Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu phòng chống cháy rừng ở thành phố đồng hới tỉnh quảng bình

Hiện nay trên địa bàn tỉnh đang trong thời kỳ cao điểm về khô hạn vàcháy rừng, hầu hết những diện tích rừng của địa phương có nguy cơ cháy rất cao.Nhiều vụ cháy rừng xảy ra trên địa bàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

ĐOÀN THỊ MAI

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU PHÒNG CHỐNG CHÁY RỪNG

Luận văn này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS- TSNguyễn Văn Lợi Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy, người đã tận tình dạy

dỗ, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Lãnh đạo, các cô chú ở Ủy ban nhân dânthành phố Đồng Hới; Phòng thống kê; Chi cục khí tượng thủy văn; Chi cục Kiểm Lâmtỉnh Quảng Bình; Lâm trường Đồng Hới; Lâm trường Vĩnh Long; Hạt Kiểm lâm thànhphố Đồng Hới đã tận tình giúp đỡ, cung cấp thông tin và số liệu để tôi thực hiện luận vănnày

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Lâm Nghiệp – TrườngĐại học Nông Lâm Huế; các anh chị học viên cao học chuyên ngành Lâm Học khóa

2013 – 2015 của Trường Đại học Nông Lâm Huế đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuậnlợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Cuối cùng, tôi xin dành tất cả tình cảm sâu sắc nhất tới gia đình, người thân và bạn

bè đã động viên, chia sẽ, hỗ trợ tôi về tinh thần cũng như vật chất trong suốt thời gian tôihọc tập và thực hiện luận văn

Tác giả luận văn

Đoàn Thị Mai

Tôi xin cam đoan đề tài “ Ứng dụng Viễn thám và GIS trong nghiên cứu phòng chống cháy rừng ở thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình” là công

trình nghiên cứu của riêng bản thân tôi Các số liệu sử dụng trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn có tính kế thừa, phát triển từ các tài liệu , các công trình nghiên cứu đã được công bố Kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được công bố trong bất kỳ tài liệu nào khác.

Tác giả luận văn

Đoàn Thị Mai

FAO : Tổ chức Nông lương Liên Hợp quốc

GIS : Hệ thống thông tin địa lý

HST : Hệ sinh thái

HDND Hội đồng nhân dân

NN-PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

PCCCR : Phòng cháy, chữa cháy rừng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng vốn được coi như lá phổi xanh của nhân loại, là tài nguyên quý báu cókhả năng tái tạo, là bộ phận của môi trường sinh thái, có giá trị to lớn đối với nền kinh

tế quốc dân Vậy mà, vì nhiều nguyên nhân khác nhau, trong thời gian gần đây diệntích cũng như chất lượng rừng đang bị suy giảm nghiêm trọng Một trong nhữngnguyên nhân quan trọng làm mất rừng đó là do cháy rừng

Cháy rừng là vấn nạn lớn của thế giới đương đại trong những năm gần đây, xảy

ra ở hầu hết các quốc gia có rừng trên thế giới, trong đó có Việt Nam Gây thiệt hại lớnđối với tính mạng và tài sản của con người, phá vỡ cảnh quan, tác động xấu đến anninh quốc phòng và làm giảm tính đa dạng sinh học Theo số liệu báo cáo, hiện ViệtNam có khoảng trên 6 triệu ha rừng dễ cháy, bao gồm rừng thông, rừng tràm, rừng trenứa, rừng bạch đàn, rừng khộp, rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và rừng đặcsản Cùng với diện tích rừng dễ cháy tăng lên thêm hàng năm, diễn biến thời tiết khíhậu ngày càng phức tạp và khó lường ở Việt Nam đã và đang là những nguy cơ tiềm

ẩn về cháy rừng và cháy lớn ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn Chính vì vậy, côngtác PCCCR luôn được coi là một nhiệm vụ quan trọng và cấp bách của các cấp cácngành và toàn bộ xã hội

Tỉnh Quảng Bình với tổng diện tích tự nhiên là 806.527 ha, trong đó diện tíchđất lâm nghiệp 601.388 ha, chiếm 74,6% diện tích tự nhiên của tỉnh Tổng diện tíchrừng là 486.688 ha trong đó rừng tự nhiên 447.837 ha chiếm 92%, Rừng trồng 38,851

ha chiếm 7.9 % Hiện nay trên địa bàn tỉnh đang trong thời kỳ cao điểm về khô hạn vàcháy rừng, hầu hết những diện tích rừng của địa phương có nguy cơ cháy rất cao.Nhiều vụ cháy rừng xảy ra trên địa bàn gây nhiều thiệt hại về kinh tế, làm ô nhiễm môitrường Lý do là hệ thống PCCCR chưa đáp ứng đầy đủ và hiệu quả còn thấp chính vìthế cần dự báo trước nguy cơ xảy ra cháy rừng và phát hiện sớm các điểm cháy rừngluôn có tầm quan trọng đặc biệt từ đó chủ động lên phương án và biện pháp khắc phụctrong công tác phòng cháy chữa cháy rừng

Từ trước đến nay các đề tài tập trung nghiên cứu các yếu tố hình thành cháy,vật liệu cháy và dự báo các vùng trọng điểm cháy Việc ứng dụng viễn thám và côngnghệ GIS cho công tác quy hoạch phòng cháy chữa cháy rừng cho chúng ta có cáchnhìn tổng quát toàn diện thì vẫn chưa được thực hiện nên hệ thống PCCR vẫn chưaphát huy hết tiềm năng của chúng Trên địa bàn thành phố Đồng Hới hệ thống PCCR

bố trí chỉ mang tính cục bộ mà chưa có nghiên cứu khoa học nào ứng dụng công nghệGIS để quy hoạch mang lại hiệu quả cao nhất của hệ thống PCCR

Hệ thống thông tin địa lý (GIS Geographic Information Systems) đã bắt đầu sửdụng rộng rãi ở các nước phát triển hơn 2 thập kỷ qua, đây là một dạng ứng dụng côngnghệ tin học nhằm mô tả thế giới thực mà loài người đang sống - tìm hiểu- khai thác.[ 12] Ở Việt Nam, công tác điều tra, quy hoạch, quản lý và bảo vệ rừng áp dụng kỹthuật tin học nói chung và hệ thống xử lý thông tin bản đồ GIS là nhu cầu cấp báchhiện nay Viễn thám (RS remote sensing) là kỹ thuật thu nhận thông tin của các đốitượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp với các đối tượng đó Ngày nay ở nước ta cũngnhư các nước khác trên thế giới, công nghệ viễn thám được sử dụng rộng rãi trongnhiều lĩnh vực như thành lập, chỉnh lý bản đồ địa hình, điều tra hiện trạng sử dụng đất,điều tra thảm thực vật, nghiên cứu tài nguyên môi trường, nghiên cứu biển Việc ứngdụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám để xây dựng hệ thống cảnh báo sớmgiúp cho việc xây dựng kế hoạch ứng phó với nguy cơ cháy rừng có hiệu quả và rấtcần thiết trong công tác phòng chống cháy rừng về cơ sở khoa học cũng như thực tiễn.

Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài “Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu phòng chống cháy rừng ở thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”.

2 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

- Đề xuất hướng quản lý thích hợp cho công tác phòng chống chữa cháy rừngtrên địa bàn thành phố

- Kết quả đề tài còn làm cơ sở cho công tác quy hoạch công trình phòng chốngcháy cho các địa bàn khác trong và ngoài tỉnh áp dụng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Rừng và đất rừng tại thành phố Đồng Hới

- Nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng

- Nghiên cứu quy hoạch PCCCR tại thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi không gian: Đề tài thực hiện tại thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình

- Phạm vi thời gian: thực hiện từ tháng 08/2014 đến tháng 06/2015

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CHÁY RỪNG

1.1.1 Một số khái niệm

a) Cháy rừng: Cháy rừng là đám cháy được phát sinh trong rừng, tác động và

làm tiêu huỷ sinh vật ở trong rừng Nói cách khác, cháy rừng là quá trình cháy làm tiêuhuỷ những vật liệu của rừng mà sự hình thành và phát triển của đám cháy diễn rakhông theo sự kiểm soát của chủ rừng

Trong tài liệu về quản lý lửa rừng, FAO đưa ra khái niệm về cháy rừng và đến

nay thường được sử dụng: “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” [2].

b) Thảm thực vật rừng dễ cháy: Trong công tác PCCCR ở Việt Nam đã xuất

hiện khái niệm rừng dễ cháy Theo đó, rừng dễ cháy là các loại rừng có khả năng tíchlũy khối lượng vật liệu lớn, rất dễ xảy ra Theo phân loại, thảm thực vật rừng dễ cháy ởViệt Nam gồm: rừng thông, rừng tràm, rừng tre nứa, rừng bạch đàn, rừng khộp, rừngkeo các loại, rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên, rừng đặc sản, [2]

1.1.2 Điều kiện của cháy rừng

Cháy rừng được coi là một dạng thảm họa và là một hiện tượng phức tạp Nócháy tự do trong HST rừng và chịu sự chi phối của VLC, điều kiện môi trường và hoạtđộng dân sinh, kinh tế - xã hội Cháy rừng xuất hiện khi có sự kết hợp đồng thời của

ba yếu tố gồm: vật liệu cháy (chất bị cháy), ôxy (chất duy trì sự cháy) và nguồn nhiệtgây ra cháy [11]:

- Vật liệu cháy: Chất bị cháy, có sẵn trong rừng VLC là tất cả những chất có

khả năng bén lửa và bốc cháy trong điều kiện có đủ nguồn nhiệt và ôxy

- Ôxy: Chất duy trì sự cháy, sẵn có trong không khí (Chiếm khoảng 21% bầu

không khí tự nhiên) Dưới tán rừng tỷ lệ này có thể thấp hơn do quá trính phân giảimột số hợp chất hữu cơ làm cho lượng CO2 tăng lên

- Nguồn nhiệt: Là yếu tố duy nhất không sẵn có trong rừng Nhiệt độ cần để đốt

cháy VLC ở thời điểm ban đầu gọi là điểm bén lửa Các VLC trong rừng thường cóđiểm bén lửa trong khoảng từ 220 - 250 0C Hầu hết nguồn nhiệt gây cháy rừng đượcxuất phát từ các hoạt động của con người

Các nghiên cứu đã chỉ rõ, nguồn VLC có độ ẩm ≤ 25% thì khả năng bắt lửa là

dễ dàng Khi đồng thời có cả 3 yếu tố trên là điều kiện cần cho một đám cháy Đồngthời, các yếu tố đủ cho đám cháy như độ ẩm thấp, nhiệt độ cao, gió mạnh và địa hìnhcùng hướng gió, thì đám cháy sẽ bắt đầu Trong điều kiện có gió, đám cháy sẽ dễdàng lan rộng theo hướng gió và tốc độ lan rộng tùy thưộc vào tốc độ gió.

Như vậy, mỗi kiểu thảm thực vật rừng có liên quan trực tiếp đến khối lượng,kết cấu và tính chất của VLC, từ đó dẫn đến tính dễ bắt lửa và quy mô đám cháy Cáckiểu thảm thực vật rừng khác nhau sẽ có các hệ số bắt cháy khác nhau Dựa trên tínhchất và cấu trúc của từng kiểu thảm thực vật rừng sẽ xác định được các hệ số bắt cháytương ứng, kết hợp với đặc điểm khí hậu - thời tiết và các nguồn nhiệt phát sinh, từ đócho phép xây dựng được phân loại thảm thực vật rừng dễ cháy theo nguy cơ cháy/ khảnăng cháy phục vụ cho công tác phòng chống cháy rừng hiệu quả

1.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng

1.1.3.1 Các nhân tố về điều kiện tự nhiên

a) Kiểu thảm thực vật rừng và loại hình thực bì: VLC gồm thảm khô (cành,

nhánh, lá, vỏ, hoa, quả, trảng cỏ, cây bụi, ), cây khô, than bùn, thân cây và cành lácòn tươi có chứa tinh dầu, Nguy cơ cháy rừng tăng lên cùng với sự gia tăng VLC

Kiểu rừng và loại hình thực bì có liên quan trực tiếp tới nguồn VLC, tính chất

và khối lượng VLC do đặc điểm của kiểu rừng và loại hình thực bì quyết định, từ đódẫn đến tính bắt lửa và quy mô đám cháy

Ở các kiểu rừng thông, tràm, bạch đàn, rừng khộp sản phẩm rơi rụng là nhữngcành, lá, hoa quả, vỏ cây và thân cây khô… thường có tinh dầu hoặc nhựa rất dễ bắt lửa

và cháy rất đượm Những khu rừng tre nứa thuần loài hoặc tre nứa chiếm ưu thế, ngoàinhững cành khô, lá rụng, cây chết, còn có trường hợp tre nứa bị hiện tượng “khuy” chếthàng loạt, vì vậy nguồn VLC sẽ rất lớn Một số loại rừng rụng lá theo mùa (như rừngkhộp) cũng là nguồn VLC tiềm tàng tại thời điểm rụng lá hoặc tích lũy hàng năm

b) Điều kiện thời tiết và các nhân tố khí tượng: Thời tiết và các nhân tố khí

tượng là một tác nhân cho sự phát sinh, phát triển của một đám cháy rừng

- Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cháy rừng như

làm khô, nỏ VLC; làm độ ẩm không khí giảm và bề mặt đất nóng lên,… Khi xem xétvai trò của nhiệt độ đối với cháy rừng thường đánh giá ảnh hưởng của nó tới các mặt:

 Nhiệt độ làm rút ngắn quá trình khô của VLC;

 Làm nóng và khô nhanh mặt đất dẫn đến lớp không khí sát mặt đất nóng lên.Như vậy, nhiệt độ gồm hai thành phần là nhiệt độ đất và nhiệt độ không khí

- Độ ẩm: Độ ẩm là nhân tố gây ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đến quá trình

phát sinh cháy rừng và quy mô đám cháy Độ ẩm không khí càng cao thì VLC càng

ẩm, khó xảy ra cháy Ngược lại, độ ẩm thấp VLC khô dẫn tới dễ xảy ra cháy rừng vàcháy lớn Để có biện pháp phòng ngừa và cảnh báo cháy rừng cụ thể, độ ẩm được chialàm 3 loại sau:

 Độ ẩm không khí: Nhìn chung, độ ẩm không khí ở các vùng có rừng cao hơn

nhiều so với các khu vực không có rừng Nguyên nhân là do sự thoát hơi nướccủa thực vật Mặt khác, do đất dưới tán rừng luôn ẩm ướt, quá trình bốc hơi vật

lý thường xuyên xảy ra cung cấp độ ẩm cho lớp không khí Ngoài ra, ở trongrừng tính từ giới hạn mặt đất tới tán cây, do mật độ cây dày, cành lá rậm rạplàm cho dòng bốc thoát hơi trong rừng diễn ra chậm, làm độ ẩm không khítrong rừng cao hơn bên ngoài rừng

 Độ ẩm VLC: Độ ẩm của VLC tỷ lệ thuận với độ ẩm của không khí và ảnh

hưởng tới khả năng bén lửa Độ ẩm càng thấp khả năng bén lửa càng cao vàngược lại Mặt khác, độ ẩm VLC còn phụ thuộc vào lượng mưa Mưa càng lâu,càng lớn thì độ ẩm VLC càng cao và thời gian ẩm ướt kéo dài

 Độ ẩm của đất: Lượng nước tạo thành độ ẩm của đất trong rừng gồm nước mưa

đọng trên mặt đất; lượng nước thực tế trong tầng đất mặt và nước ngầm thườngxuyên duy trì và làm ẩm mặt đất bằng hiện tượng mao dẫn (mực nước ngầmthường xuyên biến động theo mùa, về mùa khô thường nằm sâu hơn so với mùamưa, còn ở địa hình đồi núi cao mực nước ngầm ít có ảnh hưởng tới độ ẩm củalớp bề mặt)

Nhìn chung, độ ẩm tương đối của đất rừng cao hơn so với bên ngoài và phụthuộc nhiều vào các đặc điểm của cấu trúc rừng gồm: mật độ cây rừng, loài cây, tínhchất đất, dạng địa hình, hướng phơi, Nước trong đất rừng thường xuyên bốc hơi làmtăng độ ẩm không khí trong rừng, thời gian ẩm kéo dài thì khả năng bắt lửa của VLCgiảm đi Nói chung, với độ ẩm của đất rừng thích hợp, dưới tác động của nhiệt độkhông khí và nhiệt độ đất, vi sinh vật hoạt động thuận lợi, đẩy nhanh quá trình phângiải VLC trên mặt đất, kể cả quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ nằm dưới mặt đất.Trong những trường hợp như vậy, khả năng tích luỹ các chất hữu cơ dưới và trên mặtđất càng giảm nhanh Điều này cũng giải thích vì sao ở trên những vùng rừng ở độ cao

từ 800 - 1000 m trở lên, lớp cành khô lá rụng thường phủ dày vì tốc độ phân huỷ kém.Kết quả khảo sát của nhiều đoàn điều tra rừng thuộc khu vực núi Phan Xi Păng chothấy, từ độ cao 1000 m trở lên, dưới mặt đất rừng thông, Pơ mu, Samu gần như thuầnloại, tầng thảm mục có chỗ dày trên 1m nên ở đây rất dễ phát sinh cháy rừng bề mặt vàcháy ngầm [2]

- Gió: Là nhân tố ảnh hưởng rất nhiều đến cháy rừng, gió thúc đẩy nhanh quá

trình làm khô VLC; làm bùng phát ngọn lửa và đẩy nhanh tốc độ đám cháy; mang theotàn lửa gây các đám cháy khác, làm đám cháy phát triển nhanh và lan rộng

Phần lớn diện tích rừng của Việt Nam phân bố trên các dạng địa hình đồi núi vàthung lũng Mỗi dạng địa hình gây ra hoàn lưu gió cục bộ, địa phương khác nhau.Điển hình nhất là hệ thống gió núi và thung lũng, chúng hình thành theo từng khoảngthời gian trong ngày.

Ở các thời điểm khác nhau trong ngày, hệ thống gió núi và thung lũng phụthuộc rất chặt chẽ vào sự phân bố năng lượng nhiệt của mặt trời, từ đó chi phối hoànlưu gió theo thời gian cũng khác nhau, làm cho quy mô và mức độ lan tràn của mộtđám cháy ở thung lũng cũng khác nhau Tuy nhiên, sự lan tràn này còn phụ thuộc vào

vị trí của đám lửa phát sinh ở bìa rừng hoặc ở phía trong sát bìa rừng hoặc nằm sâutrong rừng Vì vậy, sự xâm nhập của gió vào trong rừng, ở các vị trí khác nhau tácđộng tới đám cháy ở mức độ khác nhau Nói cách khác, sự xâm nhập của gió theochiều nằm ngang và chiều thẳng đứng cũng có những tác động khác nhau tới sự pháttriển ban đầu của đám cháy, do đó biện pháp hạn chế lửa lan tràn không thể không đềcập tới yếu tố này

Ở Việt Nam, khi phân tích ảnh hưởng của tốc độ gió đến nguy cơ cháy rừng

Cooper (1991) [26] đã đề nghị hiệu chỉnh chỉ tiêu P của Nesterop dùng để phản ánh

nguy cơ cháy rừng (Bảng 1.10)

- Mưa: Chế độ mưa và mùa mưa sẽ ảnh hưởng và quyết định đến nhân tố độ

ẩm Khi có mưa làm tăng độ ẩm của VLC, ít có nguy cơ cháy rừng Ngược lại, khikhông có mưa hoặc lượng mưa nhỏ (dưới 5 mm/ngày) thì VLC sẽ khô và khi đó nguy

cơ cháy rừng có thể xảy ra

c) Điều kiện địa hình: Địa hình có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến cháy

rừng và liên quan trực tiếp đến sự phát triển của đám cháy; có tác dụng ngăn chặn các

hệ thống gió, hình thành các khu vực tiểu khí hậu khác nhau như: tạo ra các khu vựcthường xuyên có mưa hoặc các khu vực khô hạn ít mưa

Ở những khu vực có địa hình cao thường khô hạn kéo dài, nắng nhiều và daođộng nhiệt lớn hơn rất nhiều so với nơi thấp Ở địa hình sườn dốc, do khác hướng phơinên năng lượng nhận được khác nhau, sườn dốc còn tạo điều kiện thuận lợi cho cácdòng đối lưu phát triển mạnh hơn so với khu vực khác Ngoài ra, các loại gió địaphương do sự điều chỉnh của địa hình đối với hệ thống gió chính có thể làm tăng tốc

độ gió,… Các yếu tố địa hình tạo ra có ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện bốc hơi nước

và độ ẩm của VLC hoặc chi phối quy mô, tốc độ lan tràn các đám cháy rừng

1.1.3.2 Các nhân tố về điều kiện kinh tế - xã hội

a) Do các hoạt sản xuất của con người:

- Đốt rừng để lấy đất sản xuất, tập quán đốt nương làm rẫy ở miền núi và đốtrơm rạ ở đồng ruộng gây cháy lan sang rừng, đốt quang thực bì để thu nhặt kim loại,

đốt dọn VLC dưới các tán rừng không có kiểm soát, đốt dọn và làm đường giao thông,hun khói để lấy mật ong gây cháy rừng,

- Vào rừng khai thác gỗ, củi vô ý gây cháy rừng Nhiều diện tích rừng trồngxong không được chăm sóc kịp thời làm tăng nguồn VLC nên về mùa khô gặp tànthuốc lá là bốc cháy

b) Do hoạt động xã hội:

- Trẻ em chăn trâu sưởi ấm vào mùa đông, đốt hương vào các dịp tết và tảo mộthanh minh Phong tục tập quán của đồng bào dân tộc thả đèn trong các ngày lễ hội vô

ý gây cháy rừng

- Khách tham quan du lịch sinh thái trong rừng vô ý gây cháy rừng

- Các hoạt động dã ngoại và bắn đạn thật trong quân đội gây cháy rừng

1.1.3.3 Nhân tố về quản lý và điều hành

Công tác PCCCR đã được quy định trong hệ thống văn bản chỉ đạo và điềuhành của Chính phủ và Bộ NN-PTNT, được củng cố và hoàn thiện tới cấp xã Cácphương án PCCCR được triển khai mạnh mẽ ở các cấp Tuy nhiên, việc kiểm soátcháy rừng và hiệu quả chữa cháy rừng chưa cao Nguyên nhân chủ yếu là:

- Thiếu hệ thống quản lý chặt chẽ từ Trung ương xuống cơ sở về lĩnh PCCCR.Công tác chỉ đạo, điều hành chậm do không nắm bắt được thông tin kịp thời và chínhxác, thiếu phương tiện, trang thiết bị chỉ đạo, chỉ huy Việc triển khai tuyên truyền,phổ biến, giáo dục pháp luật, các chủ trương chính sách và chỉ đạo ở cấp huyện, xã,các thôn bản còn chậm, nhiều hạn chế Chính quyền địa phương, đặc biệt cấp xã ởnhiều nơi chưa quan tâm đúng mức, đúng trách nhiệm theo Quyết định 245/1998/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 21 tháng 12 năm 1998 về thực hiện trách nhiệmquản lý nhà nước của các cấp về rừng và đất lâm nghiệp

Tính thực tiễn của các phương PCCCR chưa cao cũng là nguyên nhân làm giảmhiệu quả của công tác PCCCR Các phương án PCCCR thường không nêu ra vùngtrọng điểm cháy rừng, những hành động thích hợp nhất đối với cán bộ chỉ huy, lựclượng dập cháy, lực lượng hậu cần ứng với những trường hợp cháy rừng cụ thể của địaphương Đây là nguyên nhân cơ bản gây nên tình trạng lúng túng trong tổ chức và thựchiện các hoạt động PCCCR, đặc biệt khi có cháy lớn xảy ra

Công tác dự báo, cảnh báo và phát hiện sớm điểm cháy của lực lượng Kiểm lâm

đã được triển khai nhưng còn nhiều hạn chế do thiếu kinh phí, trang thiết bị Mặt khác,nguồn số liệu tập hợp để đưa vào tính toán cấp dự báo chưa đại diện cho các vùng vàtiểu vùng trong cả nước, cũng như tính khoa học của việc tính toán cấp dự báo khôngcao Hiện tại chỉ mới dự báo nguy cơ cháy rừng trên diện rộng, chưa dự báo trực tiếp

các vị trí, khu vực trọng điểm, chưa phát hiện sớm được điểm cháy để kịp thời xử lý

- Không có lực lượng chữa cháy rừng chuyên trách, trong khi Luật phòng cháy,chữa cháy có quy định Lực lượng thường trực PCCCR hiện nay chủ yếu là lực lượngKiểm lâm, nhưng lại rất mỏng, phân tán; trình độ chuyên môn, nghiệp vụ về công tácPCCCR còn hạn chế Cục Kiểm lâm chưa được đầu tư để xây dựng, đào tạo huấnluyện một lực lượng chữa cháy rừng có tính chuyên nghiệp cao Trung bình trên 1.200

ha rừng/01 biên chế kiểm lâm; biên chế trực tiếp cho lực lượng chữa cháy rừng khôngcó, Vì vậy, khi cháy rừng xảy ra và cháy lớn, mặc dù huy động rất nhiều người thamgia chữa cháy song hiệu quả chữa cháy rừng vẫn rất thấp

- Nhiều địa phương kinh phí đầu tư cho công tác PCCCR rất hạn chế; phươngtiện, trang thiết bị vừa thô sơ, lạc hậu, vừa thiếu, chỉ có một số máy bơm công suất nhỏ

và chủ yếu là dụng cụ chữa cháy thủ công như: cuốc, xẻng, dao phát,

- Sự phối hợp giữa các lực lượng tham gia chữa cháy rừng chưa nhịp nhàng,chưa thống nhất, kém hiệu quả, lúng túng trong chỉ đạo điều hành, không phân định rõ

cơ chế chỉ đạo, điều hành và cơ chế phối hợp Lực lượng chữa cháy đông nhưng không

có nghiệp vụ, hiệu quả chữa cháy rừng thấp Đây là bài học kinh nghiệm được rút ra từ

02 vụ cháy lớn tập trung ở Kiên Giang và Cà Mau trong năm 2002; vụ cháy rừng ởVQG Hoàng Liên trong những năm gần đây

- Xã hội hóa công tác quản lý bảo vệ rừng, PCCCR đã và đang thực hiện cóhiệu quả ở địa phương, các cấp chính quyền, chủ rừng và các tầng lớp xã hội bước đầu

đã nhận thức được vai trò, tránh nhiệm của mình trong công tác PCCCR Tuy nhiên,lực lượng này chỉ có thể tham gia giập tắt những đám cháy nhỏ, còn các đám cháy lớnkhông thể kiểm soát được

- Chế độ đãi ngộ với lực lượng tham gia chữa cháy chưa cụ thể, rõ ràng nênchưa động viên, khuyến khích mọi lực lượng tham gia công tác PCCCR một cách chủđộng và tích cực

1.1.4 Phân loại cháy rừng

Từ thực tế các vụ cháy rừng đã xảy ra, đã thống kê có 3 tầng phân bố VLC chủyếu ở trong rừng là: ở dưới mặt đất, ở sát mặt đất và ở trên tán rừng Cháy rừng có thể

xảy ra ở một hoặc cả ba tầng vật liệu này Từ cơ sở khoa học theo sự phân bố theokhông gian và thực tiễn trong sản xuất kinh doanh, quản lý bảo vệ và phát triển rừngngười ta chia làm 3 loại cháy rừng là: Cháy dưới tán (cháy mặt đất), cháy tán rừng vàcháy ngầm (cháy lớp thảm mục dày dưới mặt đất, cháy than bùn) [2, 10].

a) Cháy dưới tán rừng (cháy trên bề mặt đất rừng): Cháy dưới tán rừng là

những đám cháy mà ngọn lửa cháy lan tràn trên mặt đất làm tiêu hủy một phần hoặctoàn bộ lớp thảm mục, cành khô, lá rụng, cỏ khô, thảm tươi, cây bụi, cây tái sinh cháysém vỏ và một phần nào đó ở gốc cây, rễ cây nổi lên trên mặt đất và ở sát mặt đất

Cháy dưới tán rừng là loại cháy thường xảy ra nhiều nhất, lửa cháy lan nhanh,nhưng ngọn lửa nhỏ không vươn lên tán cây rừng, thường là ở dưới đoạn phân cành.Sau khi cháy, mặt đất bị cháy trụi, trong rừng chủ yếu còn lại những loại cây lớn

Hình 1.1 Cháy dưới tán với ngọn lửa cháy lan trên bề mặt đất [3]

Loại cháy này thường gặp ở những kiểu rừng thưa, rừng phân bố trên địa hìnhtương đối dốc, các sa van trong đó cây bụi, thảm cỏ chiếm ưu thế và ở những khu rừngkhô, rụng lá theo mùa, rừng trồng có tầng thảm mục khô nỏ nhưng không dày lắm Ởcác sa van cỏ và cây bụi, cháy lan theo chiều gió rất nhanh nhưng chóng tàn Cháydưới tán rừng tiêu huỷ hầu hết các loài cây tái sinh dưới tán rừng Thân và gốc cây lớncháy sém hoặc cháy nham nhở để lại nhiều vết tích, cành lá trên tán khô Sau này câythường có nhiều

- Cháy lướt nhanh ở mặt đất rừng: Là loại cháy xảy ra khi VLC khô, tốc độcháy có thể đạt 180 - 300 m/h Nó chịu ảnh hưởng trực tiếp của tốc độ gió ở trên bềmặt đất rừng, nó rất dễ chuyển thành cháy tán rừng Đặc biệt rừng Thông và rừngKhộp khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ

- Cháy dưới chậm ổn định: Là cháy hoàn toàn lớp thảm tươi cây bụi, cây non

tái sinh và thảm mục, cháy xung quanh rễ và vỏ cây rừng,… gây thiệt hại nặng chorừng và ảnh hưởng xấu đối với cây rừng còn lại; làm mất khả năng tái sinh phục hồicủa rừng, một số cây rừng sinh trưởng chậm hoặc ngừng sinh trưởng và chết,…

Loại cháy này, tốc độ cháy chậm, khói nhiều và đen hơn; cháy dưới tán ổn địnhrất dễ chuyển thành cháy ngầm ở những nơi có tầng than bùn Còn đối với rừng non vàrừng nhiều tầng thường cháy cây tái sinh và cây bụi sẽ chuyển thành cháy trên tán

Nhìn chung, số lượng cây rừng sẽ bị thiệt hại không chỉ phụ thuộc vào cường

độ cháy mà còn phụ thuộc vào loài cây, tuổi cây, mật độ, loại hình phân bố và hệthống rễ của chúng

Cháy dưới tán rừng thường gây thiệt hại cho tất cả các loài cây còn non ( cáccây tái sinh) và phần lớn các loài cây có khả năng chịu nắng, chịu lửa kém Có nhữngcây to vẫn sống được vì khả năng chống chịu lớn hơn (đối với những đám cháy nhỏhoặc trung bình) đa số các loài cây có khả năng chịu lửa tốt thì không bị hại khi gặpcháy lớn dưới tán ( kể cả khi bị tổn thương ở tượng tầng) Cháy dưới tán mạnh có thểgây hại cho tượng tầng và để lại những vết sẹo trên thân cây và ở những nơi bị cháylặp đi lặp lại nhiều lần gây tổn thương cơ giới làm cho cây dễ bị rỗng ruột, gỗ kémphẩm chất, gây nhiều vết nứt trên thân cây thậm chí làm cho cây bị chết hoặc gãy đổ

b) Cháy tán rừng (cháy trên ngọn): Cháy tán rừng là hình thức cháy được phát

triển từ cháy dưới tán cháy lên đến tán rừng Khi cháy dưới tán, ngọn lửa sẽ đốt nóng

và sấy khô tán rừng sau đó cháy qua thảm cây bụi, các cây tái sinh rồi cháy lên tánrừng và ngọn lửa sẽ cháy lan từ tán này lan sang tán khác

Cháy tán rừng thường xuất hiện ở kiểu rừng có mật độ tán dày của những loàicây có dầu, khi có gió mạnh và thời tiết nóng hạn kéo dài Cháy tán có hai loại: Cháy

ổn định (cháy toàn bộ tán rừng) và cháy lướt nhanh

Hình 1.2 Cháy tán diễn ra với ngọn lửa lan nhanh trên tán rừng [3]

- Cháy tán ổn định (cháy toàn bộ tán rừng): Khi ngọn lửa cháy lan tràn theo tất

cả các tầng của tán rừng, từ lớp thảm tươi bên dưới đến tán rừng Rừng sẽ bị thiệt hạihoàn toàn, tốc độ lan truyền không lớn, bình quân khoảng 0,5 km/h, có lúc có thể đạt 4

- 5 km/h

- Cháy lướt nhanh trên tán: Chỉ phát triển khi có tốc độ gió mạnh Ngọn lửa

thường lan theo tán rừng và thường được phát triển từ cháy dưới tán cháy lên

Sự lan truyền ngọn lửa của loại cháy rừng này không giống nhau mà chúngcuốn theo hướng gió Lúc đầu khi mới bén đến tán rừng, ngọn lửa lan tràn rất nhanh,sau đó ít phút tốc độ của nó giảm đi rõ rệt, chính vào lúc đó các VLC ở dưới mặt đấtđược đốt nóng và sấy khô, rồi các cây gỗ cũng bị cháy Cường độ cháy ở tán rừng sẽrất lớn, đốt nóng và chuẩn bị cho sự bốc cháy ở các tán bên cạnh Thiếu sự đốt nóng

đó thì cháy tán sẽ dừng lại và khi cháy dưới tán đi qua khu vực đã cháy trụi tán cáccây, sự đốt nóng và làm khô tương đối các tán cây bên cạnh theo hướng gió đã bắt đầu,sau đó các tán sẽ bốc cháy và ngọn lửa nhanh chóng lan tràn sang khu vực đã sấy khôtương đối Sự phát triển của đám cháy tán rừng như thế lan từ tán cây này sang tán câykhác làm cho quy mô cháy và cường độ cháy tăng lên Tốc độ của ngọn lửa trong cácđám cháy tán có thể đạt đến 20 - 25 km/h

Ở Việt Nam, cháy tán thường xảy ra ở những khu rừng thuần loài lá có tinh dầuhay nhựa dễ bắt cháy như: rừng thông, rừng long não, bạch đàn,… Cháy tán cũng cóthể gặp ở rừng tự nhiên hỗn giao có độ dốc lớn ( 150 - 300), tán cây nọ gối tán cây kia

và ngày một lên cao dần theo sườn dốc Các đám cháy thường rất rộng, gây thiệt hạilớn Thông thường sau khi cháy tán rừng xảy ra cây rừng bị cháy trụi và đổ gẫy, rừngchỉ còn lại đất trống

c) Cháy ngầm: Là loại cháy mà ngọn lửa cháy lan tràn dưới mặt đất làm tiêu

hủy lớp mùn, than bùn và tiêu hủy những vật liệu hữu cơ khác đã được tích luỹ dướilớp đất mặt trong nhiều năm

Mùn, than bùn và các chất hữu cơ đã được tích tụ lâu ngày trong quá trình phátsinh, phát triển của rừng, gồm tầng thảm mục do cành khô, lá rụng, các thân cây gẫy,

đổ, tầng rễ cây đã chết, bị vùi lấp ở phía dưới mặt đất Ở Việt Nam có thể gặp đượclớp mùn và than bùn tương đối điển hình dưới các rừng Tràm ở Kiên Giang, Cà Mau,Sóc Trăng, Long An, Đồng Tháp Lớp thảm mục dày cũng có thể gặp được ở một sốtrạng thái rừng mưa ẩm thường xanh núi cao phân bố trên dãy Hoàng Liên Sơn ở LàoCai, Yên Bái Trong loại cháy ngầm, lửa có thể cháy lan xuống ở các tầng hữu cơ nằmsâu từ 0,8 - 1 m, thậm trí có thể sâu tới vài mét Đặc trưng của loại cháy này là tốc độlan truyền chậm (0,5 - 5,0 m/ngày), cháy âm ỉ, mép cháy không có ngọn lửa hoặc bùngcháy lên rất nhỏ mỗi khi có gió thổi, ít khói và thường khó nhận thấy Cháy ngầm hayxảy ra ở các khu rừng Tràm vùng Tây Nam Bộ Điển hình của loại cháy này là 2 vụ

cháy rừng tràm lớn tại U Minh Thượng thiệt hại 2.712 ha và U Minh Hạ thiệt hại2.703 ha trong mùa khô 2001 - 2002.

Hình 1.3 Cháy ngầm trong tầng than bùn và thảm mục sâu dưới mặt đất [3]

Cháy ngầm không có ngọn lửa và ít khói nên khó phát hiện Khi cháy lớp mùn,than bùn và vật liệu hữu cơ dưới đất, nói chung như mùn, rễ cây, động vật đất và các

vi sinh vật có thể bị tiêu hủy một phần hoặc hoàn toàn Vì vậy, cũng làm chết hầu hếtcây rừng Khi cháy ngầm ngọn lửa cháy lan chậm và cháy trong điều kiện nhiệt độ rấtcao, nên cháy lâu có khi tới vài tháng Cháy ngầm có thể gây nguy cơ cháy mặt đất vàcháy tán rừng khi có gió thổi làm cho ngọn lửa cháy bùng lên Dập lửa cháy ngầmthường sẽ khó khăn hơn nhiều so với các loại cháy khác và rất nguy hiểm cho tínhmạng của những người tham gia chữa cháy

Về cường độ cháy rừng và sự phát triển các đám cháy thường lặp lại rất khácnhau, vì nó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, sự tích luỹ VLC và khả năng bắt lửa của

nó, phụ thuộc vào loại đất, đặc điểm địa hình nơi đó,

Trong thực tế, tuỳ theo mức độ của cháy rừng mà người ta phân loại ra cháyyếu, cháy trung bình và cháy mạnh Ngoài ra, còn một khái niệm nữa đó là cháy lớn,tức là những đám cháy bao gồm tất cả các loại cháy đồng thời xảy ra Ở nước ta, cháyrừng với diện tích bị cháy trên 2,5 ha được gọi là cháy lớn Nhưng ở những nước pháttriển thì cháy lớn được quy định là có diện tích trên 100 ha Hiện nay, người ta thườngcăn cứ vào các loại cháy, đặc điểm khu rừng đang cháy để xác định phương thức vàchiến thuật chữa cháy rừng sao cho đạt hiệu quả cao nhất và nhanh nhất

1.1.5 Đặc điểm cháy rừng ở từng vùng sinh thái của Việt Nam

a) Vùng Tây Bắc: Tổng diện tích rừng toàn vùng tính đến 31/12/2013 khoảng

1.689.817 ha (chiếm 12,1% diện tích rừng toàn quốc) Trong đó, rừng tự nhiên có1.507.889 ha (chiếm 89,2% diện tích có rừng) và rừng trồng khoảng 181.928 ha

(chiếm 10,8% diện tích có rừng) [4] Rừng dễ cháy gồm các loại: pơmu, samu, bạchđàn, keo, tre, nứa và các loại rừng non, rừng thứ sinh nghèo kiệt, Cùng các trảng câybụi và lau sậy phân bố trên các vùng núi và trung du Đặc điểm và nguyên nhân cơ bảngây ra cháy rừng ở khu vực Tây Bắc là:

- Hàng năm, nguồn vật liệu trong rừng và ven rừng trải qua mùa đông khô hạn

6 tháng (từ cuối tháng 10 đến hết tháng 4 năm sau) Trong thời kỳ này, thời tiết khô,hạn, có nhiều đợt gió mùa Đông Bắc hanh khô, kiệt kéo dài Đặc biệt, ở khu vực nàycòn chịu ảnh hưởng của gió Tây khô và nóng dẫn đến độ ẩm không khí thấp, VLC trởnên khô, nỏ dẫn đến nguy cơ cháy rừng cao

- Đồng bào các dân tộc các dân tộc như Mường, Thái, Cao Lan, Hơ Mông, HàNhì, có tập quán phát, đốt rừng làm nương rẫy; du canh, du cư hoặc định cư nhưngcòn du canh, hàng năm thường phát rừng vào các tháng 12 và 1, 2 năm sau; đến tháng

3, 4 là những tháng cao điểm về cháy của khu vực Đồng bào đốt, phát nương để tralúa, ngô, đậu, Do canh tác lạc hậu, không theo quy hoạch và hoạt động phát, đốtphát, đốt tràn lan không tuân theo đúng quy trình kỹ thuật, không có người kiểm soátlửa nên dễ để cháy lan vào rừng

- Ngoài ra, còn một số nguyên nhân khác như: đốt đồng cỏ để lấy cỏ non chănthả gia súc không kiểm soát được gây cháy rừng, người đi săn bắt động vật hoang, trẻ

em đi chăn thả gia súc đốt sưởi ấm vô ý gây cháy rừng, xử lý thực bì để trồng rừng,thăm dò địa chất, làm đường giao thông, khai hoang, dễ gây ra cháy rừng

Ở vùng Tây Bắc, Lai Châu được xác định là tỉnh trọng điểm về cháy rừng

b) Vùng Đông Bắc: Tổng diện tích rừng năm 2013 khoảng 3.642.698 ha

(chiếm 26,1% diện tích rừng toàn quốc) Trong đó, rừng tự nhiên có 2.375.557 ha(chiếm 64,7% diện tích có rừng) và rừng trồng là 1.232.031 ha ( chiếm 35,3% diệntích có rừng) [4] Diện tích rừng dễ cháy gồm các loại: pơmu, samu, thông, bạch đàn,

mỡ, bồ đề, keo, phi lao, tre, nứa, phân bố trên các vùng núi và trung du Đặc điểm và

nguyên nhân cơ bản gây ra cháy rừng ở khu vực Đông Bắc là:

- Vào mùa khô, nguồn VLC trong rừng và ven rừng chịu đựng mùa đông khôhạn từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau Thời kỳ này, thời tiết khô, hạn và chịu ảnhhưởng của nhiều đợt gió mùa Đông Bắc hanh khô kéo dài Đặc biệt, còn chịu ảnhhưởng của gió Tây, gió ô quy hồ (gió địa phương ở khu vực Sa Pa), hanh và khô làmcho độ ẩm không khí giảm xuống thấp, dẫn đến vật liệu khô và nỏ Trong thời giannày, nguy cơ cháy rừng luôn ở mức cao

- Ở khu vực này có đồng bào các dân tộc như Dao, Thái, Cao Lan, Tày, Nùng,

Hơ Mông, Hà Nhì, còn tập quán canh tác nương rẫy, hàng năm thường phát, đốtnương vào các tháng cao điểm của mùa khô từ tháng 1 đến tháng 3 Do không phát đốt

nương đúng nơi quy hoạch, kém chuyên môn kỹ thuật phát, đốt khi làm rẫy; thiếu ýthức sử dụng lửa, không kiểm soát lửa lên dễ để cháy lan vào các khu rừng.

- Ngoài ra, còn một nguyên nhân khác như: đốt các khu vực đất trống lấy cỏnon mùa mưa phục vụ chăn thả gia súc, làm đường giao thông, xử lý thực bì để trồngrừng, thăm dò địa chất, khai hoang, người dân vào rừng săn bắn, lấy củi, sử dụng lửathiếu ý thức gây cháy rừng,

Các tỉnh trọng điểm có nguy cơ cháy rừng cao là Quảng Ninh, Phú Thọ, YênBái, Bắc Giang, Lào Cai, Bắc Kạn

c) Đồng bằng Sông Hồng: Có diện tích rừng thấp nhất cả nước, khoảng 92.824

ha (chiếm 0,7% diện tích rừng toàn quốc) Trong đó, diện tích rừng tự nhiên là 46.366

ha ( chiếm 49,9% diện tích có rừng) và diện tích rừng trồng là 46.457 ha ( chiếm 50%diện tích có rừng) [4] Các loại rừng dễ cháy bao gồm: thông, bạch đàn, keo và các loạirừng non khoanh nuôi tái sinh Nguyên nhân cơ bản gây ra cháy rừng ở khu vực này la

do sức ép dân số bao chiếm đất lâm nghiệp sử dụng vào mục đích sản xuất nôngnghiệp và nhà ở; người dân vào rừng khai thác củi, Trong quá trình sử dụng do dùnglửa vô ý gây cháy rừng

d) Bắc Trung Bộ và Nam Trung Bộ: Gồm 14 tỉnh từ Thanh Hóa đến Bình

Thuận với tổng diện tích rừng năm 2013 khoảng 4.931.401 ha (chiếm 35,3% diện tíchrừng toàn quốc) Trong đó, diện tích rừng tự nhiên là 3.632.669 ha ( chiếm 73,6% diệntích có rừng)và rừng trồng khoảng 1.298.702% ha ( chiếm 26,3% diện tích có rừng)[4] Rừng dễ cháy ở đây chủ yếu là: thông, bạch đàn, keo, phi lao, tre, nứa, luồng vàrừng non khoanh nuôi tái sinh, Miền Trung do chịu ảnh hưởng nặng nề của điều kiệngió Tây Nam khô, nóng thổi trực tiếp từ Lào vượt qua dãy Trường Sơn sang lãnh thổnước ta, hàng năm kéo dài 6 tháng (từ tháng 4 đến tháng 9) Đặc điểm mùa gió TâyNam là khô, nắng, oi bức, nóng, độ ẩm rất thấp (có thể giảm xuống dưới 30%); nhiệt

độ không khí có ngày lên tới 40 - 42oC Đây là dạng thời tiết rất nguy hiểm, cộng vớicác hoạt động trái phép hay vô tình của con người như: canh tác nương rẫy; đốt đồngmía; đã tạo môi trường và điều kiện thuận lợi cho cháy rừng và tiềm ẩn nguy cơ cháyrừng rất cao

Bên cạnh đó, khu vực miền Trung còn tồn dư nhiều bom, mìn, đạn sau khángchiến chống Mỹ Vì vậy, vào mùa khô khi thời tiết nắng nóng kéo dài dễ gây ra cháy

mm/tháng, với độ ẩm VLC và thời tiết như vậy thì nguy cơ xảy ra cháy rừng và cháylớn rất cao, có thể chỉ cần 1 tàn thuốc lá cũng có thể gây nên cháy rừng

e) Đông Nam Bộ và Tây Nguyên: Có tổng diện tích rừng năm 2013 khoảng

3.315.567 ha (chiếm 23,7% diện tích rừng toàn quốc) Trong đó, diện tích rừng tựnhiên là 2.794.74 ha ( chiếm 84,3% diện tích có rừng) và rừng trồng là 520.827 ha( chiếm 15,7% diện tích có rừng) [4] Rừng dễ cháy ở khu vực này chủ yếu là các loạirừng: thông; khộp họ dầu (Diptero Carpacea); bạch đàn, keo, sao, vên vên, hỗn giaotre nứa, Hàng năm nguồn VLC rừng trải qua một mùa khô nắng, nóng kéo dàikhoảng 6 tháng (từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau), nhiệt độ không khí có khi lên tới

38 - 40oC; lượng mưa rất thấp và nhiều tháng không có mưa, có năm tới 2 - 3 thángkhông có mưa; tốc độ gió mạnh, bốc thoát hơi nước tiềm năng rất cao, một năm có từ

1 - 2 tháng kiệt (lượng mưa trung bình tháng kiệt ≤ 5 mm); 2 - 3 tháng hạn (lượng mưatrung bình tháng ≤ 1 lần nhiệt độ không khí trung bình tháng hạn); 2 - 3 tháng khô(lượng mưa ≤ 2 lần nhiệt độ không khí trung bình tháng khô) tính theo chỉ số khô hạncủa Thái Văn Trừng [12]; độ ẩm VLC vào tháng kiệt có khi xuống 10 - 15% (< 25% làđiều kiện xảy ra cháy rừng)

Rừng thông, rừng họ dầu là các dạng rừng có nguy cơ cháy cao, bởi chúng lànhững loài cây chứa tinh dầu và có khối lượng VLC khô tương đối lớn thường từ 5-10tấn/ha Riêng rừng khộp có thể xem là một dạng đặc trưng của dạng rừng rụng lá theomùa ở Đắk Lắk, Gia Lai, Kon Tum, Bình Dương, Bình Phước, bao gồm nhiều cây

gỗ lớn mọc khá thưa, ít tầng Chúng có đặc điểm chung là rụng lá về mùa khô tạothành một lớp vật liệu dày, dễ cháy, dễ bắt lửa và cháy lớn vào mùa khô Đây là vùngtrọng điểm cháy lớn, nguy hiểm bởi hiện tượng cháy lan và cháy lướt ở Tây Nguyên

và Đông Nam Bộ

Đồng thời, ở khu vực Tây Nguyên có khoảng 47 dân tộc cùng sinh sống Trong

đó, có nhiều đồng bào dân tộc với tập quán đốt nương làm rẫy, đốt phá rừng lấy đấtsản xuất nông nghiệp, săn bắn, là những nguyên nhân chính gây ra các vụ cháy rừng

f) Tây Nam Bộ: Với tổng diện tích rừng năm 2013 là 282.148 ha ( chiếm

2,02% diện tích rừng toàn quốc); trong đó rừng tự nhiên là 59.268 ha ( chiếm 21%diện tích có rừng) và rừng trồng là 222.88 ha ( chiếm 79% diện tích có rừng)[4] Rừng

dễ cháy chủ yếu là rừng tràm, bạch đàn, keo, Hàng năm nguồn VLC rừng chịu đựngmột mùa khô nắng, nóng kéo dài từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, nhiệt độ trung bình

có ngày lên tới 38 - 40oC; nhiều ngày không mưa liên tục kéo dài, có năm tới 2 - 3tháng không có mưa; tốc độ gió mạnh, bốc thoát hơi nước tiềm năng rất cao: một năm

có từ 1 - 2 tháng kiệt; 2 -3 tháng hạn; 2 - 3 tháng khô làm cho độ ẩm VLC vào thángkiệt có khi xuống < 15%, với độ ẩm VLC như vậy thì nguy cơ xảy ra cháy rừng vàcháy lớn rất cao,

Rừng Tràm ở Tây Nam Bộ có tầng than bùn dày trung bình 0,8 - 1,2 m, mộtnăm thường có 6 tháng ngập nước, 6 tháng khô; về mùa khô nguồn nước rút ra biển vàbốc hơi làm cho nguồn vật liệu khổng lồ từ 15 - 22 tấn/ha rất dễ bắt lửa và lan ra gâynên cháy lan mặt đất, cháy lướt tán rừng và cháy ngầm rất nguy hiểm, huỷ diệt nhanhchóng nguồn tài nguyên quý giá ở Tây Nam Bộ

Thực tế về mùa gió Tây ở các vùng núi Tây Bắc, Bắc Trung Bộ và Trung Trung

Bộ tần suất xảy ra cháy rừng thường cao hơn so với những nơi khác và so với nhữngkhoảng thời gian khác trong năm, sự khác nhau đó được thống kê như sau:

Bảng 1.1 Đặc trưng tiêu biểu của thời tiết khô nóng gió Tây ở các vùng

Vùng Gió (lúc 13h) Nhiệt độ ( o C) Độ ẩm (%) Hiện tượng

thời tiết đặc trưng

Hướng

Vận tốc(m/s)

Trungbình Tối cao

Tốithấp

Trungbình

TốithấpĐông Bắc

TN 6 - 8 30 - 33 38

-40,5

26

-27 75 40 Khô, hạnNam Trung Bộ

ĐĐN 2 - 4 30 35 - 40 25

-27 75 55 Hạn, kiệtNam Bộ

TTN 2 30 - 31 35 - 38 28

“Nguồn: Cẩm nang ngành lâm nghiệp, Bộ NN&PTNT, 2004 [2]”Trên đây là một số dạng thời tiết quan trọng, liên quan nhiều đến sự phát sinhcháy rừng Do đó, nắm bắt được những hiểu biết về nội dung này là yếu tố rất quantrọng cho công tác xác định mùa cháy, dự báo và PCCCR của những người làm côngtác bảo vệ rừng và các cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp nói chung

1.2 DỰ BÁO, CẢNH BÁO NGUY CƠ CHÁY RỪNG

1.2.1 Cấp dự báo nguy cơ cháy rừng

Dự báo, cảnh báo nguy cơ cháy rừng là biện pháp phòng cháy dựa trên mối

quan hệ đa chiều giữa các yếu tố thời tiết, khí hậu, thuỷ văn với nguồn VLC rừng để

dự tính, dự báo khả năng xuất hiện cháy rừng, trên cơ sở đó đề ra các biện pháp phòngchống thích hợp và chữa cháy rừng một cách có hiệu quả

Ở Việt Nam hiện nay, cấp dự báo cháy rừng sử dụng gồm 5 cấp được quy địnhtrong Quyết định số 127/2000/QĐ-BNN-KL ngày 11/12/2000 của Bộ trưởng Bộ Nôngnghiệp và Phát triển nông thôn

Bảng 1.2 Phân cấp dự báo nguy cơ cháy rừng và các biện pháp thực hiện PCCCR

để chủ động trong công tác chữa cháy rừng

3 III

Cấp cao: Thời tiết

khô hanh, dễ xảy

ra cháy rừng

Ban Chỉ huy PCCCR cấp huyện tăng cường kiểm trađôn đốc công tác phòng cháy, chữa cháy rừng của cácchủ rừng Cấm phát đốt nương rẫy

Cần theo dõi diễn biến thời tiết ở các bản tin tiếp theo

4 IV

Cấp nguy hiểm:

Thời tiết khô hanh,

nắng hạn dài ngày,

nguy cơ cháy rừng

cao, nếu xảy ra

cháy lửa dễ lan

Thông tin cảnh báo thường xuyên liên tục, kịp thời cấp

dự báo cháy rừng ở vùng trọng điểm cháy

Bố trí lực lượng canh phòng 24/24 giờ hàng ngày,

- Xác định mùa cháy cho từng tỉnh, vùng sinh thái

- Xây dựng cấp dự báo cháy rừng theo phương pháp dự báo tổng hợp Nội dungcủa phương pháp là: chỉ tiêu tổng hợp biểu thị mức độ nguy hiểm cháy rừng ở thờiđiểm tính toán, xác định, thường là tính cho một ngày; chỉ tiêu tổng hợp phụ thuộc vào

3 yếu tố chính gồm: nhiệt độ lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượngmưa trong ngày

- Tính toán và công bố cấp dự báo cháy rừng:

+ Thu thập số liệu quan trắc từ các trạm quan trắc khí tượng thuỷ văn trên địabàn toàn quốc, nhập dữ liệu vào phần mềm để xử lý và đưa ra bản dự báo cháy rừnghàng ngày, theo các cấp dự báo cháy trên nền bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng

+ Phối hợp với Đài phát thanh, truyền hình để thông báo thường xuyên cấp dựbáo cháy rừng trên chuyên mục dự báo thời tiết

1.2.2 Mùa cháy rừng

Mùa cháy rừng là khoảng thời gian thường xảy ra cháy rừng trong năm Mùacháy rừng có thể xác định bằng hai nhóm phương pháp: thực nghiệm và lý thuyết

Theo nhóm phương pháp thực nghiệm: mùa cháy rừng được xác định thông qua

số liệu thống kê về tình hình cháy rừng nhiều năm Đó là thời gian bao gồm nhữngtháng xảy ra cháy rừng với tổng tần suất xuất hiện vượt quá 90% cả năm

Theo nhóm phương pháp lý thuyết: mùa cháy rừng được xác định thông quaphân tích diễn biến của những chỉ tiêu khí hậu có liên quan chặt với nguy cơ cháy rừngnhư chỉ tiêu khí tượng tổng hợp của Nexterov, chỉ số tháng khô hạn Gaussel - Walter,chỉ số về số ngày khô hạn liên tục của Phạm Ngọc Hưng, [11] Mùa cháy rừng đượcxem là thời gian mà các chỉ số này vượt qua một giới hạn nhất định làm cho nguy cơcháy rừng cao

Ở Việt Nam, mùa cháy rừng được xác định theo chỉ số khô hạn (X) của TháiVăn Trừng (1970, 1978), phát triển từ chỉ số tháng khô hạn Gaussel - Walter :

X = S x A x D (2.1)

Trong đó:

X là chỉ số khô hạn;

S là số tháng khô, với các tháng có lượng mưa (P) lớn hơn một lần nhưng nhỏhơn hai lần nhiệt độ trung bình của tháng đó Tương quan giữa lượng mưa và nhiệt độcủa tháng khô thỏa mãn biểu thức: t ≤ P ≤ 2t;

P là lượng mưa trung bình tháng (mm);

t là nhiệt độ trung bình của tháng (oC);

A là số tháng hạn, với các tháng có lượng mưa nhỏ hơn một lần nhiệt trungbình tháng nhưng lớn hơn 5 mm Tương quan giữa lượng mưa và nhiệt độ của thánghạn thỏa mãn biểu thức sau: 5 mm ≤ P < t;

D là số tháng kiệt, với các tháng có lượng mưa nhỏ hơn 5 mm Lượng mưatháng kiệt thỏa mãn biểu thức sau: P ≤ 5 mm

Trên cơ sở công thức trên, Thái Văn Trừng đã tính toán và đề xuất phân loạichế độ ẩm và các chỉ số khô hạn ở Việt Nam trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Chế độ khô ẩm ở Việt Nam theo Thái Văn Trừng

300 - 600

“Nguồn: Thái Văn Trừng, 1978 [19]”

Bảng 1.4 Mùa cháy rừng theo các vùng sinh thái

“Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2004 [2]”Dấu ( -) là tháng hạn, kiệt và cực kỳ nguy hiểm về cháy rừng trong mùa cháy.Dấu (x) là tháng khô có khả năng xuất hiện cháy rừng

1.2.3 Phương pháp dự báo cháy rừng

Để chủ động phòng chống cháy rừng và hạn chế thiệt hại gây ra do cháy rừng,cần dự báo được mùa cháy, thời điểm có khả năng cháy rừng Dự báo cháy rừng gồm

dự báo ngắn hạn (hàng ngày) và dự báo dài hạn (tuần: 7 - 10 ngày)

a) Xác định khả năng cháy rừng theo chỉ số Angstrom (Thụy Điển)

Chỉ số Angstrom được tính theo công thức:

I Trong đó:

- R: Độ ẩm tương đối (%) của không khí thấp nhất trong ngày

- T: Nhiệt độ không khí (0C) cao nhất trong ngàySau khi tính I, đánh giá khả năng cháy rừng như trình bày ở Bảng 1.5

Bảng 1.5 Đánh giá khả năng cháy rừng theo chỉ số Angstrom

Cấp cháy Chỉ số I Khả năng phát sinh cháy rừng

I I >4,0 Không có khả năng cháy rừng

II 2,5 < 1 < 4,0 Ít có khả năng xuất hiện cháy rừng

III 2,0 < I < 2,5 Có nhiều khả năng xuất hiện cháy rừng

IV I < 2,0 Rất có khả năng xuất hiện cháy rừng

Phương pháp này đơn giản và dễ tính toán, tuy nhiên do chỉ tính từng ngàyriêng biệt, chỉ tiêu Angstrom không nêu được ảnh hưởng tích luỹ của nhiệt độ và độ

ẩm không khí, cũng không đề cập đến tác động của gió và mưa nên không phản ảnhchính xác sự thay đổi độ ẩm vật liệu cháy

b) Phương pháp dự báo ngắn hạn: Dự báo ngắn hạn là xác định khả năng cháy rừng

hàng ngày Ở Việt Nam, các nhà lâm nghiệp thường dự báo ngắn hạn dựa theo phươngpháp của Nexterov (1940) Theo đó, mức độ nguy hiểm của cháy rừng có thể đượctính theo chỉ tiêu tổng hợp P:

Trong đó, P là chỉ tiêu tổng hợp về nguy cơ cháy rừng; n là số ngày không mưa

hoặc lượng mưa nhỏ hơn 5 mm; Ti là nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (thời điểm xảy racháy nhiều nhất); Di là nhiệt độ điểm sương lúc 13 giờ Nhiệt độ điểm sương là nhiệt

độ ở thời điểm không khí bão hoà hơi nước 100% Khi không khí bão hoà hơi nước thìquá trình ngưng kết hơi nước trong không khí sẽ xảy ra

Nếu lượng mưa ngày cuối cùng lớn hơn hay nhỏ hơn 5 mm thì chỉ số P được bổsung thêm hệ số K như sau:

Trị số K lấy giá trị như sau: ngày có lượng mưa lớn hơn 5 mm thì K = 0; ngày

có lượng mưa nhỏ hơn 5 mm thì K = 1

Chỉ tiêu P được tính dựa trên tài liệu đo đếm ở các trạm khí tượng gần nhất vớiđịa phương cần dự báo cháy rừng Cách tính chỉ tiêu tổng hợp P thể hiện tại (Bảng1.6)

Bảng 1.6 Cách tính chỉ tiêu tổng hợp của Nexterov

Ngày Lượng mưa (mm) T i ( o C) T i - D i P

8/7 Không mưa 17,9 2,5 25,4 + (17,9*2,5) = 70,29/7 Không mưa 26,8 21,2 70,2 + (26,8*21,2) = 638,310/7 Không mưa 24,1 15,1 638,3 + (24,1*15,1) = 1.002,2Trị số Di được tra theo bảng tra điểm sương tại (Bảng 1.7)

Bảng 1.7 Bảng tra điểm sương

Khả năng chứa nước của

không khí (gam) Nhiệt độ (

252015

301510

Cột 1 cho biết lượng nướctối đa mà không khí có thểchứa ở nhiệt độ tương ứngvới cột 2

Căn cứ vào độ lớn của P, Phạm Ngọc Hưng (1988) đã phân chia thành 5 cấpcháy rừng thông nhựa ở Quảng Ninh thể hiện trong (Bảng 1.8) [8]

Bảng 1.8 Cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số P

cơ cháy rừng P của Nexterov như sau.[16]

Bảng 1.9 Chỉ số nguy cơ cháy rừng P hiệu chỉnh

c) Phương pháp dự báo dài hạn: Dự báo dài hạn là xác định số ngày khô hạn

liên tục có khả năng cháy rừng Ở Việt Nam, Phạm Ngọc Hưng (1988) đưa ra côngthức dự báo dài hạn dựa theo chỉ số Hi [8]:

báo viên chỉ cần đếm số ngày liên tục có lượng mưa nhỏ hơn 5 mm Để dễ tính toáncấp cháy rừng, người ta có thể lập một biểu tra cấp dự báo cháy rừng dài hạn như côngthức (2.5) Căn cứ vào lượng mưa do đài khí tượng thủy văn cung cấp, thể tính được

số ngày khô hạn trong một tháng của mùa cháy rừng Ví dụ: đến ngày 10/12 đã đếmđược 12 ngày không mưa Từ ngày 11/12 - 20/12 có 5 ngày mưa lớn hơn 5 mm Vậy

số ngày không mưa tính đến 20/12 là 12 + 5 = 17 ngày Từ Bảng 1.10, có thể xác địnhđược cấp cháy đến ngày thứ 20/12 là cấp III

Bảng 1.10 Cấp dự báo cháy rừng theo chỉ số H

c) Phương pháp dự báo cháy rừng dựa theo độ ẩm VLC: Giữa độ ẩm VLC và

khả năng cháy có quan hệ chặt chẽ với nhau Vì thế, có thể dự báo cháy rừng dựa theo

độ ẩm VLC được nêu trong (Bảng 1.11)

Bảng 1.11 Cấp dự báo cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy

STT Cấp cháy Độ ẩm vật liệu cháy (%) Mức độ nguy hiểm

- Độ ẩm tương đối của VLC: W (%) = [(m1 - m2)/m1]*100 (2.6)

- Độ ẩm tuyệt đối của VLC: W (%) = [(m1 - m2)/m0]*100 (2.7)

Trong đó, m1 là trọng lượng VLC ở trạng thái ướt (kg), m2 là trọng lượng VLC

ở trạng thái khô không khí (kg), m0 là trọng lượng VLC ở trạng thái khô tuyệt đối (kg)

d) Phân cấp nguy cơ cháy theo hệ số khả năng bắt cháy: Hệ số bắt cháy (k)

phản ánh khả năng bắt cháy của VLC dưới các tán rừng và được xác định qua côngthức sau:

Trong đó, m1 là trọng lượng vật liệu khô (kg), M1 là tổng trọng lượng vật liệu

khô và tươi (kg)

Bảng 1.12 Phân cấp nguy cơ cháy theo hệ số khả năng bắt cháy

STT Hệ số khả năng bắt cháy (k) Mức nguy cơ cháy

số ngày khô hạn của Phạm Ngọc Hưng [10] Ưu điểm của các phương pháp này là đơngiản, dễ tính toán Nhưng các phương pháp này cũng có nhiều hạn chế: (1) chưa tínhhết các nhân tố ảnh hưởng đến cháy rừng; (2) để tính được các cấp cháy, hàng ngày dựbáo viên phải đo đạc các thông tin ở hiện trường vào lúc 13 giờ; (3) cần phải có cácdụng cụ và máy móc quan trắc khí tượng; (4) chỉ số P được phân chia quá rộng, và khi

P thay đổi 1 vài đơn vị thì cấp cháy cũng thay đổi; (5) dự báo viên phải theo dõi liêntục ngày có mưa hay không mưa,

Trên cơ sở phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng và một số kết quảnghiên cứu của các tác giả trước đây, Đề tài đã lựa chọn được 9 chỉ tiêu (kiểu thảmthực vật rừng, nhiệt độ trung bình tháng, chỉ số khô hạn, khoảng cách tiếp cận từ khudân cư, khoảng cách tiếp cận từ đường giao thông, thủy văn, độ dốc, hướng sườn đóngió, độ cao) để xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng

1.3 TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU THẢM THỰC VẬT RỪNG DỄ CHÁY VÀ DỰ BÁO CHÁY RỪNG

1.3.1 Những nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu về PCCCR trên thế giới được quan tâm từ những năm đầu của thế

kỷ XX Thời kỳ đầu, chủ yếu tập trung ở các nước có nền kinh tế phát triển như Mỹ,Nga, Đức, Thuỵ điển, Canada, Pháp, Austraylia, Sau đó mở rộng ở hầu hết các nước

có hoạt động lâm nghiệp Người ta phân chia 5 lĩnh vực chính của nghiên cứu phòngchống cháy rừng: (1) bản chất của cháy rừng, (2) phương pháp dự báo nguy cơ cháyrừng, (3) các công trình phòng chống cháy rừng, (4) phương pháp chữa cháy rừng và(5) phương tiện chữa cháy rừng Phân loại thảm thực vật rừng theo nguy cơ cháy làphương pháp quan trọng trong công tác dự báo cháy rừng và quản lý lửa rừng.

- Nghiên cứu bản chất của cháy rừng: Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định

rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độcao Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 thành tố (còn gọi là tam giác lửa): nguồnnhiệt, ôxy và VLC Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thểđược hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979; Belop,1982; Chandler, 1983) [32, 24] Vì vậy, về bản chất, những biện pháp phòng chốngcháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng ngănchặn và giảm thiểu quá trình cháy

Như trình bày ở trên, các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng: (1) cháydưới tán cây hay cháy mặt đất rừng; (2) cháy tán rừng (ngọn cây); (3) cháy ngầm.Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại cháy trên Tùytheo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khácnhau (Brown, 1979; Mc Arthur, 1986; Gromovist, 1993) [32, 23, 29]

Kết quả nghiên cứu của một số tác giả trên thế giới cũng chỉ ra 3 yếu tố quantrọng nhất ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là: thời tiết, kiểu thảmthực vật rừng và hoạt động kinh tế - xã hội của con người (Belop,1982) Thời tiết, đặcbiệt là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốchơi và độ ẩm VLC dưới rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và tốc độ lancủa đám cháy Kiểu rừng ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lượng và phân

bố của VLC, qua đó ảnh hưởng đến loại cháy, khả năng hình thành của đám cháy.Hoạt động kinh tế - xã hội của con người như đốt nương rẫy, săn bắn, du lịch, ảnhhưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy Phần lớn các biệnpháp PCCCR đều được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trêntrong hoàn cảnh cụ thể của địa phương (Richmond, 1976; Laslo Pancel, 1993)

- Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng: Các kết quả nghiên

cứu đều khẳng định mối liên hệ chặt giữa điều kiện thời tiết với độ ẩm VLC và khảnăng xuất hiện cháy rừng Vì vậy, hầu hết các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừngđều tính đến đặc điểm diễn biến hàng ngày của lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm khôngkhí (MiBbach, 1972; Belop, 1982; Chandler, 1983) [24] Ở một số nước, khi dự báonguy cơ cháy rừng ngoài căn cứ vào yếu tố khí tượng người ta còn căn cứ vào một sốyếu tố khác, chẳng hạn ở Đức và Mỹ người ta sử dụng thêm độ ẩm của VLC (Brown,1979) [32], ở Pháp tính thêm lượng nước hữu hiệu trong đất và độ ẩm VLC, ở Trung

Quốc có bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mưa và lượng bốc hơi,… Cũng có

sự khác biệt nhất định khi sử dụng các yếu tố khí tượng để dự báo nguy cơ cháy rừng,chẳng hạn ở Thuỵ điển và một số nước ở bán đảo Scandinavia đã sử dụng độ ẩmkhông khí thấp nhất và nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày Trong khi đó, ở Nga

và một số nước khác lại dùng nhiệt độ và độ ẩm không khí lúc 13 giờ (ở Việt Namcũng sử dụng chỉ tiêu này) Những năm gần đây, ở Trung Quốc đã nghiên cứu phươngpháp cho điểm các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng, trong đó có cả những yếu

tố kinh tế - xã hội, và nguy cơ cháy rừng được tính theo tổng số điểm của các yếu tố.Mặc dù có những nét giống nhau nhưng cho đến nay vẫn không có phương pháp dựbáo cháy rừng chung cho cả thế giới, mà ở mỗi quốc gia, thậm chí mỗi địa phương vẫnnghiên cứu xây dựng phương pháp riêng Ngoài ra, vẫn còn rất ít phương pháp dự báonguy cơ cháy rừng có tính đến yếu tố kinh tế - xã hội và loại rừng Đây có thể là mộttrong những nguyên nhân làm giảm hiệu quả của phòng chống cháy rừng ngay cả ởnhững nước phát triển

Hiện nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của công nghệ vũ trụ, các loại tư liệuviễn thám đã được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới và mang lại hiệu quảcao trong công tác giám sát và cảnh báo nguy cơ cháy rừng Các thế hệ vệ tinh giámsát Trái đất với khả năng bao quát trên phạm vi rộng lớn và đa thời gian được phónglên quỹ đạo đã trở thành một công cụ quan trọng trong công tác điều tra, phân loại và

hỗ trợ cảnh báo cháy rừng Những loại ảnh viễn thám được sử dụng phổ biến hiện naytrong lĩnh vực lâm nghiệp gồm Landsat TM và ETM, SPOT các thế hệ, MODIS,NOAA-AVHRR, IKONOS, IRS và QuickBird,

Một số loại ảnh vệ tinh cho phép xác định được các điểm có dị thường nhiệt,các dấu hiệu của cháy rừng (bụi, khói) và sự phát triển của đám cháy theo thời gian, Công việc này có thể xác định được thông qua đặc trưng nhiệt độ của các đối tượngtrong dải phổ hồng ngoại nhiệt và cận hồng ngoại Các thế hệ vệ tinh hiện nay có gắncác bộ cảm để thu được các tín hiệu nhiệt phát xạ của các đối tượng trên mặt đất Việcứng dụng ảnh vệ tinh trong lâm nghiệp đã được thực hiện từ lâu Mỗi nghiên cứu đều

có những cách tiếp cận khác nhau liên quan đến nguồn tư liệu được sử dụng, mục đíchđược quan tâm khai thác và phương pháp kết hợp các loại ảnh Một số nhà khoa họcHàn Quốc (Kim Hwa Lim và ctv) đã tiến hành nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh SPOT

để quan trắc cháy rừng Bằng việc sử dụng ảnh tổ hợp màu các kênh 4, 3, 2 củaSPOT4 (SWIR: 4, NIR: 3 và Red: 2) có ảnh hưởng đặc biệt cho việc phát hiện cácđám cháy thể hiện rõ ràng phần sáng màu đỏ của đám cháy và khói của đám cháy thểhiện ở màu xanh nhạt Nhóm này còn gợi ý đưa ra tổ hợp SPOT4 432 trong đó kênhNIR được thay thế bởi giá trị trung bình của kênh NIR và Green, với tổ hợp này thìđám cháy và khói của chúng được thể hiện rõ ràng, đồng thời xác định nhiệt độ tại cácđám cháy bức xạ từ kênh hồng ngoại SWIR là khoảng 331,34 K (58,34 °C)

- Nghiên cứu về công trình PCCCR: Kết quả nghiên cứu trên thế giới đã

khẳng định hiệu quả của các loại băng cản lửa, các vành đai cây xanh và hệ thốngkênh mương ngăn cản cháy rừng (Gromovist, 1993) [29] Các nhà khoa học đã nghiêncứu tập đoàn cây trồng trên băng xanh cản lửa, trồng rừng hỗn giao và giữ nước ở hồđập để làm giảm nguy cơ cháy rừng Đồng thời, nghiên cứu hiệu lực của các hệ thốngcảnh báo cháy rừng như chòi canh, tuyến tuần tra, điểm đặt biển báo nguy cơ cháyrừng Nhìn chung, thế giới đã nghiên cứu hiệu quả của nhiều kiểu công trình phòngchống cháy rừng Tuy nhiên, hiện vẫn chưa đưa ra được phương pháp xác định tiêuchuẩn kỹ thuật cho các công trình đó Những thông số kỹ thuật đưa ra đều mang tínhgợi ý và luôn được điều chỉnh theo ý kiến các chuyên gia cho phù hợp với đặc điểmcủa mỗi loại rừng và điều kiện địa lý, vật lý địa phương

- Nghiên cứu về biện pháp PCCCR: Khi nghiên cứu các biện pháp phòng

chống cháy rừng người ta chủ yếu hướng vào làm suy giảm 3 thành phần của tam giáclửa: (1) giảm nguồn lửa bằng cách tuyên truyền không mang lửa vào rừng, dập tắt tànthan sau khi dùng lửa, thực hiện các biện pháp dọn VLC trên mặt đất thành băng, đàorãnh sâu, hoặc chặt cây theo dải để ngăn đám cháy lan sang phần rừng còn lại; (2) đốttrước một phần VLC vào đầu mùa khô khi chúng còn ẩm để giảm khối lượng VLCvào thời kỳ khô hạn nhất, hoặc đốt theo hướng ngược với hướng lan tràn của đám cháy

để cô lập đám cháy; (3) dùng chất dập cháy để giảm nhiệt lượng của đám cháy hoặcngăn cách VLC với ôxy không khí (nước, đất, cát, hoá chất dập cháy,…)

- Nghiên cứu về phương tiện PCCCR: Những phương tiện PCCCR đã được

quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây, đặc biệt là phương tiện dự báo, pháthiện đám cháy, thông tin về cháy rừng và phương tiện dập lửa trong các đám cháy

Các phương pháp dự báo đã được mô hình hoá và xây dựng thành những phầnmềm làm giảm nhẹ công việc và tăng độ chính xác của dự báo nguy cơ cháy rừng.Việc ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS đã cho phép phân tích được nhữngdiễn biến thời tiết, dự báo nhanh chóng và chính xác khả năng xuất hiện cháy rừng,phát hiện sớm đám cháy trên những vùng rộng lớn

Những thông tin về khả năng xuất hiện cháy rừng, nguy cơ cháy rừng và biệnpháp phòng chống cháy rừng hiện nay được truyền qua nhiều kênh khác nhau đến cáclực lượng phòng chống cháy rừng và cộng đồng dân cư như hệ thống biển báo, thư tín,đài phát thanh, báo địa phương và trung ương, truyền hình, các mạng máy tính,…

Những phương tiện dập tắt các đám cháy được nghiên cứu theo cả hướng pháttriển phương tiện thủ công như cào, cuốc, dao, câu liêm đến các loại phương tiện cơgiới như cưa xăng, máy kéo, máy gạt đất, máy đào rãnh, máy phun nước, máy phunbọt chống cháy, máy thổi gió, máy bay rải chất chống cháy và bom dập lửa,…

Mặc dù các phương pháp và phương tiện phòng chống cháy rừng đã được pháttriển ở mức cao, song những thiệt hại do cháy rừng vẫn rất khủng khiếp ngay cả ởnhững nước phát triển có hệ thống phòng chống cháy rừng hiện đại như Mỹ, Úc,Nga, Trong nhiều trường hợp việc khống chế các đám cháy vẫn không hiệu quả.Người ta cho rằng, ngăn chặn nguồn lửa để không xảy ra cháy vẫn là quan trọng nhất.

Vì vậy, đã có những nghiên cứu về đặc điểm xã hội của cháy rừng và những giải pháp

xã hội cho phòng chống cháy rừng (Cooper, 1991) [26] Hiện nay, các giải pháp xã hộiphòng chống cháy rừng chủ yếu được tập trung vào tuyên truyền, giáo dục tác hại củacháy rừng, nghĩa vụ của công dân trong việc phòng chống cháy rừng, những hình phạtđối với người gây cháy rừng Trong thực tế còn ít những nghiên cứu về ảnh hưởng củathể chế và chính sách quản lý sử dụng tài nguyên, chính sách chia sẻ lợi ích, nhữngquy định của cộng đồng, những phong tục, tập quán, những nhận thức và kiến thức củangười dân đến cháy rừng Cũng còn rất ít những nghiên cứu về nguyên nhân cháy rừng

do hậu quả sinh thái của sự phát triển kinh tế xã hội gây nên, về những giải pháp lồngghép hoạt động phòng chống cháy rừng với hoạt động phát triển kinh tế và bảo vệ môitrường khác Đây sẽ là những căn cứ quan trọng để xây dựng giải pháp kinh tế - xã hộicho phòng chống cháy rừng

Tóm lại, những nghiên cứu của các nhà khoa học về vấn đề cháy rừng, giảmthiểu nguy cơ xảy ra cháy rừng trên thế giới tập trung ở các vấn đề sau:

- Những nghiên cứu sử dụng các công nghệ mới như sử dụng ảnh viễn thám và

hệ thống định vị toàn cầu (GPS) trong việc xác định toạ độ các điểm cháy rừng và dựbáo các khu vực có nguy cơ xảy ra cháy rừng

- Nghiên cứu về tính chất của nguồn VLC xây dựng các chỉ số cháy của các loàithực vật khác nhau và xây dựng hệ thống dự báo cháy

- Tích hợp thông tin trong việc xây dựng các bản đồ về mức độ rủi ro và ảnhhưởng của cháy rừng tới môi trường, trợ giúp cho việc giảm thiểu tác hại của cháyrừng và giúp cho các cơ quan quản lý cháy rừng ra quyết định

- Mô phỏng và mô hình hóa hiện tượng cháy trong tự nhiên theo không gian,trên cơ sở đó có biện pháp phòng và giảm thiểu tác hại của cháy rừng

1.3.2 Những nghiên cứu trong nước

- Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng: Công tác dự báo nguy cơ cháy

rừng ở Việt Nam được bắt đằu từ năm 1981 Tuy nhiên, trong thời gian đầu chủ yếu ápdụng phương pháp dự báo của Nesterop (Ngô Quang Đê, 1983) [6]. Đây là phươngpháp đơn giản, cấp nguy hiểm của cháy rừng được xác định theo giá trị P bằng tổngcủa tích số giữa nhiệt độ và độ thiếu hụt bão hoà của không khí lúc 13 giờ hàng ngày

kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3 mm Đến năm 1988 nghiên cứu của

Phạm Ngọc Hưng đã cho thấy, phương pháp của Nesterop sẽ có độ chính xác cao hơnnếu tính giá trị P kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5 mm Ngoài ra, trên cơ

sở phát hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa số ngày khô hạn liên tục H (số ngày liên tục cólượng mưa dưới 5 mm) với chỉ số P, Phạm Ngọc Hưng cũng đã đưa ra phương pháp

dự báo nguy cơ cháy rừng theo số ngày khô hạn liên tục [8] Ông xây dựng một bảngtra cấp nguy hiểm của cháy rừng căn cứ vào số ngày khô hạn liên tục cho các mùa khíhậu trong năm

Tuy nhiên, khi nghiên cứu về tính thích hợp của một số phương pháp dự báonguy cơ cháy rừng ở miền Bắc Việt Nam, Bế Minh Châu (2001) [1] đã khẳng địnhphương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu P và H có độ chính xác thấp ởnhững vùng có sự luân phiên thường xuyên của các khối không khí biển và lục địahoặc vào các thời gian chuyển mùa Trong những trường hợp như vậy, mức độ liên hệcủa chỉ số P và H với độ ẩm vật liệu dưới rừng và tần suất xuất hiện của cháy rừng rấtthấp Từ 1989 - 1991, Dự án tăng cường khả năng phòng chống cháy rừng cho ViệtNam của UNDP đã nghiên cứu, soạn thảo phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừngtheo chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P của Nesterop nhưng thêm yếu tố gió (Cooper,1991) Chỉ tiêu P của Nesterop đã được Cooper hiệu chỉnh khi nhân với hệ số là 1,0;1,5; 2;0, và 3,0 nếu có tốc độ gió tương ứng là 0 - 4, 5 - 15, 16 - 25, và lớn hơn 25km/giờ Tuy nhiên, đến nay chỉ tiêu này vẫn chỉ đang ở giai đoạn thử nghiệm

Năm 1993, Võ Đình Tiến đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừngtừng tháng ở Bình Thuận theo 6 yếu tố: nhiệt độ không khí trung bình, lượng mưatrung bình, độ ẩm không khí trung bình, vận tốc gió trung bình, số vụ cháy rừng trungbình, lượng người vào rừng trung bình Tác giả đã xác định được cấp nguy hiểm vớicháy rừng của từng tháng trong cả mùa cháy Đây là chỉ tiêu có tính đến cả yếu tố thờitiết và yếu tố kinh tế - xã hội liên quan đến nguy cơ cháy rừng Tuy nhiên, vì căn cứvào số liệu khí tượng trung bình nhiều năm nên cấp dự báo của tác giả chỉ thay đổitheo thời gian của lịch mà không thay đổi theo thời tiết hàng ngày Vì vậy, nó mang ýnghĩa của phương pháp xác định mùa cháy nhiều hơn là dự báo nguy cơ cháy rừng

Trong Hội thảo "Sinh khí hậu phục vụ quản lý bảo vệ rừng và giảm nhẹ thiêntai" tổ chức tại Trường Đại học Lâm nghiệp năm 2004, nhóm tác giả Vương VănQuỳnh đã giới thiệu phần mềm dự báo lửa rừng Mục đích của nó là tự động hoá việccập nhật thông tin, dự báo và tư vấn về giải pháp phòng chống cháy rừng Phần mềm

đã được đánh giá như một sáng kiến trong dự báo lửa rừng Việt Nam Tuy nhiên, đây

là phần mềm dự báo nguy cơ cháy rừng ở những trạm đơn lẻ, chưa liên kết với kỹthuật GIS và viễn thám, do đó chưa tự động hoá được việc dự báo nguy cơ cháy rừngcho vùng lớn

Đến nay ở Việt Nam, Cơ quan Kiểm lâm đã áp dụng một cách hiệu quả kỹ thuậtcủa tin học, viễn thám và các phương tiện truyền thông hiện đại vào dự báo, phát hiệnsớm và thông tin về cháy rừng (Bản tin dự báo cháy rừng đưa lên Truyền hình trênkênh VTV1) Tuy nhiên, phương pháp đó vẫn chưa tính đến đặc điểm của kiểu rừng,đặc điểm tiểu khí hậu và những yếu tố kinh tế - xã hội, đặc biệt là mùa vụ canh tác vàtập quán canh tác có ảnh hưởng đến cháy rừng ở địa phương

- Nghiên cứu về các công trình PCCCR: Hiện những nghiên cứu về hiệu lực

của các công trình cũng như phương pháp và phương tiện PCCCR còn khá khiêm tốn.Mặc dù trong các quy phạm PCCCR có đề cập đến những tiêu chuẩn của các côngtrình phòng chống cháy rừng, những phương pháp và phương tiện phòng chống cháyrừng song phần lớn đều được xây dựng trên cơ sở tham khảo tư liệu của nước ngoài,chưa có khảo nghiệm đầy đủ trong điều kiện Việt Nam (Đặng Vũ Cẩn, 1992)

- Nghiên cứu biện pháp PCCCR: Các nghiên cứu về biện pháp phòng chống

cháy rừng ở Việt Nam chủ yếu hướng vào thử nghiệm và phân tích hiệu quả của giảipháp đốt trước nhằm giảm khối lượng VLC Phó Đức Đỉnh (1993) đã thử nghiệm đốttrước VLC dưới rừng thông non 2 tuổi tại Đà Lạt Theo tác giả ở rừng thông non nhấtthiết phải gom VLC vào giữa các hàng cây hoặc nơi trống để đốt, chọn thời tiết đốt đểngọn lửa âm ỉ, không cao quá 0,5 m có thể gây cháy tán cây Phan Thanh Ngọ thửnghiệm đốt trước VLC dưới rừng thông 8 tuổi ở Đà Lạt (Phan Thanh Ngọ, 1996 [14]Tác giả cho rằng với rừng thông lớn tuổi không cần phải gom vật liệu trước khi đốt màchỉ cần tuân thủ những nguyên tắc về chọn thời tiết thích hợp để đốt Tác giả cho rằng

có thể áp dụng đốt trước VLC cho một số loại rừng ở địa phương khác, trong đó córừng khộp ở Đắk Lắk và Gia Lai

Ngoài ra, đã có một số tác giả đề cập đến giải pháp xã hội cho phòng chốngcháy rừng (Lê Đăng Giảng,1974; Đặng Vũ Cẩn,1992; Phạm Ngọc Hưng, 1994) Cáctác giả đã khẳng định rằng việc tuyên truyền về tác hại của cháy rừng, quy hoạch vùngsản xuất nương rẫy, hướng dẫn về phương pháp dự báo, cảnh báo, xây dựng các côngtrình phòng chống cháy rừng, tổ chức lực lượng phòng chống cháy rừng, quy định vềdùng lửa trong dọn đất canh tác, săn bắn, du lịch, quy định về nghĩa vụ và quyền lợicủa công dân, sẽ là những giải pháp xã hội quan trọng trong phòng chống cháy rừng.Tuy nhiên, phần lớn những kết luận đều dựa vào nhận thức của các tác giả là chính.Còn rất ít những nghiên cứu mang tính hệ thống về ảnh hưởng của các yếu tố kinh tế

Quỳnh, Trường Đại học Lâm nghiệp làm chủ nhiệm, thực hiện trong 2 năm (2004 2005)[14] Đề tài đã xây dựng phần mềm tự động phát hiện cháy rừng từ ảnh vệ tinhLandsat ETM+ và MODIS Phần mềm được xây dựng trên cơ sở tổ hợp các kênh đaphổ kết hợp với dữ liệu GIS để phát hiện các điểm cháy rừng trên toàn lãnh thổ ViệtNam Trong quá trình phân vùng trọng điểm cháy rừng, nhóm nghiên cứu đã dựa vàođặc điểm VLC (khối lượng, độ ẩm và phân bố của VLC) kết hợp với tần suất xuất hiệnđám cháy ở các trạng thái rừng để phân chia thành 3 cấp: ít bị cháy, có khả năng bịcháy và dễ cháy

-Kết quả nghiên cứu của đề tài KC.08.24 là một thành công lớn đối với công tácphân loại thảm thực vật rừng theo cấp khả năng cháy và quản lý lửa rừng Tuy nhiên,kết quả này mới chỉ áp dụng ở phạm vi khu vực Tây Nguyên và rừng Tràm ở U MinhThượng Chưa được áp dụng cho quy mô cấp tỉnh

+ PGS.TS Phạm Văn Cự và các cộng tác viên, 2004 đã triển khai "Nghiên cứu

sử dụng tư liệu viễn thám NOAA-AVHRR và MODIS trong theo dõi diến biến cháy lớp phủ thực vật ở Việt Nam" Nghiên cứu đã xây dựng thuật toán tính lửa và phát

hiện điểm cháy từ 2 loại tư liệu này Ảnh MODIS với tần xuất thu 4 ảnh/ngày, 36 kênhphổ có thể sử dụng để phân vùng nhiệt độ bề mặt trái đất, rất thích hợp cho việc phântích chỉ số thực vật và hỗ trợ cảnh báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam

+ Từ năm 2007, Công ty Cổ phần Hệ thống Thông tin Lâm nghiệp đã nghiên

cứu thành công “Hệ thống thông tin phòng cháy chữa cháy rừng” Hệ thống này

gồm: Phần mềm cảnh báo cháy rừng, phần mềm phần vùng trọng điểm cháy rừng,trang tin phòng cháy rừng trực tuyến (WEB), phần mềm phát hiện sớm cháy rừng(SMS), phần mềm chỉ huy chữa cháy rừng Đây là hệ thống ứng dụng đầu tiên tại ViệtNam về PCCCR, có khả năng quy hoạch, phân vùng trọng điểm nguy cơ cháy rừng;

dự báo, cảnh báo nguy cơ cháy rừng; phát hiện sớm điểm cháy rừng; truyền tin, xử lýthông tin và chỉ huy chữa cháy rừng; huy động lực lượng và tổ chức chữa cháy rừng

+ Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến (Firewatch Việt Nam) của Cục Kiểm lâm Việt Nam: Từ đầu năm 2007, Cục Kiểm lâm đã lắp đặt và vận hành trạm

thu ảnh viễn thám MODIS tại Hà Nội với mục đích chính là phát hiện sớm các điểmcháy rừng (hotspots) trên toàn lãnh thổ Việt Nam Hệ thống trạm thu của TeraScan vàAqua với modun Vul can tự động xử lý và tạo ra dữ liệu các điểm cháy sử dụng thuậttoán ATBD-MOD14 Thông tin các điểm cháy phát hiện được đã được truyền tải mộtcách nhanh nhất đến các địa phương trên toàn quốc thông qua trang Web của Cụcnhằm hỗ trợ kịp thời công tác phòng cháy chữa cháy rừng trên toàn quốc Từ năm

2008, Cục Kiểm lâm tiếp tục phát triển Hệ thống theo dõi cháy rừng trực tuyến (gọi tắt

là FireWatch Việt Nam) do Công ty TNHH Tư vấn GeoViệt xây dựng, là một hệthống tự động phát hiện sớm các điểm cháy trên toàn lãnh thổ Việt Nam từ dữ liệu ảnh

MODIS và AVHRR trên vệ tinh TERRA, AQUA và các vệ tinh NOAA thu đượcthường xuyên tại trạm thu TeraScan đặt tại Cục Kiểm lâm FireWatch Việt Nam(Phiên bản 2.0, 2008) nhằm hỗ trợ lực lượng kiểm lâm toàn quốc và các đơn vị, ngườidân liên quan thực hiện PCCCR, khai thác thông tin cháy, quản lý cháy rừng kịp thời

và hiệu quả Các chức năng chính của FireWatch sau:

- Cập nhật tức thời (real-time) thông tin về các điểm cháy phát hiện được từ dữliệu vệ tinh

- Cung cấp, cập nhật danh mục điểm cháy, thông tin cháy chi tiết (gồm tên vệtinh, ngày giờ, tọa độ địa lý, thuộc đơn vị hành chính đến cấp xã, cường độ cháy vàdiện tích ảnh hưởng) cho 5 phiên ảnh gần nhất

- Cung cấp, cập nhật các điểm cháy cho 3 phiên ảnh gần nhất trên nền dịch vụbản đồ phục vụ cho các đơn vị kiểm lâm trên toàn quốc khai thác thông tin cháy mộtcách tương tác giúp quản lý cháy rừng kịp thời và hiệu quả Dịch vụ bản đồ trực tuyếngồm bản đồ nền địa lý, hành chính, nền địa hình (DEM), bản đồ hiện trạng rừng vànền ảnh ghép Landsat TM

- Cung cấp, cập nhật ảnh cháy do hệ thống trạm thu của SeaSpace tự động tạonên và ảnh Quicklooks phục vụ việc theo dõi hiện trạng phủ mây và chất lượng ảnh

- Cơ sở dữ liệu cháy cho phép tìm kiếm tra cứu dữ liệu cháy lịch sử theo ngàytháng năm và theo địa phương

- Dữ liệu thống kê cháy theo thời gian và theo địa phương

Bên cạnh đó, hệ thống FireWatch còn cung cấp dịch vụ cho phép tra cứu vàdownload những dữ liệu đó phục vụ các ứng dụng giám sát tài nguyên môi trường đangành (diễn biến rừng, nông nghiệp, nghiên cứu biển, thời tiết, khí hậu, phòng chốngthiên tai, lũ lụt,…)

Cục Kiểm lâm sẽ cho thử nghiệm hệ thống thiết bị Fire Watch trong việc cảnhbáo sớm nguy cơ cháy rừng ở nước ta Hệ thống này được đánh giá có độ nhạy và khảnăng cảm biến cao, mỗi máy có thể bao quát 24.000 ha rừng Dự kiến, hệ thống FireWatch được lắp thử nghiệm ở 3 khu vực Vườn Quốc gia Yok Đôn (Đắk Lắk), U Minh

Hạ (Cà Mau) và huyện Lộc Bình của Lạng Sơn; sau đó rút kinh nghiệm, đề xuất cácbước tiếp theo để thực hiện trên phạm vi cả nước