nghiên cứu đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng thông ở huyện sóc sơn thành phố hà nội

LỜI CẢM ƠN Luận án tiến sĩ với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, mã số 9620211 là công trình nghiên cứu về đặc điểm đám c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm

đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”

mã số 9620211 là công trình nghiên cứu của riêng tôi Tôi xin cam đoan số

liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án là hoàn toàn trung thực, khách quan, nghiêm túc và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình khoa học khác dưới hình thức nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đều đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đã ghi rõ nguồn gốc

Mọi sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày tháng 6 năm 2024

Tác giả luận án

Trần Kim Khánh

LỜI CẢM ƠN

Luận án tiến sĩ với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm đám cháy trên mặt đất

rừng Thông ở huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội”, mã số 9620211 là công

trình nghiên cứu về đặc điểm đám cháy và phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy các đám cháy trên bề mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội Quá trình thực hiện đề tài, tôi đã gặp nhiều khó khăn, trong đó có đại dịch Covid-19 kéo dài Nhưng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo cùng đồng nghiệp và gia đình cùng sự nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành nội dung nghiên cứu và mục tiêu đặt ra

Tôi xin đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với GS.TS Vương Văn Quỳnh và PGS.TS.NGND Ngô Văn Xiêm, là hai thầy giáo hướng dẫn, đã định hướng và tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, động viên tôi Tôi cũng chân thành cảm ơn PGS.TS Bế Minh Châu, PGS.TS Phùng Văn Khoa cùng nhiều thầy giáo đã tư vấn, cung cấp tài liệu, số liệu khoa học và góp ý để tôi hoàn thành Luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo sau đại học, Khoa Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường, Ban Quản lý rừng phòng hộ - đặc dụng Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi khảo sát rừng, làm thực nghiệm đốt thực nghiệm, góp ý bản Luận án Tôi cũng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học PCCC, lãnh đạo các đơn vị, nơi tôi công tác đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và vợ tôi cùng các thành viên đã luôn động viên tinh thần, hỗ trợ tôi rất nhiều về mọi mặt; hy sinh cả về thời gian, vật chất và tinh thần để giúp tôi hoàn thành Luận án

Hà Nội, ngày tháng năm 2024

Tác giả

Trần Kim Khánh

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

4 Những đóng góp mới của luận án 4

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 6

1.1.1 Các nghiên cứu trên thế giới về cháy rừng và phòng cháy chữa cháy rừng 6

1.1.2 Các nghiên cứu trên thế giới về phòng cháy chữa cháy rừng Thông 23

1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 24

1.2.1 Các nghiên cứu ở Việt Nam về phòng cháy chữa cháy rừng 24

1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam về phòng cháy chữa cháy rừng Thông 341.3 Tình hình nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng ở huyện Sóc Sơn 36

1.3.1 Các nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng ở huyện Sóc Sơn 36

1.3.2 Các nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 36

1.4 Một số khái niệm có liên quan 37

1.4.1 Phương pháp chữa cháy rừng 37

1.4.2 Chiến thuật chữa cháy rừng 37

1.4.3 Kỹ thuật chữa cháy rừng 37

1.4.4 Phương án chữa cháy rừng 38

Chương 2 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 40

2.1.1 Phạm vi nghiên cứu 40

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 41

2.2 Nội dung nghiên cứu 42

2.3 Phương pháp nghiên cứu 42

2.3.1 Phương pháp luận 42

2.3.2 Phương pháp thu thập và xử lý thông tin 46

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 58

3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 58

3.1.1 Địa hình khu vực rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 58

3.1.2 Điều kiện khí tượng khu vực rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 59

3.1.3 Đặc điểm hiện trạng rừng và vật liệu cháy trong rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 62

3.2 Đặc điểm các đám cháy trên mặt đất ở rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 76

3.2.1 Dạng cháy ở rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 76

3.2.2 Chiều cao ngọn lửa và tốc độ lan truyền của các đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 77

3.3 Chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 92

3.3.1 Hiện trạng phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 92

3.3.2 Đề xuất các phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 109

3.4 Công cụ xác định nhanh đặc điểm đám cháy và phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 130

3.4.1 Căn cứ để xác định nhanh đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng

Thông ở huyện Sóc Sơn 130

3.4.2 Công cụ xác định nhanh đặc điểm đám cháy và phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 135

KẾT LUẬN 140

TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO 145 PHỤ LỤC

Bảng 2 3: Các OTC rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 51

Bảng 3 1: Phân bố diện tích rừng (ha) theo độ dốc và độ cao 58

Bảng 3 2: Chỉ tiêu khí hậu cơ bản ở huyện Sóc Sơn 59

Bảng 3 3: Phân bố diện tích rừng trồng theo tuổi ở huyện Sóc Sơn 64

Bảng 3 4: Tần suất tích lũy số ODB (25 m2) theo chiều cao cây bụi thảm tươi 67

Bảng 3 5: Tỷ lệ phần trăm lá, cành, quả và vỏ Thông trong thảm khô 69

Bảng 3 6: Chiều dài lá thông ở 5 OTC điển hình 70

Bảng 3 7: Đường kính lá Thông (Dla) ở 5 OTC điển hình 70

Bảng 3 8: Số liệu đốt VLC trên các mô hình đốt thử nghiệm 78

Bảng 3 9: Chiều cao ngọn lửa và vận tốc đám cháy thử nghiệm dưới rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 82

Bảng 3 10: Chiều cao và tốc độ lan truyền ngọn lửa tính theo phương trình thực nghiệm 83

Bảng 3 11: Số liệu điều tra các bãi đốt thực nghiệm ở nơi có thảm ràng ràng 90

Bảng 3 12: Điều kiện để áp dụng từng kỹ thuật CCR 94

Bảng 3 13: Chiến thuật chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 116

Bảng 3 14: Khoảng cách tiếp cận của các phương tiện, dụng cụ chữa cháy trực tiếp phụ thuộc vào chiều cao ngọn lửa đám 128

Bảng 3 15: Phương pháp chữa cháy đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 133

Bảng 3 16: Hiệu quả và định mức sử dụng phương tiện CCR 135

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1: Ô đốt thử nghiệm (mô hình vật lý) 49

Hình 2 2: Sơ đồ kết hợp phương pháp phân tích logic và phương pháp chuyên gia 57

Hình 3 1 Biến động của chỉ số khí tượng tổng hợp P trong năm 61

Hình 3 2: Phân bố diện tích rừng (màu xanh) ở huyện Sóc Sơn do BQLRPHĐD Hà Nội quản lý 62

Hình 3 3: Thực trạng tuổi rừng trồng ở huyện Sóc Sơn 64

Hình 3 4: Đặc điểm cấu trúc 2 tầng của rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 65

Hình 3 5: Cây bụi cao dưới tán rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 67

Hình 3 6: Vật liệu khô dưới rừng Thông 68

Hình 3 7: Lượng thảm khô ở các OTC 71

Hình 3 8: Phân bố tần suất OTC theo khối lượng thảm khô 72

Hình 3 9: Sự phù hợp giữa khối lượng thảm khô tính được theo phương trình thực nghiệm (Mtkpt) với thực tế (Mtktt) 73

Hình 3 10: Đường cong tích lũy tần suất xuất hiện lượng thảm khô dưới rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 74

Hình 3 11: Lớp thảm khô ở nơi không có và có cây bụi thảm tươi 75

Hình 3 12: Lớp thảm khô ở nơi có cây bụi thảm tươi chủ yếu là ràng ràng 76

Hình 3 13: Mối tương quan giữa chiều cao ngọn lửa Hlua (m) với độ dốc (0) và khối lượng VLC (tấn/ha) 79

Hình 3 14: Mối tương quan giữa chiều cao ngọn lửa Hlua (m) với khối lượng VLC (tấn/ha), độ ẩm VLC Wvlc (%), độ dốc D (o) và tốc độ gió Vg (m/s) 80

Hình 3 15: Đốt thử nghiệm đám cháy dưới rừng Thông 82

Hình 3 16: Mối tương quan giữa chiều cao ngọn lửa và tốc độ lan truyền của đám cháy tính theo phương trình thực nghiệm (Hlupt, Vcpt) với số liệu thực tế (Hlupt, Vcpt) 83

Hình 3 17: Bản đồ phân bố độ cao ở khu vực nghiên cứu 85 Hình 3 18: Bản đồ phân bố độ dốc ở khu vực nghiên cứu 85 Hình 3 19: Sự phù hợp giữa lượng thảm khô tính được theo phương trình thực nghiệm (Mtn) với thực tế (Mtt) 86 Hình 3 20: Công cụ ước tính lượng thảm khô ở rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 87 Hình 3 21: Ước tính lượng thảm khô cho vị trí bất kỳ trong rừng Thông ở huyện Sóc Sơn 88 Hình 3 22: Thực nghiệm xác định đặc điểm đám cháy ràng ràng dưới 89 Hình 3 23: Mối tương quan giữa chiều cao ngọn lửa với chiều cao lớp ràng ràng 90 Hình 3 24: Một loại bàn dập bằng thép dùng để CCR 97 Hình 3 25: Máy thổi gió CCR do Trường Đại học Lâm nghiệp cải tiến

(DAĐL-2011/06) 98 Hình 3 26: Các lô rừng (màu đỏ) có thể sử dụng nước để chữa cháy 99 Hình 3 27: Sử dụng cào để chữa cháy trực tiếp đám cháy thực nghiệm 110 Hình 3 28: Áp dụng chiến thuật chữa cháy chặn đầu với các đám cháy nhỏ 114 Hình 3 29: Thực nghiệm sử dụng lăng vòi phun nước CCR ở huyện Sóc Sơn 123 Hình 3 30: Mô hình nối dài cán bàn dập lửa và ống xả máy thổi gió 125 Hình 3 31: Mẫu trang phục CCR - sáng kiến cải tiến - Trường Đại học PCCC 126 Hình 3 32: Khoảng cách tiếp cận với từng trang phục khi chữa cháy đám cháy mặt trên mặt đất rừng 127 Hình 3 33: Sơ đồ luồng thông tin và các tác nhân trong website 137 Hình 3 34 Giao diện của website cung cấp đặc điểm đám cháy và kỹ thuật CCR 139

DANH MỤC CÁC CHỮ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT 1 Các chữ viết tắt

LLPT Lực lượng và phương tiện

LLPT Lưc lượng và phương tiện NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng

MtkptKhối lượng thảm khô thực nghiệm theo phương trình kg

MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề

Rừng Thông của Hà Nội tập trung nhiều ở huyện Sóc Sơn chủ yếu là

Thông ba lá Năm 1972, Styles và Burley (Styles F.B and Burley J., 1972)

định danh cho khu vực hỗn hợp có xuất hiện loài này và kết luận theo các điều khoản của quy định quốc tế về định danh thực vật học, tên hợp lệ của

Thông ba lá được công bố là Pinus kesiya Royle ex Gordon, (sau đây gọi tắt

là Thông) Do thành phần VLC chủ yếu là lá với khối lượng lớn lại chứa nhiều dầu nhựa nên rừng Thông rất dễ cháy Vào mùa hanh khô, rừng Thông ở huyện Sóc Sơn chủ yếu là Thông ba lá, trở thành đối tượng có nguy cơ cháy rất cao Mặc dù thành phố Hà Nội và cộng đồng địa phương đã áp dụng nhiều biện pháp phòng cháy khác nhau nhưng hàng năm, trên địa bàn huyện Sóc Sơn vẫn xảy ra nhiều vụ cháy rừng, gây thiệt hại cho diện tích rừng và ngân

sách cho công tác chữa cháy, phục hồi rừng sau cháy (phụ lục 18)

Cháy rừng Thông ở huyện Sóc Sơn không chỉ làm thiệt hại đến tài nguyên rừng, mà còn ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái, khu du lịch tâm linh, nghỉ dưỡng và giáo dục trải nghiệm của rừng nơi đây Do biến đổi khí hậu và những thay đổi bất thường của thời tiết làm mức độ khô hạn và nguy cơ cháy rừng Thông ngày càng cao Vì vậy, công tác PCCCR cho rừng Thông ở huyện Sóc Sơn ngày càng cấp thiết và đã nhận được sự quan tâm đặc biệt của các ngành, các cấp từ Trung ương đến địa phương Công tác PCR là chủ đạo, song việc chủ động về mọi mặt chuẩn bị cho công tác CCR cũng rất quan trọng, nhằm giảm thiểu thiệt hại tối đa thiệt hại của từng vụ cháy rừng

CCR Thông ở huyện Sóc Sơn là công tác rất cần thiết nhằm bảo vệ tài nguyên rừng, tài sản của nhân dân và gìn giữ môi trường sinh thái bền vững của Thủ đô Tuy nhiên, CCR là công tác hết sức phức tạp, trước khi ra quyết định, người chỉ huy chữa cháy cần phải xác định đầy đủ những thông tin về trạng thái rừng, điều kiện địa hình, đặc điểm thời tiết, đặc điểm cụ đám cháy

để áp dụng phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy và huy động LLPT sao cho phù hợp với từng đám cháy rừng Thông cụ thể Trong thực tế hiện nay, việc này vẫn còn là một hạn chế Nguyên nhân chủ yếu là LLCC thường không có đủ thông tin, dữ liệu để có thể xác định nhanh và chính xác những đặc điểm về hiện trạng rừng Thông, đặc điểm địa hình, đặc điểm thời tiết hiện thời và điều quan trọng hơn là chưa xác định được đặc điểm của đám cháy rừng Thông cụ thể

Những đặc điểm đám cháy rừng Thông ở huyện Sóc Sơn có liên hệ chặt với các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến đám cháy, nhưng vấn đề này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ Do chưa xác định được các đặc điểm cho từng đám cháy rừng Thông cụ thể nên chưa thể áp dụng các phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật chữa cháy một cách phù hợp Đây là nguyên nhân giải thích tại sao trong đa số các trường hợp cháy rừng Thông, mặc dù nhiều lực lượng được huy động nhưng phải mất rất nhiều thời gian mới có thể dập tắt được đám cháy Thực tế chỉ ra rằng, khi không xác định được chính xác đặc điểm của đám cháy rừng Thông thì người chỉ huy chữa cháy sẽ không thể quyết định được phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật CCR một cách phù hợp và không thể chữa cháy một cách có hiệu quả

Để góp phần xây dựng cơ sở khoa học, giải quyết các tồn tại trên, tôi đã

lựa chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở

huyện Sóc Sơn, thành phố Hà Nội” cho Luận án Tiến sĩ của tôi

Đề tài tập trung nghiên cứu đặc điểm những yếu tố có ảnh hưởng mang tính quyết định đến đặc điểm đám cháy và mối quan hệ của chúng với đặc

điểm của đám cháy trên mặt đất rừng Thông; xây dựng công cụ (là một trang

web) để xác định nhanh đặc điểm diễn biến của đám cháy theo thời gian thực

Từ đó, Ban chỉ đạo và Ban chỉ huy chữa cháy rừng có thể tham khảo, đưa ra các quyết định về phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật chữa cháy một cách phù hợp cho từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung

Góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học xác định đặc điểm đám cháy và phương pháp chữa cháy, chiến thuật chữa cháy cùng kỹ thuật chữa cháy các đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội

- Thiết lập các căn cứ khoa học để xây dựng công cụ xác định nhanh những yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm các đám cháy và phương pháp, chiến thuật cùng kỹ thuật chữa cháy từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở huyện Sóc Sơn

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Đề tài đã mô hình hóa được mối tương quan giữa đặc điểm đám cháy với các yếu tố ảnh hưởng, làm cơ sở để xác định nhanh đặc điểm đám cháy và phương pháp, chiến thuật cùng kỹ thuật CCR rừng Thông ở huyện Sóc Sơn

- Đề tài là một trong những công trình đầu tiên nghiên cứu căn cứ khoa học để xây dựng công cụ xác định nhanh đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông và ứng dụng nó để xác định nhanh phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật chữa cháy cho từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông cụ thể ở huyện Sóc Sơn

- Đề tài đã góp phần định hướng khả năng ứng dụng; thúc đẩy tăng cường áp dụng công nghệ hiện đại vào hoạt động PCCCR nói chung và CCR nói riêng ở Việt Nam

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Đề tài đã góp phần giải quyết một khó khăn của công tác CCR hiện nay là xác định nhanh phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy cho từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông ở từng vị trí cụ thể theo thời gian thực

- Đề tài cũng đã xây dựng được trang web cung cấp nhanh thông tin về đặc điểm đám cháy (chiều cao ngọn lửa và vận tốc lan truyền) theo thời gian thực cho từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông cụ thể ở huyện Sóc Sơn Đây là công cụ rất có ý nghĩa để hỗ trợ các cơ quan chức năng và các lực lượng CCR của địa phương và lực lượng chi viện chữa cháy

4 Những đóng góp mới của luận án

(1) Đặc điểm trạng thái rừng như tên trạng thái rừng, tuổi rừng, khối lượng VLC dưới rừng của từng điểm cách đều 30m trên toàn diện tích rừng Thông ở khu vực nghiên cứu

(2) Số liệu về độ dốc, độ cao của từng điểm cách đều 30m trên toàn diện tích rừng Thông ở khu vực nghiên cứu

(3) Số liệu về nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa lưu trữ đến từng giờ ở khu vực nghiên cứu

(4) Số liệu về khoảng cách đến đường giao thông của các từng địa điểm trên toàn diện tích rừng Thông ở khu vực nghiên cứu

- Đề tài cũng đã xây dựng được công cụ xác định nhanh đặc điểm đám cháy và phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy (là trang web và phần mềm quản trị dữ liệu) cho từng đám cháy trên mặt đất rừng Thông theo thời gian thực Đây là công cụ hữu ích giúp cho từ các cơ quan quản lý Nhà nước và toàn bộ LLCC từ Ban chỉ đạo chữa cháy, Ban chỉ huy chữa cháy, chủ rừng đến những người tham gia chữa cháy và những người chuyên trách CCR có thể truy cập, xác định nhanh điều kiện nơi xảy ra cháy, đặc điểm đám cháy để áp dụng phương pháp, chiến thuật, kỹ thuật chữa cháy phù hợp cho từng đám cháy rừng Thông

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Các nghiên cứu trên thế giới về cháy rừng và phòng cháy chữa cháy rừng

1.1.1.1 Các nghiên cứu về cháy rừng, đặc điểm và cơ chế cháy rừng

Các nghiên cứu về cháy rừng và các dạng cháy rừng:

- Theo Bradstock R.A và cs, (Bradstock R.A, Williams J.E, Gill M.A,

2002) cháy rừng là hiện tượng xảy ra khi một khu vực rừng bị phá hủy bởi

ngọn lửa Cháy rừng có thể xảy ra tự nhiên do sự kết hợp của các yếu tố như thời gian khô hanh kéo dài, cùng với sự xuất hiện các nguồn lửa tự nhiên hoặc sự cháy do người gây ra, bao gồm cả hoạt động con người như đốt rừng hay sự cẩu thả trong việc sử dụng lửa Cháy rừng được xem là thảm họa và đã xảy ra trên toàn cầu

- Theo Timo V.H và cs, (Timo V.Heikkila, Roy Gronqvist, Mik

Jurvélius, 2007) cháy rừng là những đám cháy xuất hiện và lan tràn ở trong

rừng mà không có sự kiểm soát của con người, gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường

- Theo Brown A.A và cs, (Brown A.A, Davis K.P, 1979); Kim C và cs (Kim C, Lee W.K, Byun J.K, Kim Y.K, Jeong J.H, 1999) cháy rừng là hiện

tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của ba thành tố (còn gọi là tam giác lửa) gồm: nguồn nhiệt, Ôxy và VLC Tùy thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi

- Theo Gill A., (Gill A, 2005); Bowman D.M.J.S và cs, (Bowman

D.M.J.S, Balch J.K, Artaxo P, Bond W.J, Carlson J.M, Cochrane M.A, 2009)

cháy rừng có thể gây ra nhiều tác động tiêu cực Nó có thể gây thiệt hại đáng kể cho hệ sinh thái rừng, phá hủy thảm thực vật và gây mất môi trường sống

cho nhiều loài động vật Ngoài ra, theo Taylor S.W và cs, (Taylor S.W,

Woolford D.G., Dean C.B., Martell D.L., 2013) cháy rừng cũng có thể gây ra

những tác động xấu đến môi trường và con người, bao gồm việc tạo ra khói độc hại, ô nhiễm không khí và mất mát tài sản Đặc biệt, cháy rừng có thể lan rộng nhanh chóng và trở thành một thảm họa đe dọa đến sự an toàn và sinh kế của cộng đồng

- Theo tài liệu về Quản lý lửa rừng của Tổ chức Lương thực và nông

nghiệp Liên hiệp quốc, (FAO, 2000) cháy rừng là sự xuất hiện và lan truyền

của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người; gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường

- Năm 1993, Laslo Pancel và cs, (Laslo Pancel and Michael Köhl, 1993)

đã dựa vào sự phân bố và lan truyền của ngọn lửa trên các tầng VLC trong rừng, phân chia thành ba loại cháy rừng: (1) Cháy dưới tán cây hay cháy trên mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, thảm khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất; (2) Cháy tán rừng là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; (3) Cháy ngầm là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ bên dưới mặt đất rừng, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời các loại cháy trên Tuỳ theo loại cháy rừng mà áp dụng những biện pháp phòng cháy và chữa cháy khác nhau

- Có nhiều quan điểm khác nhau về sự xuất hiện đám cháy rừng:

+ Theo Timo V và cs (Timo V.Heikkila, Roy Gronqvist, Mik Jurvélius,

2007) hầu hết các vụ cháy rừng là do con người tạo ra hoặc/và gây ra bởi các

hoạt động khác nhau của con người Rất hiếm khi cháy rừng là do thiên nhiên

gây ra (ví dụ như: sét đánh) Flannigan và cs, (Flannigan M.D, Krawchuk

M.A, De Groot W.J, Wotton B.M, Gowman L.M, 2009) coi sự xuất hiện của

đám cháy là "một thước đo tương đối đơn giản về hoạt động của đám cháy

nhằm định lượng sự hiện diện hay vắng mặt của một hiện tượng cháy (vụ

cháy)" Finney, năm 2005 (Finney M.A, 2005) đã sử dụng định nghĩa tần suất

các vụ cháy đã được báo cáo và ghi lại trong một khu vực hữu hạn và khoảng thời gian trong quá khứ (ví dụ: số vụ cháy/ha/năm) Plucinski, năm 2011

(Plucinski M.P, 2011) đã sử dụng một định nghĩa tổng quát hơn rằng "sự xuất

hiện của đám cháy được sử dụng để mô tả sự hiện diện và tần suất của các đám cháy trong một khoảng thời gian và không gian hữu hạn"

+ Sự xuất hiện của đám cháy đôi khi được coi là sự bắt cháy trong một đơn vị không gian và thời gian nhất định, theo Cunningham và cs,

(Cunningham A.A, Martell D.L, 1973); Preisler và cs (Preisler H.K, Brillinger

D.R, Burgan R.E, Benoit J.W, 2004); Syphard và cs (Syphard A.D, Radeloff V.C, Keuler N.S, Taylor R.S, Hawbaker T.J, Stewart S.I, Clayton M.K, 2008);

Wotton và cs (Wotton B.M, Nock C.A, Flannigan M.D); Penman và cs (Penman T.D, Bradstock R.A, Price O, 2013) Trong khi trong các trường hợp

khác, được gọi là hoạt động đốt lửa trong một đơn vị không gian và thời gian

Krawchuk và cs (Krawchuk M.A, Moritz M.A Parisien M.A, Van Dorn J,

Hayhoe K, 2009); Chuvieco và cs, (Chuvieco E, Aguado I, Yebra M, Nieto H, Salas J, Martín M.P, Vilar L, Martínez J, 2010); Olivera S.L.J và cs (Olivera S.L.J, Pereira J.M.C, Carreiras J.M.B, 2012); Renard và cs (Renard Q, Pélissier R, Ramesh B.R, Kodandapani N, 2012); Hawbaker và cs (Hawbaker T.J, Radeloff V.C, Stewart S.I, Hammer R.B, Keuler N.S, Clayton M.K, 2013)

Trước đây, sự xuất hiện của đám cháy có ý nghĩa tương tự như sự bắt cháy (được ghi nhận); trong trường hợp thứ hai, nó bao gồm cả sự bắt cháy và lan

truyền lửa, Chuvieco và cs (Chuvieco E, Aguado I, Yebra M, Nieto H, Salas J,

Martín M.P, Vilar L, Martínez J, 2010) Định nghĩa về sự xuất hiện của đám

cháy phần lớn phụ thuộc vào bối cảnh và mục đích cụ thể của nghiên cứu, cũng như chất lượng của bộ dữ liệu về đám cháy (độ chính xác, đầy đủ, nhất quán, hình thức, nguồn, ví dụ: quan sát dựa trên ghi nhận của các cơ quan quản lý hoặc vệ tinh)

+ Sự xuất hiện của đám cháy là một khái niệm cơ bản để hiểu được sự phân bố không gian và thời gian của các đám cháy Nó cũng là một thành

phần thiết yếu của rủi ro hỏa hoạn, Chuvieco và cs (Chuvieco E, Aguado I,

Yebra M, Nieto H, Salas J, Martín M.P, Vilar L, Martínez J, 2010); Taylor và

cs (Taylor S.W, Woolford D.G., Dean C.B., Martell D.L., 2013) và là một thuộc tính của chế độ hỏa hoạn, Cary và cs, (Cary G.J, Bradstock R.A, Gill

A.M, Williams R.J, 2012) Hiểu về sự xuất hiện của đám cháy gây ra hỏa hoạn

là rất quan trọng đối với các nhà quản lý lửa rừng trong việc lập kế hoạch các chiến lược cho các hoạt động PCCC (ví dụ: thời gian và phân bổ xử lý VLC, thiết lập các nguồn lực dập lửa cũng như khôi phục các khu vực bị cháy:

McRae (Mc Rae R.H.D, 1992), Finney (Finney M.A, 2005), Syphard và cs

(Syphard A.D, Radeloff V.C, Keuler N.S, Taylor R.S, Hawbaker T.J, Stewart S.I, Clayton M.K, 2008), Olivera và cs (Olivera S.L.J, Pereira J.M.C, Carreiras J.M.B, 2012), Chuvieco và cs (Chuvieco E, Aguado I, Jurdao S,

Pettinari M, Yebra M, 2014)

Các nghiên cứu về đặc điểm và cơ chế của cháy rừng: - Hiểu rõ đặc điểm của từng đám cháy là yêu cầu rất quan trọng trong việc khống chế và dập tắt chúng Đặc điểm cháy được đề cập đến ở đây là cách mà đám cháy bị tác động bởi các thông số của VLC, thời tiết và địa hình,

FFMG (Forest Fire Management Group, 2014) Một vụ cháy rừng có thể trải

qua nhiều giai đoạn, bao gồm: bắt cháy, phát triển, lan rộng với tốc độ ổn định, tiềm ẩn biểu hiện đặc điểm cháy cực đoan (ví dụ: tốc độ cháy nhanh với

cường độ cao) và tắt dần, Pyne S.J và cs (Pyne S.J, Andrews P.L, Laven R.D,

1996), Sullivan và cs (Sullivan, A, Cruz, MG, Ellis, P, Gould, JS, Plucinski, MP, Hurley, R, Koul, V, 2014) "Dấu ấn" của đám cháy phụ thuộc vào đặc

điểm của một sự kiện cháy cụ thể, có thể được đặc trưng bởi xác suất cháy, hình dạng và kích thước đám cháy, kiểu cháy ngang và dọc, cũng như kiểu

đốm, Catchpole (Catchpole W, 2002)

- Diện tích đám cháy biểu thị phạm vi của đám cháy khi nó lan rộng ra một khu vực nhất định và là một thành phần thiết yếu của nguy cơ cháy,

Taylor và cs (Taylor S.W, Woolford D.G., Dean C.B., Martell D.L., 2013) và chế độ cháy, Turner và cs (Turner M.G, Romme, W.H, Gardner R.H, Hargrove W.W, 1997); Turner (Turner M.G, 2010) Diện tích đám cháy được

quyết định bởi tốc độ cháy lan và khả năng ngăn chặn cháy lan Khả năng ngăn chặn bị ảnh hưởng bởi cường độ, khoảng cách và tốc độ lan rộng của

đám cháy, Catchpole (Catchpole W, 2002) Điều này cho thấy mối liên hệ giữa quy mô đám cháy và hiệu quả dập tắt, Taylor và cs (Taylor S.W,

Woolford D.G., Dean C.B., Martell D.L., 2013) Hậu quả sinh thái của đám

cháy bị ảnh hưởng trực tiếp bởi quy mô đám cháy thông qua các tác động liên

quan đến khu vực, Turner và cs (Turner M.G, Romme, W.H, Gardner R.H,

Hargrove W.W, 1997); Bond và cs (Bond W.J, Keeley J.E, 2005) Ví dụ, quy

mô của một đám cháy về cơ bản quyết định mức độ ảnh hưởng của thảm thực

vật hoặc các loài do cháy, Turner và cs (Turner M.G, Romme, W.H, Gardner

R.H, Hargrove W.W, 1997) Khu vực bị cháy có mối tương quan thuận với

quy mô của các hiệu ứng cháy riêng lẻ đối với chu trình carbon và lượng khí

thải, Conard và cs (Conard S.G, Sukhinin A.I, Stocks B.J, Cahoon D.R,

Davidenko E.P, Ivanova G.A, 2002); Turetsky và cs (Turetsky M.R, Kane E.S, Harden J.W, Ottmar R.D, Manies K.L, Hoy E, Kasischke E.S, 2011) Từ quan

điểm này, việc hiểu được đặc tính của quy mô đám cháy và các yếu tố thúc đẩy của nó là rất quan trọng để lập kế hoạch cho các hoạt động giảm thiểu rủi ro và quản lý đám cháy bền vững về mặt sinh thái, Price và Bradstock

(Bradstock, R.A Price O.F, 2011); Fang và cs (Fang L,Yang J, Zu J, Li G,

Zhang J, 2015)

- Cơ chế cháy mô tả các đặc điểm của chuỗi các sự kiện cháy, Gill A

(Gill A, 2005) Do đó, đặc điểm của một đám cháy riêng lẻ và chế độ cháy có

liên quan chặt chẽ với nhau, Cary G.J và cs (Cary G.J, Bradstock R.A, Gill

A.M, Williams R.J, 2012) Khái niệm về cơ chế cháy được giới thiệu bởi Gill

A (Gill A., 1974) để hiểu rõ hơn về tác động lâu dài của lửa đối với hệ sinh

thái Gill A đã xác định các thành phần của cơ chế cháy như cường độ, tần suất, tính thời vụ và loại (trên mặt đất hoặc dưới mặt đất) Heinselman M.L

(Heinselman M.L, 1981) đã tóm tắt các yếu tố chế độ cháy như loại và cường

độ (cháy nghiêm trọng khó kiểm soát/ cháy nhẹ dễ kiểm soát), quy mô (diện

tích), tần suất hoặc khoảng thời gian lặp lại và tính thời vụ Bond và cs (Bond

W.J, Keeley J.E, 2005) đã sửa đổi khái niệm chế độ cháy do Gill A xác định

bao gồm mức tiêu thụ nhiên liệu và mô hình lan truyền lửa (cháy mặt đất, cháy ngọn, cháy ngầm và quy mô/độ lan tỏa của đám cháy) cường độ, mức độ nghiêm trọng, tần suất và tính thời vụ Trong đó, bao gồm mức độ nghiêm trọng của các loại đám cháy và phân biệt định nghĩa chế độ hỏa hoạn của Bond W.J và Keeley J.E với định nghĩa của Gill A Chế độ cháy cung cấp một cách tích hợp để mô tả các kiểu cháy không gian và thời gian đa dạng và tác động của chúng đối với hệ sinh thái hoặc cảnh quan, Gill A., Bradstock và cs

(Bradstock, R.A Price O.F, 2011), Bond W.J và cs, Keeley J.E (Keeley J.E,

2009) và cũng là một khái niệm quan trọng trong việc hỗ trợ ra quyết định để

giảm thiểu và quản lý rủi ro, Keeley J.E, Gill A và cs (Gill A., Stephens S.L,

Cary G.J, 2012) Ví dụ, tần suất cháy là sự cố cháy trong một thời gian và khu

vực nhất định, Bond W.J và cs, cháy tần suất cao có thể dẫn đến mất các loài thực vật (đặc biệt là cây bụi), giảm cấu trúc thảm thực vật và sau đó là mất

các loài động vật, Gill A., Bradstock và cs (Bradstock R.A, Williams J.E, Gill

M.A, 2002) Cường độ cháy là năng lượng đầu ra của đám cháy, Byram

(Byram G.M, 1959) hoặc năng lượng giải phóng từ chất hữu cơ trong quá

trình đốt cháy, Bond W.J và cs, Keeley J.E Cường độ dự kiến sẽ liên quan đến các tác động ngắn hạn đối với các loại thảm thực vật (đặc biệt là rừng) vì các đám cháy cường độ thấp thường chỉ có thể tiêu hủy VLC thấp gần sát mặt đất rừng, trong khi các đám cháy cường độ cao có nhiều khả năng ảnh hưởng

đến tán cây, tầng đất và các lớp hữu cơ của đất, Gill A Tổn thất và thiệt hại về tài sản kinh tế xã hội cũng được cho là có liên quan đến cường độ cháy do mối tương quan giữa nó với bức xạ ngọn lửa và diện tích tiếp xúc với ngọn

lửa, ảnh hưởng đến khả năng bắt cháy của cấu trúc, Blanchi và cs (Blanchi R,

Lucas C, Leonard J, Finkele K, 2010); Gill A và cs (Gill A., Stephens S.L, Cary G.J, 2012)

Sự hiểu biết về cơ chế cháy là rất quan trọng để xem xét một cách có hệ thống một loạt các giá trị về môi trường, sinh thái và kinh tế xã hội trong việc quản lý rủi ro cháy Rủi ro cháy đã được xác định bởi Chuvieco E và cs

(Chuvieco E, Aguado I, Jurdao S, Pettinari M, Yebra M, 2014), là sự kết hợp

của hai thành phần - xác suất xảy ra cháy và thiệt hại tiềm ẩn Thành phần thứ nhất được cấu thành bởi khả năng đám cháy bùng cháy ở một nơi nhất định và khả năng đám cháy lan rộng trên một khu vực Thành phần thứ hai mô tả hậu quả có thể xảy ra cháy, bao gồm các tác động tiêu cực của cháy đối với giá trị

kinh tế xã hội và giá trị sinh thái Taylor và cs (Taylor S.W, Woolford D.G.,

Dean C.B., Martell D.L., 2013) đã xem xét một số thành phần rủi ro do cháy

gây ra để cung cấp thông tin cho công tác quản lý cháy, bao gồm bắt cháy và xảy ra cháy, tốc độ phát triển, quy mô, diện tích và tần suất cháy, trên một loạt quy mô không gian và thời gian

Các nghiên cứu về nguy cơ cháy rừng và chỉ số khô hạn: - Theo Nhóm điều phối quốc gia về lửa rừng ở Mỹ, Cary GJ và cs

(Cary G.J, Bradstock R.A, Gill A.M, Williams R.J, 2012)thuật ngữ đánh giá

nguy cơ cháy được hiểu như sau: (1) là một tập hợp nhiên liệu được xác định bởi khối lượng, loại, điều kiện, trật tự sắp xếp và vị trí theo mức độ từ khó đến dễ cháy; (2) một thước đo mức độ nguy hiểm về cháy do các nguyên liệu sẵn có để đốt cháy Khả năng cháy được tạo ra từ số lượng tương đối, loại và

tình trạng của VLC, đặc biệt là độ ẩm Theo Белоп C.B (Белоп C.B, 1982); Craig Chandler và cs (Chandler Craig C., N Phillip Cheney, Philip Thomas,

Louis Trabaud,, Dave G., 1983); Pearce H.G và cs (Pearce H.G, Anderson S.A.J, 2008); Moore P (Moore P., 2003): Các yếu tố quan trọng nhất ảnh

hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là: điều kiện khí tượng, loại rừng, VLC, địa hình và hoạt động kinh tế xã hội của con người

- Các yếu tố khí tượng bao gồm: lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí có ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm VLC dưới rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bắt lửa và vận tốc lan truyền của đám cháy Ở Mỹ, từ năm 1914, E.A

Beal và C.B Show [dẫn theo (Trần Minh Cảnh, 2020)] đã tiến hành nghiên

cứu và xác định khả năng cháy lớp thảm mục của rừng: độ khô hạn càng cao thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn Tiếp theo, nhiều nhà khoa học khác cũng đã nghiên cứu và đưa ra những cấp độ về mức độ nguy hiểm của cháy rừng trên cơ sở đánh giá mức độ ẩm của lớp thảm mục rừng và tiến hành

thực nghiệm để đánh giá khả năng bắt lửa, Chandler và cs, (Chandler Craig

C., N Phillip Cheney, Philip Thomas, Louis Trabaud,, Dave G., 1983) Sau

nhiều năm nghiên cứu và cải tiến, đến năm 1978 các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra được hệ thống dự báo cháy rừng tương đối hoàn thiện Theo hệ thống này, có thể dự báo cháy rừng cho nhiều loại VLC khác nhau trên cơ sở phân ra các dạng VLC, đồng thời dựa vào số liệu về thời tiết, độ ẩm VLC ở các cấp, kết hợp với yếu tố địa hình để dự báo nguy cơ xảy ra cháy rừng và dự đoán mức độ nguy hiểm của chúng

- Ở Australia, các chuyên gia Mc Arthur A.G và cs (Mc Arthur A.G,

Luke R.H, 1984) đã căn cứ vào độ ẩm VLC để phân cấp nguy cơ cháy rừng và

đưa ra mối quan hệ tương quan giữa độ ẩm của VLC và khả năng cháy rừng để dự báo nguy cơ cháy rừng

- Chỉ số khô hạn là chỉ số rất đặc trưng mà nhiều tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu nhằm vào nhiều mục đích khác nhau như phân loại các vùng khí hậu, các kiểu thảm thực vật, các mùa thực vật sinh trưởng và phát triển; đặc biệt là ứng dụng các chỉ số này vào việc xác định mùa cháy và nguy cơ cháy rừng Một số tác giả có các công trình nghiên cứu về chỉ số khô hạn điển hình như sau:

+ Transeau E.N (Transeau E.N, 1905), Oliver J.E (Oliver J.E, 2005) và E.M Oldekop (Oldekop E.M, 1911) đã đề xuất công thức định lượng về chỉ

số khô hạn là P/E, với P là lượng mưa và E là lượng bốc hơi

+ Ở Nga và Liên Xô (cũ), dự báo cháy rừng cũng được bắt đầu nghiên cứu từ rất sớm, có nhiều phương pháp dự báo cháy rừng đã được nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng Đó là những công trình nghiên cứu của các nhà khoa

học Valendic E.V [dẫn theo (Trần Minh Cảnh, 2020)] và Nesterop V.G (Нестеров В.Г, 1949) Tuy nhiên phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp

(Nesterov Empirical Drought Index), căn cứ vào các nhân tố khí tượng: lượng mưa, nhiệt độ và độ chênh lệch bão hòa của độ ẩm không khí tại thời điểm 13h của Nesterop V.G đề xuất là được áp dụng rộng rãi nhất, như ở: Đức, Ba

Lan, Tiệp Khắc (cũ) và Việt Nam, Phạm Ngọc Hưng [dẫn theo (Phạm Ngọc

Hưng, Phòng cháy chữa cháy rừng, 1994), (Phạm Ngọc Hưng, Thiên tai khô hạn cháy rừng và giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng ở Việt Nam, 2001)]

Theo phương pháp này, chỉ tiêu P được xác định như sau:

Bảng 1 1 Đánh giá nguy cơ cháy rừng theo chỉ số P được E.A Shetinsky

đề xuất

Phạm vi chỉ số P Cấp Mô tả

1001– 4000 3 Nguy cơ cháy trung bình



n

i 1

- Từ các nghiên cứu trên cho thấy, VLC là yếu tố quyết định đến việc hình thành và lan truyền của đám cháy rừng VLC liên quan đến cháy rừng thông qua các chỉ số, như: thành phần và loại VLC; độ dày, khối lượng, kích thước, sự sắp xếp trong không gian trên bề mặt đất rừng và độ ẩm của VLC Ngoài ra còn có sự tác động rất lớn của môi trường như: địa hình (độ dốc hướng phơi), thời tiết (tốc độ gió, nhiệt độ, ẩm độ và nhiệt độ môi trường rừng)

+ VLC được định nghĩa là tất cả các vật liệu hữu cơ dễ cháy trong rừng và các loài thực vật khác tạo ra nhiệt trong quá trình đốt bao gồm cỏ, cành cây, gỗ, cơ sở hạ tầng ở nông thôn và đô thị Ngoài ra còn có khái niệm về VLC tự nhiên là những vật liệu ngoài tự nhiên không do con người tạo ra

+ Theo Kulatski P.P [dẫn theo (Bế Minh Châu, Phùng Văn Khoa,

2002)], khi nghiên cứu về ảnh hưởng của tính chất VLC liên quan đến sự xuất

hiện và lan truyền của đám cháy, đã chia VLC ra một số nhóm chính theo thứ tự như sau: Thảm khô (lá, cành quả rụng và thảm khô); Thảm mục, than bùn và cây có dầu; Cây bụi và thảm tươi; Cây tái sinh; Cây đổ, cành gãy; Cành ngọn và gốc sau khi bị chặt khai thác; Cành lá và thân cây gỗ còn tươi Theo tác giả, cường độ cháy rừng thường phụ thuộc vào tình trạng và số lượng VLC trong khu rừng đó Tác giả cũng cho rằng, độ ẩm tới hạn của các nhóm VLC có ý nghĩa lớn trong việc xác định nguy cơ cháy rừng và mức độ lan truyền của đám cháy

1.1.1.2 Các nghiên cứu về phòng cháy rừng và chữa cháy rừng

Cháy rừng chịu sự tác động của các yếu tố tự nhiên, kinh tế và xã hội Vì vậy, trong công tác PCCCR có thể bao gồm cả những biện pháp kinh tế, xã hội và khoa học công nghệ Nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến các lĩnh vực khác nhau trong công tác PCCCR như dự báo nguy cơ cháy rừng, các biện pháp PCR, các biện pháp CCR… đã được công bố và được áp dụng thực tiễn trên thế giới

Các nghiên cứu về quản lý lửa rừng: - Quản lý lửa rừng là mọi hoạt động cần thiết bảo vệ rừng không bị cháy cùng với việc sử dụng lửa nhằm đáp ứng những mục tiêu trong quản lý đất đai Những hoạt động này bao gồm các nội dung chính: phòng cháy, chữa

cháy, sử dụng lửa và phục hồi rừng sau cháy, Timo V và cs (Timo

V.Heikkila, Roy Gronqvist, Mik Jurvélius, 2007), Cary G.J (Cary G.J, 2002)

- Quản lý lửa rừng về cơ bản là sự kết hợp các nỗ lực để duy trì lửa trong một chế độ cháy mong muốn Một chế độ cháy là Tập hợp các đám cháy tự nhiên hoặc nhân tạo, xảy ra trong một khu vực xác định và trong một khoảng thời gian xác định, có tính đến tần suất cháy, cường độ từng đám cháy, mùa xảy ra cháy, phân bố các đám cháy trên toàn vùng và khoảng thời gian từ vụ cháy trước đó

- Mặc dù hỏa hoạn có tính hủy diệt và do đó là mối quan tâm đáng kể về mặt bảo vệ tính mạng và tài sản, nhưng chúng cũng là một quá trình sinh thái

thiết yếu và không thể thay thế Ellis và cs (Ellis S, Kanowski P, Whelan R,

2004) Tác động bất lợi của cháy rừng cần được giảm thiểu thông qua các

hành động hiệu quả Trong một số trường hợp, lửa rừng có thể là một công cụ có giá trị để đạt được các mục tiêu quản lý đất đai Do đó, việc quản lý lửa rừng phải được tích hợp vào các hoạt động quản lý đất đai để đáp ứng các mục tiêu mong muốn

- Ý nghĩa của "quản lý lửa rừng" khác nhau theo các ngữ cảnh khác nhau Trong điều tra quốc gia về quản lý và giảm thiểu cháy rừng được thực

hiện do Hội đồng chính phủ Australia (COAG) (Counsil of Australia

Goverment, 2004), quản lý lửa rừng được định nghĩa là "tất cả các hoạt động

liên quan đến quản lý các vùng đất dễ cháy, bao gồm cả việc sử dụng lửa để

đáp ứng các mục đích và mục tiêu quản lý đất đai", Ellis và cs (Ellis S,

Kanowski P, Whelan R, 2004) Theo "Tuyên bố chính sách quản lý cháy rừng

quốc gia đối với rừng và đất rừng" của Cục quản lý cháy rừng quốc gia Hoa

Kỳ- FFMG (Forest Fire Management Group, 2014), việc quản lý lửa rừng có

một số mục tiêu chiến lược, chẳng hạn như quản lý hiệu quả các vùng đất bị cháy để giảm nguy cơ hỏa hoạn và tăng cường sức khỏe, đa dạng sinh học và khả năng phục hồi của các hệ sinh thái; cải thiện sự tham gia và giáo dục của cộng đồng; tăng cường quan hệ đối tác của các cơ quan quản lý và năng lực giảm thiểu rủi ro; phát triển các phương pháp và kiến thức quản lý rủi ro chủ động và thích ứng Cụ thể, các mục tiêu giảm thiểu và hạn chế rủi ro hỏa hoạn, cũng như giảm thiểu tác động sinh thái bất lợi của cháy, có thể đạt được một phần bằng cách sử dụng một số hoạt động/phương pháp kiểm soát như hạn chế sự phát sinh đám cháy không mong muốn và quản lý VLC và chữa cháy có hiệu quả (ví dụ: các biện pháp xử lý bằng đốt hoặc dùng băng cản

lửa), Ellis và cs (Ellis S, Kanowski P, Whelan R, 2004); Gill A và cs (Gill A.,

Stephens S.L, Cary G.J, 2012)

Như vậy, có thể thấy rằng việc đề ra các chiến lược, chiến thuật và các kế hoạch để PCCCR là rất cần thiết trong bối cảnh diễn biến cháy rừng ngày càng phức tạp cả về mức độ cháy và quy mô cháy

Các nghiên cứu về phòng cháy rừng: PCR bao gồm mọi hoạt động được tiến hành khi cháy rừng chưa xảy ra, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất khả năng phát sinh của đám cháy hoặc nếu cháy rừng xảy ra cũng hạn chế sự lan tràn và những thiệt hại do đám cháy gây nên,

Chandler Craig C và cs (Chandler Craig C., N Phillip Cheney, Philip Thomas,

Louis Trabaud,, Dave G., 1983) Về bản chất, PCR là những phương pháp, biện

pháp tác động để ngăn ngừa sự xuất hiện của nguồn nhiệt và/hoặc giảm thiểu VLC trong rừng

- Cheney P (Cheney N.P, 1996) đã nghiên cứu tầm quan trọng của việc

giảm khối lượng VLC dẫn tới giảm khả năng lan truyền của đám cháy rừng bạch đàn Tác giả đã xác định mối quan hệ giữa thời gian cháy với khối lượng VLC, trong đó 3 nhân tố quan trọng là kích cỡ của VLC, độ nén chặt và độ

dày của lớp VLC Thêm vào đó tác giả cũng đã có sự phân biệt giữa VLC khô và VLC có độ ẩm cao Ngoài ra, tác giả cũng đã xác định: trong giai đoạn đầu của đám cháy, VLC khô là yếu tố quyết định trong quá trình cháy rừng

- Từ năm 2006 - 2010 một dự án nghiên cứu về nghịch lý của lửa (Fire Paradox) đã được đề xuất và thực hiện bởi các nhà khoa học của Viện Lâm nghiệp Châu Âu (European Forest Institute) Dự án nhằm thiết lập cơ sở khoa học, biện pháp kỹ thuật làm tiền đề cho việc hình thành nên quan điểm và chính sách mới về quản lý lửa rừng tổng hợp Nội dung của dự án tập trung vào các khu bảo tồn thiên nhiên để quản lý sinh cảnh cho việc săn bắn, quản lý cảnh quan, giảm VLC và dùng lửa chống lửa Việc đốt chỉ định phải được thực hiện trong điều kiện lượng VLC cho phép và thời tiết phù hợp, nhằm tạo ra đám cháy với cường độ thấp đáp ứng mục tiêu làm giảm VLC, qua đó làm giảm nguy cơ cháy rừng với cường độ cao

- Montiel C và cs (Montiel C., Kraus D., 2010) cho rằng việc đốt chỉ

định được xem là một kỹ thuật quản lý tiềm năng để đạt được nhiều mục tiêu khác nhau, như là một biện pháp cải tiến kỹ thuật lâm sinh, kiểm soát sâu bệnh, quản lý sinh cảnh và bảo tồn đa dạng sinh học Đặc biệt là đốt chỉ định còn là công cụ hiệu quả làm giảm VLC gây nên thảm họa cháy rừng (hazardous fuels) và còn có thể coi là một biện pháp gián tiếp dùng lửa để chống lại lửa rừng (suppression fire, fire fighting)

- Tại Mỹ, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu để tìm ra mối quan hệ giữa khả năng cháy rừng dựa trên độ ẩm của lớp thảm mục và đã đưa ra nhận định rằng thảm thực vật càng khô, nguy cơ cháy rừng càng cao Biển báo hiệu "Cấp dự báo cháy rừng" được phát triển tại Canada, hệ thống biển báo này đã được một số quốc gia khác như Tây Ban Nha, Mexico, Venezuela, Argentina và Chile áp dụng Tại Thụy Điển, Angstrom đã đề xuất sử dụng chỉ số dự báo cháy rừng dựa trên hai yếu tố khí tượng chính là nhiệt độ và độ ẩm không khí để xác định mức độ nguy cơ cháy rừng Ngoài ra, Mc Arthur A.G

và cs (Mc Arthur A.G, Luke R.H, 1984) đã xây dựng hệ thống xác định nguy

hiểm cháy rừng dựa trên số liệu từ thử nghiệm các loại VLC trong điều kiện thời tiết khác nhau và kết hợp kinh nghiệm thực tế Ở Trung Quốc, dự báo cháy rừng chủ yếu bắt đầu từ thập kỷ 60, nhiều nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa hàm lượng nước của VLC và các yếu tố khí tượng Ngoài ra, về kỹ thuật tạo băng cản lửa trong PCCCR cũng đã được nghiên cứu tại một số quốc gia như Đức, Nga, Australia bằng việc xây dựng các đường băng đai xanh phòng cháy, trên đó trồng các loài cây lá rộng Ở Trung Quốc, hiện nay thường dùng các loài cây như Vối thuốc, Giổi, San hô, Cọ, Keo để trồng trên băng cản lửa

- Qua nghiên cứu, Christiansen và cs (Christiansen JR, Folkman WS,

Adams LJ, Hawkes P, 1969) đã nhận ra tầm quan trọng của hành vi con người

bên cạnh các yếu tố lý sinh liên quan đến các vụ cháy rừng Họ đưa ra một loạt các đề xuất dựa trên vị trí (điểm nóng), nhân khẩu học và các yếu tố xã hội như thái độ và niềm tin, để từ đó đánh giá ảnh hưởng đến hành vi của con người Họ kết luận rằng những thông tin như vậy có thể được sử dụng để phát triển các chiến lược dài hạn cũng như để theo dõi và đánh giá hiệu quả công tác PCCCR

- Thomas D và cs (Thomas D, Butry D, Prestemon J, 2013) khuyến nghị

cần có ba loại thông tin để cải thiện hiệu quả của các nỗ lực phòng chống cháy rừng, đó là (i) các đặc điểm của dữ liệu cháy rừng bao gồm nguyên nhân và mức độ xảy ra cháy, (ii) Kiểu cháy rừng theo không gian và (iii) Ảnh hưởng của các hoạt động phòng ngừa Nếu có thông tin cụ thể về từng loại có thể cải thiện việc sử dụng các nguồn lực hạn chế và đạt được các mục tiêu phòng ngừa dài hạn hiệu quả hơn

- Khi công nghệ thông tin phát triển, nhiều chương trình máy tính đã được tạo ra để hỗ trợ cho việc PCCCR, chẳng hạn: Chương trình Firewise được phát triển bởi Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia (NFPA) tại Hoa

Kỳ vào những năm 1980 để đối phó với những thiệt hại do cháy rừng gây ra Chương trình bắt đầu bằng cách nâng cao nhận thức về các rủi ro liên quan đến cháy rừng, sau đó cung cấp hướng dẫn cụ thể về cách giảm thiểu rủi ro đối với tài sản Các khuyến nghị tập trung vào việc tạo cảnh quan bằng thảm thực vật có khả năng chống chịu lửa và loại bỏ các vật liệu dễ cháy Chương trình FireSmart của Canada, được mô phỏng theo cùng một bộ nguyên tắc với Firewwise và được sử dụng để giảm thiểu thiệt hại về con người và tài sản trước rủi ro hỏa hoạn FireSmart lần đầu tiên được khởi xướng ở bang Alberta, Canada vào cuối những năm 1990 bởi Partners in Protection (PiP) để tạo ra các giải pháp nâng cao nhận thức và năng lực cho các cộng đồng dễ bị tổn thương Các hoạt động phòng ngừa được đề xuất bao gồm tạo cảnh quan và cải tạo\giảm tải nhiên liệu trong khu vực dễ phát sinh cháy, Cohen J.D

(Cohen J.D, Preventing disaster: home ignitability in the wildland urban

interface, 2000); Cohen (Cohen J.D, Relating flame radiation to home ignition using modeling and experimental crown fires, 2004)

- Tại Australia, chính quyền đã áp dụng phương pháp PCCCR dựa vào cộng đồng tập trung vào việc giáo dục và đào tạo các cá nhân về một bộ nguyên tắc bảo vệ rừng, lập các đội tuần tra bảo vệ rừng cấp địa phương và áp dụng các phần mềm máy tính để nâng cao vai trò của người dân trong việc

PCCCR Gilbert J (Gilbert J., 2007)

- Hiệp hội Quốc tế về Rừng Địa Trung Hải đã công bố một báo cáo lập trường sau hai cuộc họp của nhóm công tác về phòng chống cháy rừng ở vùng đất hoang Báo cáo đưa ra 05 khuyến nghị để tăng cường các cân nhắc về phòng chống cháy rừng: (1) tăng cường hợp tác quốc tế, (2) lồng ghép phòng chống cháy rừng vào các chương trình và chính sách lâm nghiệp cũng như các chiến lược biến đổi khí hậu, (3) thúc đẩy kiến thức và giáo dục, (4) tăng cường tài chính bền vững và (5) hài hòa các hệ thống thông tin để đối phó với

rủi ro cháy rừng, IAMF (International Association for Mediterranean Forest,

2018)

Chữa cháy rừng: CCR bao gồm các công việc và hành động liên quan tới hoạt động dập tắt đám cháy, kể từ khi đám cháy được phát hiện đến khi bị dập tắt hoàn toàn,

Christiansen JR và cs (Christiansen JR, Folkman W.S, Adams L.J, Hawkes P,

1969) Về bản chất, CCR là những phương pháp, chiến thuật, biện pháp kỹ thuật tác động để cách ly hay làm mất đi ít nhất 1 trong 3 yếu tố cấu thành nên tam giác cháy, ví dụ như: giảm nhiệt độ vùng cháy, cách ly sự tiếp xúc của Ôxy với VLC, phân tán VLC ra xung quanh

- Gromovist R và cs (Gromovist R, Juvelius M, Heikkila T, 1993) đã

nghiên cứu và đề cập đến nhiều khía cạnh trong công tác chữa cháy rừng Trong đó, nhóm tác giả đã phân tích kỹ nội dung của chiến thuật và kỹ thuật chữa cháy rừng, phân chia giai đoạn của quá trình cháy và cuối cùng đã đề ra được các phương pháp tấn công lửa rừng, nội dung chủ yếu cũng được chia ra theo hai nhóm biện pháp chính, đó là biện pháp tấn công trực tiếp và biện pháp gián tiếp Theo nhóm tác giả trên, biện pháp chữa cháy trực tiếp chủ yếu được áp dụng cho những đám cháy mà nguồn VLC nằm sát mặt đất Đó là những biện pháp tấn công trực tiếp vào đám cháy bằng cách phun nước, hất đất, dùng bàn dập để dập tắt ngọn lửa Biện pháp này được sử dụng để dập đón đầu ngọn lửa đối với những đám cháy nhỏ, hoặc sử dụng dập xung quanh mép đám cháy đối với đám cháy lớn và trung bình Chữa cháy gián tiếp được hiểu là những biện pháp chữa cháy được thực hiện ở một khoảng cách nhất định so với đám cháy như các biện pháp: đốt chặn trước, làm đường băng phía trước đám cháy… Có thể sử dụng các dụng cụ khác nhau như: dụng cụ thủ công, máy hạ cây, máy san ủi đất để thi công đường bằng cản lửa Ngoài ra, cuốn sách này còn nêu một số biện pháp chữa cháy bằng máy bơm nước, chữa cháy bằng máy bay… Bên cạnh đó, các tác giả đã giới thiệu khá chi tiết một số loại dụng cụ chữa cháy rừng và điều kiện áp dụng cho từng loại dụng

cụ Trong đó phân chia ra dụng cụ thủ công, dụng cụ cơ giới, các loại máy bơm chữa cháy rừng

Các nghiên cứu phương tiện và dụng cụ PCCCR: - Phương tiện PCCCR đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây, đặc biệt là phương tiện dự báo, phát hiện đám cháy, thông tin về đám cháy rừng và phương tiện dập lửa trong các đám cháy Những phương tiện dập tắt các đám cháy rừng được nghiên cứu theo cả hướng phát triển phương tiện thủ công như cào, cuốc, dao, câu liêm đến các loại phương tiện cơ giới như cưa máy động cơ xăng, máy kéo, máy gạt đất, máy đào rãnh, máy phun nước, máy phun bọt chữa cháy, máy thổi gió, máy bay rải chất chữa cháy và bom dập lửa

Nhận xét:

Nhìn chung, các vấn đề liên quan đến PCCCR đã được các nhà nghiên cứu và chính phủ các nước quan tâm từ khá sớm Tuy nhiên, các nghiên cứu phần lớn còn mang tính chung chung, quy mô rộng và khó áp dụng cho một khu vực cụ thể Hoạt động PCCCR chịu ảnh hưởng, chi phối rất lớn của các yếu tố khí hậu thời tiết, địa hình và tình hình lớp thảm thực vật…, là những yếu tố rất dễ thay đổi theo không gian và thời gian, thì việc vận dụng cụ thể các kết quả nghiên cứu không phải giống nhau ở mọi nơi, mọi lúc Do sự phức tạp ngày càng cao của cháy rừng, đòi hỏi con người liên tục nghiên cứu để đưa ra các phương pháp, chiến thuật và kỹ thuật mới trong công tác PCCCR

Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về cháy rừng, bản chất của cháy rừng, các dạng cháy rừng, chỉ số khí tượng tổng hợp liên quan đến cháy rừng, mối liên quan giữa cháy rừng với VLC và các yếu tố khí tượng, địa hình; phương tiện PCCCR Tuy nhiên chưa có công trình nào được công bố, nghiên cứu về đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông và sự liên hệ giữa đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông với đặc điểm các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu: VLC, địa hình và thời tiết

1.1.2 Các nghiên cứu trên thế giới về phòng cháy chữa cháy rừng Thông

- Theo Белоп C.B (Белоп C.B, 1982) khi đốt thử nghiệm 1kg VLC là

thảm khô, thảm mục khô tuyệt đối dưới tán rừng Thông thu được số liệu như sau:

Bảng 1 2 Thành phần hóa học và nhiệt lượng tỏa ra của 1 kg VLC rừng Thông

Đơn vị tính

Hàm lượng các nguyên tố Nhiệt lượng (KJ)

C H O N Chất tro QcQTh

kg 0,485 0,061 0,387 0,012 0,055 18.300 18.850

- Gould J.S (Gould J.S et al, 2007) đã nghiên cứu đánh giá khả năng

cháy theo độ dày lớp VLC (mm) và khối lượng của VLC (tấn/ha) đối với rừng Thông ở Australia Kết quả nghiên cứu chia nguy cơ cháy rừng Thông thành 6 mức: không có nguy cơ, nguy cơ thấp, nguy cơ trung bình, nguy cơ cao, nguy cơ rất cao và nguy cơ cực kỳ cao Đối với nguy cơ trung bình được mô tả là rừng có lá khô treo nhiều trên cành nhánh và vỏ cây, tỷ lệ vật liệu khô từ 20 - 50%, khối lượng VLC ở mức 2 tấn/ha Nguy cơ cực kỳ cao khi rừng có một lượng lớn lá treo, cành nhánh và vỏ tỷ lệ cao, vật liệu khô >50%, gỗ cây chết đã đổi màu, thảm thực vật già cỗi, khối lượng VLC gần bề mặt đất là 4 tấn/ha

- Pearce H.G và cs (Pearce H.G, Anderson S.A.J, 2008) đã nghiên cứu

khối lượng VLC (tấn/ha) tương ứng với chiều cao (m) và độ che phủ (%) của thảm tươi, cũng như khối lượng của VLC (tấn/ha) tương ứng với chỉ số tích lũy (BUI) bằng 10÷120 và các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của rừng Thông ở New Zealand Theo kết quả nghiên cứu này, nơi có chiều cao thảm tươi 0,5m, độ che phủ của thảm tươi là 50% thì khối lượng VLC ở mức 5.7 tấn/ha Ở những khu rừng có chỉ số tích lũy VLC là 120, rừng Thông lớn hơn 20 tuổi, khối lượng VLC là 31,8 tấn/ha

- Mindy C và cs (Mindy C, Mc Callum B.S, 2006) đã tiến hành nghiên

cứu mô hình hóa mối quan hệ giữa quá trình cháy với lớp VLC (gồm: thành

phần, khối lượng và cấu trúc); các yếu tố thời tiết (độ ẩm đất, nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm tương đối của VLC) theo mùa trong quá trình đốt trước để phòng cháy tại Avon Park Air Force Range thuộc miền Nam bang Florida của nước Mỹ Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng: sự biến động của nguy cơ cháy các thảm tươi dưới tán rừng Thông phụ thuộc vào sự đa dạng của VLC cả về không gian và thời gian Khi đốt trước vào thời điểm thích hợp của mùa cháy, đám cháy hầu như không ảnh hưởng đến sự phục hồi của đám cây bụi Những loài có rễ ngầm có thể phục hồi nhanh, chỉ từ 1÷2 tuần sau khi đốt trước

Nhận xét:

Đã có một số nhà khoa học ở một số quốc gia quan tâm đến chủ đề PCCCR Thông như các nghiên cứu về: khối lượng VLC, chỉ số tích lũy, sự ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết đến cháy rừng Thông; mối liên quan giữa chúng với nhau Tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào, công trình nào được công bố, đề cập đến đề tài về đặc điểm đám cháy trên mặt đất rừng Thông và sự liên hệ tương quan của nó với các đặc điểm của các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu, như: đặc điểm địa hình, điều kiện thời tiết, hiện trạng rừng và khối lượng VLC dưới rừng Thông

1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.1 Các nghiên cứu ở Việt Nam về phòng cháy chữa cháy rừng

1.2.1.1 Các nghiên cứu về cháy rừng

- Theo tác giả Phạm Ngọc Hưng (Phạm Ngọc Hưng, Xây dựng phương

pháp dự báo cháy rừng Thông nhựa (Pinus merkuii J) ở Quảng Ninh - Luận án phó tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, 1988), (Phạm Ngọc Hưng, Thiên tai khô hạn cháy rừng và giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng ở Việt Nam, 2001)

cháy rừng là những đám cháy phát sinh và lan tràn, tiêu hủy sinh vật trong rừng

- Theo tác giả Bế Minh Châu (Bế Minh Châu, Phân cấp mức độ dễ cháy

rừng Thông theo độ ẩm vật liệu, 1999) các quá trình cơ bản của cháy rừng:

tích nhiệt, phân hủy nhiệt (cháy thể khí), cháy than gỗ VLC là tất cả các chất có khả năng bốc cháy và bốc cháy khi có đủ nhiệt và Ôxy Tuy nhiên, trong bối cảnh cháy rừng, chúng ta chủ yếu quan tâm đến các vật liệu hữu cơ, chủ yếu là cành khô, lá rụng, thảm tươi, cây bụi, các bộ phận khác nhau của cây cũng như mùn và than bùn Đốt vật liệu trong rừng được coi là yếu tố cơ bản gây cháy rừng Việc khống chế cháy rừng thường được thực hiện thông qua ảnh hưởng của nguồn nguyên liệu đốt này Nhìn chung, độ ẩm của vật liệu cháy được coi là nguy hiểm và tỷ lệ xảy ra cháy rừng ban đầu thường dưới 30% Thành phần chính của VLC gồm: Xenlulo (46-58%), Hemixenlulo, Ligin, dầu thơm, nhựa cây, các chất khoáng (tro)

- Trong tài liệu Cẩm nang ngành Lâm nghiệp (Bộ NN & PTNT, Cẩm

rừng dễ cháy là các loại rừng có khả năng tích lũy khối lượng vật liệu lớn, rất dễ xảy ra cháy Theo phân loại, thảm thực vật rừng dễ cháy ở Việt Nam gồm: rừng Thông, rừng Tràm, rừng Tre nứa, rừng Bạch đàn, rừng Khộp, rừng Keo các loại, rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên, rừng đặc sản Quan điểm về cháy rừng có thể khác nhau tùy thuộc vào từng góc nhìn và hoàn cảnh cụ thể Cháy rừng có cả mặt lợi và mặt hại, cụ thể:

+ Tác động tự nhiên: Cháy rừng là một phần tự nhiên của quá trình hồi phục và tái tạo hệ sinh thái rừng Cháy rừng có thể giúp làm sạch các thảm thực vật cũ, giải phóng chất dinh dưỡng và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng mới và đa dạng sinh học

+ Sự cần thiết của cháy có kiểm soát: Cháy có kiểm soát và quản lý cháy rừng là cần thiết để giảm thiểu nguy cơ cháy lớn và bảo vệ hệ sinh thái rừng Qua việc thực hiện đốt có kiểm soát, có thể giảm thiểu cường độ và giới hạn quy mô cháy nếu có đám cháy xảy ra, từ đó giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và con người

+ Tác động tiêu cực của cháy rừng: Cháy rừng có thể gây ra mất mát đáng kể về diện tích rừng, cây cối, thảm thực vật và động vật, gây ra ô nhiễm không khí, mất mát tài sản và môi trường sống của cộng đồng Cháy rừng cũng có thể tạo ra khói độc hại và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người

+ Cháy rừng do con người: Cháy rừng do hoạt động con người gây ra chiếm số lượng lớn Các hoạt động như: đốt rừng trái phép, cẩu thả trong việc sử dụng lửa, hoặc các nguồn lửa không kiểm soát từ hoạt động nông nghiệp, khai thác gỗ, hay các vụ hỏa hoạn có thể gây ra cháy rừng và tăng nguy cơ cháy

+ Cần thiết phải PCR và ứng phó cháy rừng: Cần tăng cường PCR và ứng phó nhanh chóng khi xảy ra cháy Điều này bao gồm việc đầu tư vào công tác giám sát, đánh giá rủi ro, đào tạo nhân lực, sử dụng công nghệ tiên tiến và tăng cường hợp tác giữa các tổ chức, cộng đồng và chính quyền để đối phó với cháy rừng hiệu quả

Theo đó, cháy rừng có cả mặt lợi và mặt hại, tuy nhiên mặt hại nhiều hơn, đặc biệt tác động tiêu cực đến môi trường sống, tài sản và tính mạng con người Do vậy, việc PCCCR rất quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nhiệt độ trái đất ngày càng tăng cao như hiện nay

- Tác giả Bế Minh Châu (Bế Minh Châu, Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ ẩm và khả năng cháy của vật liệu dưới rừng Thông, góp phần hoàn thiện phương pháp dự báo cháy rừng ở một số vùng trọng điểm Thông ở miền Bắc Việt Nam - LATS Nông nghiệp, 2001) cho rằng đặc điểm của lâm phần có ảnh hưởng rõ nét đến đặc điểm và tính chất của VLC dưới rừng thông, từ đó ảnh hưởng tới sự phát sinh và lan truyền của đám cháy rừng Đồng thời, kết quả nghiên cứu của tác giả ở 3 khu vực rừng Thông tại Quảng Ninh, Thanh Hóa và Nghệ An còn cho thấy những nhân tố khí tượng luôn có mối quan hệ với nhau, chúng có thể ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới độ ẩm VLC nhưng mức độ ảnh hưởng này của chúng không giống nhau khi xét ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố như: lượng mưa, nhiệt

độ, độ ẩm không khí, số ngày không mưa liên tục, số ngày mưa liên tục và độ ẩm vật liệu của ngày trước đó tới độ ẩm VLC thì mối quan hệ giữa chúng trở nên rất chặt chẽ Có thể thông qua mối quan hệ này để dự báo độ ẩm vật liệu theo điều kiện khí tượng, từ đó tiến hành phân cấp khả năng cháy rừng theo các mức độ ẩm VLC đã xác định Giữa độ ẩm vật liệu (WV) với tốc độ đám cháy khởi đầu (Vc) ngoài rừng thông có mối quan hệ chặt chẽ, được thể hiện qua phương trình: Vc= 0,06.Wv-0,749 Đặc biệt, trong điều kiện phòng thí nghiệm thì độ ẩm vật liệu là nhân tố quyết định tốc độ của đám cháy khởi đầu, thể hiện qua phương trình: Vc= 0,051.Wv0,829, với hệ số tương quan R = 0,98

- TS Bế Minh Châu (Bế Minh Châu, Quản lý lửa rừng, 2012) cũng chỉ ra đặc điểm (đặc tính) của đám cháy: Nó được thể hiện qua các thông số chủ yếu: thành phần của đám cháy, tốc độ lan truyền của đám cháy, cường độ cháy, kích thước đám cháy, chiều cao ngọn lửa và chiều dài đám cháy Chiều cao ngọn lửa là khoảng cách thẳng đứng trung bình từ mặt trên VLC đến đỉnh của ngọn lửa Tốc độ (vận tốc) lan truyền của đám cháy (VL) xác định theo công thức:

𝑉𝐿 = 𝐷𝑛(𝑇𝑛−𝑇𝑛−1) (1.2)

Trong đó: - VL : tốc độ lan truyền ở giai đoạn "n", đơn vị: m/s; m/ph; m/h - Dn: Quãng đường di chuyển được (m) của đầu đám cháy trong giai đoạn n - Tn-Tn-1: Thời gian tương ứng ở giai đoạn n của quá trình cháy

Theo các công trình nghiên cứu về cháy rừng ở Việt Nam của tác giả

Vương Văn Quỳnh và cs (Vương Văn Quỳnh và cs, 2012) thì cháy rừng trồng

thuộc hai dạng là: cháy mặt đất và cháy tán lá Trong đó cháy mặt đất là phổ biến nhất, ngọn lửa thường bắt đầu từ cháy thảm khô hoặc cây bụi khô trên mặt đất Ở những nơi có cây bụi cao hoặc thảm khô với khối lượng lớn thì

ngọn lửa bốc cao, có thể làm cháy các cành cây tầng cao và phát triển thanh cháy tán lá rừng Cháy mặt đất thường chỉ chuyển thành cháy tán lá khi đồng thời có những điều kiện sau:

+ Thời tiết rất khô hạn, nắng nóng, cây mất nước nhiều dễ dàng bắt cháy và cháy nhanh

+ Khối lượng vật liệu cháy quá lớn hoặc nhiều cây bụi bị khô kiệt, ngọn lửa bốc cao tới tầng tán rừng

+ Rừng trồng ở giai đoạn rừng sào hoặc trung niên mà hiện tượng tỉa cành kém, các cành phía dưới của cây rừng còn gần mặt đất, ngọn lửa mặt đất dễ dàng lan qua các cành thấp lên tán rừng

- Năm 2019, tác giả Trần Minh Cảnh đã đề xuất một số giải pháp PCCCR tại vườn quốc gia Hoàng Liên trên cơ sở nghiên cứu một số đặc điểm rừng, trong đó có đặc điểm cấu trúc và trạng thái rừng, đặc điểm của các yếu

tố ảnh hưởng chủ yếu tới cháy rừng (địa hình, khí hậu) (Trần Minh Cảnh,

2020)

- Năm 2019, tác giả Nguyễn Phương Văn đã nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp quản lý cháy rừng thích ứng với biến đổi khí hậu tại tỉnh

Quảng Bình (Nguyễn Phương Văn, 2019)

- Đề tài khoa học về giải pháp PCCCR cho khu vực U Minh và Tây

Nguyên đã được tác giả Vương Văn Quỳnh và các cs (VươngVăn Quỳnh,

ĐỗĐức Bảo, LêSỹ Việt, BếMinh Châu, 2005) của Trường Đại học Lâm nghiệp

tiến hành Nhóm tác giả đã nghiên cứu đầy đủ các đặc điểm của quá trình hình thành và phát triển của đám cháy, những yếu tố ảnh hưởng để từ đó làm căn cứ cho xây dựng và lựa chọn phương pháp, phương tiện CCR cho khu vực U Minh và Tây Nguyên

1.2.1.2 Các nghiên cứu về phòng cháy rừng

Theo nghĩa rộng, các biện pháp PCR bao gồm những biện pháp: Tổ chức, hành chính, tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức của nhân dân về

phòng cháy, chữa cháy rừng, chuẩn bị đầy đủ lực lượng và phương tiện chữa cháy, dự báo và cảnh báo nguy cơ cháy, các biện pháp nâng cao khả năng chống chịu lửa của rừng, quy hoạch, thiết kế các công trình phòng cháy, tổ

chức hệ thống theo dõi và phát hiện lửa rừng, theo tác giả Bế Minh Châu (Bế

Minh Châu, Quản lý lửa rừng, 2012) và Nghị định 156/2018/NĐ-CP (Chính Phủ, 2018)

- PCR là một khía cạnh quan trọng trong quản lý rừng và bảo vệ môi trường Theo quan điểm "phòng cháy hơn chữa cháy" thì việc ngăn chặn cháy từ giai đoạn PCR là tối ưu nhất Trong bối cảnh đang diễn ra cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ IV, có tác động mạnh mẽ và toàn diện lên mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực PCCC, theo tác giả Lê Như Dũng

(Lê Như Dũng, Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả công tác phòng cháy, CCR ở thành phố Hà Nội - LATS Lâm nghiệp, 2019)

- Để PCR tốt nhất, cần thực hiện đầy đủ các biện pháp tổ chức kinh tế, xã hội, pháp chế, khoa học công nghệ, tuyên truyền, giáo dục, cảnh báo dự báo và điều tiết các hoạt động của con người trong và gần vùng rừng; xây dựng các công trình phòng lửa nhằm ngăn chặn không để xảy ra cháy rừng, Bế

Minh Châu và cs (Bế Minh Châu, Phùng Văn Khoa, 2002)

- Để tổ chức tốt công tác PCR tốt, các cơ quan, đơn vị liên quan cần phải: + Thường xuyên triển khai các biện pháp như giám sát và kiểm soát lửa, quản lý rừng thông qua việc loại bỏ VLC và cung cấp các khóa đào tạo PCR cho cộng đồng

+ Sử dụng khoa học và công nghệ hiện đại là một phần quan trọng của PCR hiệu quả Các công nghệ tiên tiến như hệ thống giám sát từ xa, mô phỏng cháy rừng và mô hình hóa, hệ thống dự báo thời tiết và công nghệ thông tin địa lý (GIS) có thể giúp cung cấp thông tin quan trọng để phân tích,

dự báo và phối hợp các hoạt động PCR, Trần Quang Bảo và cs (Trần Quang

Bảo và cs, 2017)