật rụng lá, hoa, quả, cành thông Đây thành phần gây nguy cháy rừng cần quản lý giới hạn cần thiết để giảm nguy cháy rừng Nhóm tác giả lập chọn OTC đại diện cho cấp tuổi để nghiên cứu thành phần kích thước thảm khơ Kết điều tra cho thấy vật liệu khô rừng thông chủ yếu vật rụng từ thông thông, thông, cành thông, vỏ thân gẫy đổ Nhìn chung, số liệu điều tra cho thấy thành phần thảm khô rừng thông, thành phần chiếm tỷ lệ cao tới 93% Các thành phần khác chiếm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 87 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường tổng số khoảng 7% Vì vậy, nghiên cứu giải pháp kỹ thuật chữa cháy rừng thông cần tập trung chủ yếu vào đối tượng thông – loại VLC tinh có kích thước nhỏ, dễ bắt lửa q trình phát triển đám cháy - Kích thước thảm khơ: Khi nghiên cứu kích thước thảm khơ rừng thơng nhóm tác giả tập trung chủ yếu vào nghiên cứu kích thước thơng Số liệu cho thấy chiều dài thông dao động từ 16 cm đến 27 cm Trung bình OTC dao động từ 18,5 đến 24,5 cm Ngoài ra, thực nghiệm cho thấy đường kính thơng tương đối giống OTC, chúng dao động phạm vi 1,0 mm đến 1,1 mm Nhìn chung, kích thước thơng nhỏ, tương tự với kích thước cỏ rác nơng nghiệp Đường kính thơng khơng phụ thuộc vào tuổi rừng trồng đặc điểm khác OTC Đây sở để áp dụng biện pháp kỹ thuật chữa cháy rừng thơng Có thể thấy rằng, VLC rừng thơng chủ yếu thơng khơ Chúng có kích thước nhỏ dài, nên thường tạo thành lớp VLC có độ xốp cao dễ dàng bén lửa cháy lan nhanh - Khối lượng thảm khô rừng thông: Khối lượng thảm khô yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cháy rừng Khối lượng thảm khơ nhiều nguy cháy rừng lớn Lượng thảm khô yếu tố định đến việc lựa chọn phương pháp chữa cháy Bởi định đến cường độ cháy, chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy rừng Để xác định đặc điểm khối lượng thảm khơ rừng thơng huyện Sóc Sơn nhóm tác giả điều tra 400 OTC dạng kích thước 1m2 phân bố diện tích 25 OTC Số liệu cho thấy lượng thảm khô rừng thơng tương đối lớn OTC thảm khơ ô số - xấp xỉ 13 tấn/ha, ô nhiều ô số 12 – 70 /ha, trung bình 32 tấn/ha Như vậy, tồn diện tích rừng thơng huyện Sóc Sơn có lượng VLC vượt mức 10 tấn/ha – mức xem nguy hiểm với cháy rừng 95% số OTC có khối lượng thảm khô vượt 15 tấn/ha, 90% số OTC có lượng thảm khơ vượt q 20 tấn/ha Với lượng vật liệu trung bình vượt 30 tấn/ha rừng thơng huyện Sóc Sơn tiềm ẩn nguy cháy rừng cao Kết vấn cho thấy nguyên nhân làm cho lượng thảm khô vài OTC điều tra thấp 20 tấn/ha chúng nằm đường ranh cản lửa thu dọn 1-2 năm gần - Phân bố thảm khơ: Để phân tích tình trạng phân bố thảm khơ rừng thơng nhóm tác giả xây dựng biểu đồ phân bố tần suất tần suất tích lũy số OTC theo khối lượng thảm khô, thể hình Hình Phân bố tần suất tiêu chuẩn theo khối lượng thảm khơ Phân tích đặc điểm phân bố tần suất xuất OTC theo lượng thảm khô cho thấy khối lượng thảm khô rừng thông lớn, 90% diện tích có lượng thảm khơ vượt q 20 tấn/ha, 60% điện tích có lượng thảm khô vượt 30 tấn/ha xâp xỉ 20% diện tích lượng thảm khơ vượt 60 tấn/ha Lượng thảm khô rừng phụ thuộc vào nhiều nhân tố có nhân 88 tố tự nhiên độ dốc mặt đất, độ cao địa hình, tuổi rừng, trữ lượng gỗ (liên quan đến cấp đất), hướng phơi Ngồi ra, có nhân tố người tỉa thưa, phát dọn, du lịch - Phân bố thảm khô theo chiều ngang: Ở tất OTC độ che phủ mặt đất thảm khô 100% Như vậy, thảm khô rừng thông nơi che phủ kín mặt đất, khơng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường có khoảng trống nào, khơng có điểm trống Tuy nhiên, kết điều tra cho thấy khối lượng chúng đơn vị diện tích khơng hồn tồn giống Có thể gió, địa hình, phân bố lớp bụi nguyên nhân ảnh hưởng đến phân bố thảm khô mặt đất, làm cho thảm khơ chỗ tích tụ nhiều chỗ khác Phân tích đường cong tích lũy tần suất xuất tượng thảm khơ cho thấy có khoảng 5% diện tích có lượng thảm khơ 10 tấn/ha, khoảng 80% diện tích có lượng thảm khơ 20 tấn/ha khoảng 60% diện tích có lượng thảm khơ 30 tấn/ha Lượng thảm khơ cao phân bố theo không gian tương đối đồng phản ảnh thực trạng nguy cháy rừng cao rừng trồng Sóc Sơn Thảm khơ vừa có khối lượng cao vừa phân bố tương đối đồng điều kiện để lửa mặt đất có cường độ cao dễ dàng lan tràn theo không gian Trên mặt đất khơng có khoảng trống khoảng thảm khô để lửa dừng lại hay yếu trình lan tràn đám cháy rừng Phân bố thảm khô theo chiều cao ảnh hưởng đến khả dẫn truyền lửa từ đám cháy mặt đất lên tán Thảm khô tạo nên chủ yếu thông rụng Chúng rơi thẳng xuống mặt đất khoảng 45% diện tích – nơi khơng có bụi thảm tươi khoảng 55% diện tích cịn lại – nơi có bụi thảm tươi Như vậy, nơi rừng thông lớp thảm khô phân bố chủ yếu mặt đất Ngay nơi có thảm ràng ràng che phủ thông không nằm lại ràng ràng mà lọt xuống phía sát mặt đất Tùy theo khối lượng trung bình nơi mà chiểu cao lớp thảm khơ dao động từ 10 đến 30 cm b Lớp thảm tươi bụi rừng thơng huyện Sóc Sơn Thảm tươi bụi xem VLC bổ sung tán rừng Số liệu điều tra cho thấy hầu hết nơi tán rừng thơng có lớp bụi thảm tươi Trong số loài điều tra có ràng ràng lồi phân bố nhiều lồi vào mùa đơng thân thường bị chết, khô kiệt trở thành VLC nguy hiểm Cây bụi thảm tươi rừng có chiều cao trung bình từ 0,3 ÷ 2,7 m Theo kết thực nghiệm từ 100 ô dạng (diện tích 25 m2) cho thấy có đến 45% diện tích mặt đất rừng thơng khơng có bụi thảm tươi, khoảng 35% diện tích có bụi thảm tươi chiều cao chúng nhỏ m, có khoảng 10% diện tích có bụi vượt q m Kết khảo sát cho thấy nơi chiều cao bụi vượt 1,5 m chủ yếu bụi xanh quanh năm không lưu giữ thông khô tán chúng 3.2 Đặc điểm đám cháy mặt đất rừng thông huyện Sóc Sơn 3.2.1 Các dạng đám cháy rừng thơng huyện Sóc Sơn Đám cháy rừng thường chia thành loại sau đây, cháy mặt đất, cháy tán rừng (cháy cây), cháy ngầm cháy đồng hành Tại Sóc Sơn, phần lớn rừng tuổi trung niên, tượng tỉa cành tự nhiên mạnh mẽ làm cho cành thấp tầng cao cách mặt đất tới gần chục mét Trong bụi dễ cháy ràng ràng thường cao trung bình 1,1 m Ngọn lửa đám cháy mặt đất thường khó lan đến tán rừng để chuyển thành cháy tán Vì vậy, dạng cháy rừng thơng huyện Sóc Sơn chủ yếu cháy mặt đất Cũng theo kết vấn cán chữa cháy BQL rừng PHĐD Hà Nội cho thấy năm qua đám cháy diện tích rừng thơng đám cháy mặt đất 3.2.2 Chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy rừng a Chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy mơ hình thử nghiệm (mơ hình vật lý) Chiều cao lửa tốc độ lan tràn phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau, quan trọng nhân tố độ ẩm vật liệu, thời tiết địa hình Độ ẩm vật liệu thấp, tiết khơ nóng, địa hình dốc cường độ cháy cao, dẫn đến chiều cao lửa tốc độ lan tràn lớn Để nghiên cứu ảnh hưởng địa hình thời tiết đến chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy nhóm tác giả tiến hành 28 lần đốt thử nghiệm thông khô với độ dốc mặt đất, nhiệt độ độ ẩm không khí, độ ẩm vật liệu khác TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 89 Quản lý Tài ngun rừng & Mơi trường Hình Bãi đốt thử nghiệm chiều cao tốc độ lan tràn đám cháy rừng thơng (mơ hình vật lý) Kết thực nghiệm cho thấy có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến chiều cao tốc độ lan tràn lửa, rõ rệt độ dốc mặt đất, vận tốc gió, khối lượng độ ẩm VLC Hình Liên hệ chiều cao lửa (Hl, m) với độ dốc (0) khối lượng VLC (tấn/ha) Hình Liên hệ chiều cao lửa (Hl, m) với khối lượng VLC (tấn/ha), độ ẩm VLC (Wvl, %), độ dốc (D, độ), tốc độ gió (Vg, m/s) Nhóm tác giả áp dụng phương pháp phân tích thống kê đa biến để phân tích liên hệ chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy với tổ hợp nhân tố ảnh hưởng định Kết nghiên cứu cho thấy nhân tố có ảnh hưởng định đến chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy gồm 90 độ dốc mặt đất, khối lượng VLC, độ ẩm VLC, độ ẩm khơng khí tốc độ gió Để xây dựng cơng thức xác định chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy nhóm tác giả lựa chọn phương trình thực nghiệm có hệ số tương quan cao Hai phương trình lựa chọn sau: TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường Vc = 0.412[D*Vg/(M*Wvl)]+ 0.0059, R=0.89 Hl = 0.9998*{13.782*[ M/(Wvl*Wkk)]^(0.6399)}^1.0001, R = 0.87 Vì độ ẩm VLC (Wvl) có liên hệ chặt với nhận phương trình xác định số khí tượng tổng hợp P (Vương Văn Quỳnh, chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám 2005) nên thay Wvl số P Với cháy sau: giả thiết tốc độ gió rừng tối đa m/s, Vc = 0.412(D*Vg/{M*[30.721*e^ (-0.000142*Pi)]}+ 0.0059, (PT 1) Hl = 0.9998*(13.782*( M/((30.721*e^ (-0.000142*Pi))*Wkk))^(0.6399))^1.0001, (PT 2) Trong công thức độ ẩm VLC (Wvl) Ri lượng mưa ngày thứ i; thay số khí tượng tổng hợp (P) Ti13 nhiệt độ khơng khí lúc 13 ngày thứ theo cơng thức sau i (oC) Wvl = 30.721*e^ (-0.000142*Pi), R = 0.82 di13 độ chênh lệch bão hồ độ ẩm khơng Trong đó: khí lúc 13 ngày thứ i (mb) Wvl độ ẩm VLC ngày thứ i; b Hiệu chỉnh công thức xác định chiều cao Pi số khí tượng tổng hợp ngày thứ i; lửa tốc độ lan tràn đám cháy rừng Pi  K i ( Pi   Ti13 * d i13 ) Các công thức xác định chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy xây Pi-1 tiêu khí tượng tổng hợp tính cho dựng sở thí nghiệm với bãi đốt thử ngày thứ i-1 (ngày hôm trước) nghiệm nhân tạo Để áp dụng công thức Ki = lượng mưa ngày thứ i lớn vào thực tiễn nhóm tác giả tổ chức khảo mm, và; nghiệm đốt thử đất rừng thực tế để so Ki = (7-Ri)/7 lượng mưa ngày thứ i nhỏ sánh với kết mơ hình lý thuyết mm Hình Đốt thử nghiệm đám cháy rừng thông Từ số liệu quan trắc nhân tố ảnh hưởng gồm độ dốc, khối lượng VLC, độ ẩm VLC, độ ẩm không khí, nhóm tác giả sử dụng cơng thức thực nghiệm (1) (2) để xác định chiều cao lửa (Hlupt) tốc độ lan tràn đám cháy (Vcpt), số liệu ghi bảng Bảng Chiều cao tốc độ lan tràn lửa tính theo phương trình thực nghiệm Lần đốt Hlupt (m) Hlu (m) Vcpt (m/s) Vc (m/s) 0,43 0,25 0,023 0,022 0,66 0,41 0,015 0,012 0,86 0,45 0,012 0,008 0,46 0,33 0,031 0,024 0,72 0,36 0,019 0,016 0,93 0,49 0,014 0,012 0,59 0,35 0,030 0,023 0,92 0,52 0,018 0,015 1,19 0,76 0,014 0,011 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 91 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường Liên hệ chiều cao lửa tốc độ đám cháy tính theo phương trình thực nghiệm (Hlupt Vcpt) với chiều cao lửa tốc độ đám cháy thực tế (Hlu Vc) thể hình Hình Liên hệ chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy tính theo phương trình thực nghiệm (Hlupt, Vcpt) với số liệu thực tế (Hlupt, Vcpt) Các phương trình thực nghiệm (trong hình trên) cho thấy từ số liệu tính theo phương trình thực nghiệm ước lượng chiều cao lửa tốc độ đám cháy theo hệ số hiệu chỉnh 0,567 0,8; công thức ước lượng viết sau Hlu = 0,567*Hlupt, Vc = 0,8*Vcpt Căn vào hệ số xác định ước lượng sai số hiệu chỉnh chiều cao lửa 11%, vận tốc cháy 7% Như vậy, chiều cao lửa tốc độ đám cháy rừng thấp so mơ hình thí nghiệm Ngun nhân mơ hình thí nghiệm VLC rải bề mặt bãi thử cách nhân tạo, xốp so với thực tế rừng vậy, chúng cháy nhanh lửa cao Kết nghiên cứu cho thấy sử dụng phương trình thực nghiệm để dự báo chiều cao lửa tốc độ lan tràn đám cháy cho địa điểm rừng thơng Sóc Sơn Phân tích thành phần tham gia phương trình thực nghiệm nhận thấy cần bước để xác định đặc điểm đám cháy điểm có tọa độ bất kỳ: xác định độ dốc nơi cháy (Doc), xác định khối lượng vật liệu nơi cháy (Mvl), xác định số khí tượng tổng hợp (P) từ xác định chiều cao lửa tốc độ tràn đám cháy KẾT LUẬN Bài báo cung cấp kết nghiên cứu quan trọng đáng tin cậy đặc điểm đám cháy rừng thơng huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội Căn vào đặc điểm nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng thơng huyện Sóc Sơn bao gồm đặc điểm địa hình, thời tiết trạng phân bố rừng đặc điểm VLC, nhóm nghiên cứu lấy mẫu xác định độ ẩm vật liệu 92 rừng; tiến hành thử nghiệm, đo đạc thông số khảo sát thực trạng rừng theo tiêu chí 400 dạng bản; xây dựng mơ hình vật lý đốt thử nghiệm để đo đạc chiều cao vận tốc lan tràn theo tải trọng cháy độ dốc tương ứng với kết khảo sát 400 ô dạng Đồng thời, nhóm tác giả tiến hành đốt thử nghiệm để đánh giá hiệu chỉnh mơ hình vật lý Các số liệu nghiên cứu tính tốn chiều cao lửa vận tốc cháy thu từ mơ hình tương ứng với tài liệu ghi nhận kết vấn lực lượng chữa cháy trực tiếp tham gia chữa cháy địa bàn rừng thông PHĐD địa bàn huyện Sóc Sơn Kết số liệu báo để tác giả nhóm nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu xây dựng hoàn thiện phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật phần mềm hỗ trợ chữa cháy rừng thơng địa bàn huyện Sóc Sơn TÀI LIỆU THAM KHẢO Ban quản lý rừng phòng hộ, đặc dụng Hà Nội (2017), Thuyết minh thiết kế, dự tốn cơng trình hạ cấp VLC (104,5ha) xã Minh Phú, Nam Sơn, Phù Linh, Quang Tiến, Hiền Ninh, Hồng Kỳ, Hà Nội Trần Quang Bảo (2016), Nghiên cứu sử dụng công nghệ không gian địa lý (viễn thám, GIS GPS) phát cháy rừng giám sát tài nguyên rừng, Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Đặng Vũ Cẩn, Hoàng Kim Ngũ, Phạm Ngọc Hưng, Trần Công Loanh, Trần Văn Mão (1992), Giáo trình Quản lý bảo vệ rừng I, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Bế Minh Châu (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm đến khả cháy vật liệu tán rừng thơng góp phần hoàn thiện phương pháp dự báo cháy rừng số vùng trọng điển thông miền Bắc Việt Nam, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội Bế Minh Châu, Phùng Văn Khoa (2002), Lửa TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường rừng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Bế Minh Châu (2012), Quản lý Lửa rừng, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Cảnh sát PCCC Tp Hà Nội, Công an Tp Hà Nội (2011-2018), Báo cáo tổng kết chương trình cơng tác năm 2009-2018, Hà Nội Chi cục Kiểm lâm Hà Nội (2016), Phương án PCCCR năm 2017, Hà Nội Chi cục Kiểm lâm Hà Nội (2017), Phương án Bảo vệ rừng, huy động lực lượng chữa cháy rừng năm 2017, Hà Nội 10 Lê Sỹ Doanh (2014), Nghiên cứu tác động biến đổi khí hậu đến nguy cháy rừng Việt Nam đề xuất giải pháp ứng phó, Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 11 Lê Sỹ Doanh, Nguyễn Thị Tiến, Lê Mạnh Thắng (2016), Đánh giá tình hình thực quy định bảo vệ rừng, phòng cháy, chữa cháy rừng Luật Bảo vệ phát triển rừng 2004, Tạp chí Khoa học Công nghệ Lâm nghiệp, số 6, 9-17 12 Lê Ngọc Hồn (2018), Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khơng gian địa lý phát cháy rừng Việt Nam, Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội 13 Trương Đình Hồng, Bùi Trọng Đổng (2010) Giáo trình chiến thuật chữa cháy sở kinh tế, văn hóa, xã hội, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 14 Brown, A.A (1979), Forest Fire control and use, New York – Toronto 15 Chandler, Craig, Phillip, Thomas, Phillip, Trabaud, Louis, Williams, Dave (1983) Fire in Forestry Volume I and Volume II US 16 Cooper, A,N, (1991), Analys of the Nesterov fire danger rating index in use in Vietnam and associated measures, FAO Consultant, Hanoi 17 Davis K.P (1959) Forest fire: control and use McGraw-Hill Book Co., New York 18 FAO (1989), Review of management systems of tropical Asia Rome 19 Gromovist R., Juvelius M., Heikkila T., (1993), Handbook on forest fire control, Helsinki, 20 Huong L.V (2007) Fuel assessment and fire prevention in pine plantations during the tending stage in Dalat, Lam Dong Province, Vietnam In: International Forest Fire News (IFFN), No 36/ January-June 2006, pp 76 – 86 21 Jim Gould, Peter Ellis, Andrew Sullivan (2004), Bushfire Behaviour and Management Behaviour and Management Report on Vietnam Forest Fire Management Study Tour CSIRO Forestry and Forests Products 22 Laslo Pancel (Ed), (1993) Tropical forestry handbook - Volum Springer - Verlag Berlin Heidelberg 23 McArthur AG, Luke RH, (1986), Bush fire in Australia, Caberra, pp, 142 - 359, 24 Maja Stula & Damir Krstinic & Ljiljana Seric (2011) Intelligent forest fire monitoring system, Croatia RESEARCH ON THE CHARACTERISTICS OF FIRE ON SURFACE OF THE PINE FORESTS IN SOC SON DISTRICT, HANOI CITY Tran Kim Khanh1, Vuong Van Quynh2¸ Ngo Van Xiem1 Vietnam National University of Forestry University of Fire Prevention and Fighting SUMMARY Up to 70% of pine forests in Soc Son district are distributed on slopes from 10 to 30 degrees, and about 10% are distributed on slopes above 30 degrees Most of the forest fires occurred near residential areas at the foothills, with slopes ranging from 10 to 30 degrees The authors have investigated the composition and size of dry layer at sample plots, the results showed that the composition of dry layer under pine forests and leaves is the highest proportion up to 93% The survey at 25 sample plots showed that the average volume of dry carpet is from 12 tons/ha to 70 tons/ha, most of the pine forest area in Soc Son district has combustible fuel in excess of 10 tons/ha – levels considered dangerous for forest fires The authors also conducted 28 test burnings of dry pine leaves with different ground slopes, air temperature and humidity, and material humidity to develop a mathematical model to determine flame height and speed The spread of the fire was consistent with the characteristics of the pine forest in Soc Son district The model's equations have been calibrated and verified by test burning on the actual forest land The test results showed that the mathematical formula of the model can be used to predict forest fires in the study area Keywords: Fire characteristics, forest fire, forest fire prevention, pine forest Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng : 07/5/2022 : 10/6/2022 : 20/6/2022 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 93