Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng cho rừng trồng tại huyện hoành bồ tỉnh quảng ninh

Trên thế giới Những công trình nghiên cứu về dự báo cháy rừng đã được một số nhà khoa học tiến hành từ những năm đầu thế kỷ XX tại các nước có nền kinh tế và lâm nghiệp phát triển như: M

ĐẶNG ANH QUỲNH

NGHIÊN CỨU TÍNH THÍCH HỢP CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO CHÁY RỪNG HIỆN ĐANG ÁP DỤNG CHO RỪNG TRỒNG

TẠI HUYỆN HOÀNH BỒ, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2010

Đặng Quỳnh Anh

NGHIÊN CỨU TÍNH THÍCH HỢP CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO CHÁY RỪNG HIỆN ĐANG ÁP DỤNG CHO RỪNG TRỒNG

TẠI HUYỆN HOÀNH BỒ, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng

Mã số: 60.62.68

LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc l©m nghiÖp

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

T.S BẾ MINH CHÂU

Hà Nội, 2010

Thấy được những thiệt hại to lớn do cháy rừng gây ra, trong những năm gần đây Nhà nước đã ban hành nhiều chính sách và đầu tư cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) Tuy vậy, cháy rừng vẫn thường xuyên xảy ra Một trong những nguyên nhân quan trọng là thiếu những nghiên cứu cơ bản

về công tác PCCCR, trong đó có nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng (NCCR) Đến nay, mặc dù có một số hiệu chỉnh nhất định song việc dự báo NCCR về cơ bản vẫn được thực hiện cho cả vùng rộng lớn, chưa tính đến đặc điểm cụ thể của mỗi địa phương Vì vậy kết quả dự báo còn nhiều hạn chế, làm giảm hiệu quả trong công tác PCCCR

Quảng Ninh là một trong những tỉnh trọng điểm cháy rừng của nước ta,

là một trong những địa phương thường xuyên xảy ra cháy rừng Chỉ tính riêng năm 2007, toàn tỉnh có 24 vụ cháy rừng thiệt hại 527,59ha; năm 2008 có 29

vụ cháy rừng thiệt hại 96,12ha gây thiệt hại lớn cả về kinh tế và môi trường [5] Huyện Hoành Bồ nằm ở phía bắc của tỉnh, có diện tích rừng trồng khá lớn

(16.092,14ha), chủ yếu với các loài cây như: thông đuôi ngựa (Pinus massoniana Lamb), keo lai trồng thuần loài hoặc hỗn giao Hoành Bồ được

xác định là huyện trọng điểm cháy rừng của tỉnh Quảng Ninh, trong đó các lâm phần rừng trồng là những đối tượng thường xảy ra cháy nhất

Từ cuối những năm 80 của thế kỷ XX cho đến nay, công tác dự báo cháy rừng ngắn hạn và dài hạn được thực hiện thường xuyên trên địa bàn huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh Phương pháp chủ yếu vẫn dựa trên cơ sở các yếu tố khí tượng và vật liệu cháy rừng Công tác dự báo cháy rừng đã giúp cho việc thực hiện các biện pháp PCCCR ở địa phương chủ động hơn, góp phần giảm thiểu thiệt hại do cháy rừng gây ra Trong những năm gần đây, yêu cầu về việc nâng cao độ chính xác của các phương pháp dự báo cháy rừng

đã được các cấp, các ngành quan tâm và đã có một số nghiên cứu về vấn đề này Tuy nhiên cho đến nay việc đánh giá, kiểm nghiệm mức độ chính xác cũng như tính thích hợp của phương pháp dự báo hiện đang áp dụng và các kết quả nghiên cứu ở huyện Hoành Bồ cũng như các địa phương khác còn rất hạn chế Chính vì những lý do trên, luận văn tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng cho rừng trồng tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh”

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

Những công trình nghiên cứu về dự báo cháy rừng đã được một số nhà khoa học tiến hành từ những năm đầu thế kỷ XX tại các nước có nền kinh tế

và lâm nghiệp phát triển như: Mỹ, Thụy Điển, Australia, Pháp, Canada, Nga, Đức [26], [28],…

Ở Mỹ, từ năm 1941 E.A.Beal và C.B.Show đã nghiên cứu và dự báo được khả năng cháy rừng thông qua việc xác định độ ẩm của lớp thảm mục rừng Các tác giả đã nhận định rằng độ ẩm của lớp thảm mục thể hiện mức độ khô hạn của rừng Độ khô hạn càng cao thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn Đây là một trong những công trình đầu tiên xác định yếu tố quan trọng nhất gây nguy cơ cháy rừng Nó mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng các phương pháp dự báo cháy rừng sau này Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã nghiên cứu và đưa ra những phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ ẩm của thảm khô dưới rừng và kết quả thử nghiệm khả năng bén lửa của nó

Từ năm 1920 đến năm 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đã tiến hành nghiên cứu các nguyên nhân gây cháy rừng, nghiên cứu mối tương quan giữa độ ẩm vật liệu cháy với các yếu tố khí tượng, dòng đối lưu ở đám cháy và mối tương quan giữa dòng đối lưu với gió, từ đó đưa ra các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng

Đến năm 1978, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra được hệ thống dự báo cháy rừng tương đối hoàn thiện [26] Theo hệ thống này có thể dự báo nguy

cơ cháy rừng trên cơ sở phân ra các mô hình vật liệu Khi kết hợp với các số liệu quan trắc khí tượng và những số liệu về điều kiện địa hình người ta có thể

dự báo được khả năng xuất hiện cháy rừng và mức độ nguy hiểm của đám cháy nếu xảy ra [14]

Ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V.G Nesterov (1939), Melekhop I.C (1984), Arxubasev C.P (1957) Họ đã đi sâu nghiên cứu các yếu tố khí tượng thủy văn và các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng xuất hiện cháy rừng Công trình nghiên cứu được sử dụng nhiều nhất là của V.G Nesterov (1939) về phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp [7], [19]

Từ năm 1929 đến 1940 V.G Nesterov đã nghiên cứu mối tương quan giữa các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 giờ và lượng mưa ngày với tình hình cháy rừng trong khu vực và đi đến kết luận rằng: Trong rừng nơi nào nhiệt độ không khí càng cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không mưa càng kéo dài thì vật liệu cháy càng khô và càng dễ phát sinh đám cháy Trên cơ sở những phân tích của mình Nesterov đã đưa ra chỉ tiêu khí tượng tổng hợp để đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng như sau:

ti13: Nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (OC);

di13: Độ chênh lệch bão hoà độ ẩm không khí tại thời điểm 13 giờ ngày

thứ i (mb);

n: Số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng nhỏ hơn 3mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3mm

Từ chỉ tiêu P có thể xây dựng được các cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy rừng cho từng địa phương khác nhau Cơ sở của việc phân cấp cháy này dựa vào mối quan hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy rừng ở địa phương đó trong nhiều năm liên tục

Năm 1968, Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia Liên xô đã đưa ra một phương pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1.1) Theo phương pháp này, chỉ số P được tính theo nhiệt độ không khí

và nhiệt độ điểm sương Chỉ tiêu P được xác định theo công thức sau:

P = 





n i

Di ti ti K

1

)

Trong đó:

ti: Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (OC)

Di: Nhiệt độ điểm sương (OC)

n: Số ngày kể từ ngày có trận mưa cuối cùng nhỏ hơn 3mm

K: Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày

- K=1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 3mm

- K=0 khi lượng mưa ngày vượt quá 3mm

Năm 1973, T.O.Stoliartsuk đã tiến hành nghiên cứu áp dụng phương pháp dự báo cháy rừng của Trung tâm khí tượng thủy văn Liên Xô và đề nghị xác định hệ số K theo lượng mưa ngày cụ thể như sau:

Lượng mưa (mm) 0 0,1-0,9 1-2,9 3-5,9 6-14,9 15-19,9 >20

Với hệ số K xác định theo lượng mưa ngày và áp dụng công thức (1.2) tính được chỉ tiêu P, từ đó phân mức nguy hiểm của cháy rừng thành 5 cấp như biểu 1.1:

Biểu 1.1: Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P

Cấp cháy rừng

Chỉ tiêu tổng hợp

Mức độ nguy hiểm của cháy rừng

Theo V.G.Nesterov

Theo Trung tâm KTTV Liên Xô

Đào Nha Công thức tính như sau: I =

10

27 20

T

(1.3)

Trong đó:

I: Chỉ số Angstrom, để xác định nguy cơ cháy rừng;

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

T: Nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày (0C)

Căn cứ vào chỉ số I, tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các cấp như biểu 1.2

Biểu 1.2 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) Cấp cháy Chỉ số Angstrom (I) Nguy cơ cháy

II 2.5<I≤4.0 Ít có khả năng cháy

III 2.0<I≤2.5 Có khả năng cháy

Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng dựa vào chỉ số Angstrom không tính tới các nhân tố lượng mưa, độ ẩm của vật liệu cháy và khối lượng vật liệu cháy Nó có thể phù hợp với điều kiện thời tiết ít mưa trong suốt mùa cháy, khối lượng vật liệu cháy ổn định và trạng thái rừng có tính đồng nhất cao của nơi nghiên cứu, nhưng có thể ít phù hợp với những địa phương có sự biến động cao về lượng mưa, địa hình và khối lượng vật liệu cháy Cho đến nay, phương pháp này ít được sử dụng ở những quốc gia khác, đặc biệt là khu vực nhiệt đới

Qua nghiên cứu 103 khu vực bị cháy ở Trung Quốc, Yangmei [19] đã đưa ra phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu khả năng bén lửa của vật liệu (I) với trình tự như sau:

+ Tính toán mức độ nguy hiểm của sự bén lửa I:

Tác giả đã phân tích quan hệ của mức bén lửa của vật liệu cháy (I) với các yếu tố nhiệt độ không khí cao nhất (T14), độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất (R14), số giờ nắng (m) và lượng bốc hơi (M) trong ngày Kết quả cho thấy mức độ bén lửa của vật liệu cháy (I) đều liên hệ với các yếu tố (T14), (m), (M) theo dạng hàm I = a.xb Riêng với độ ẩm không khí thấp nhất (R14) thì mức độ bén lửa I của vật liệu có quan hệ theo dạng hàm mũ I = a.e-bx

Tác giả đã xác lập được phương trình tương quan giữa mức độ bén lửa

I với từng nhân tố khí tượng như biểu 1.3

Biểu 1.3 Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa Nhân tố khí tượng Phương trình

tương quan

Hệ số tương quan

Hệ số biến động

Nhiệt độ không khí I1=0,046.T1,178 0,788 0,296

Độ ẩm không khí I2=14,89.e-0,082R 0,934 0,065

+ Mức độ bén lửa tổng hợp I của vật liệu cháy được tính bằng trung bình cộng của các chỉ số I1, I2, I3, I4

+ Căn cứ vào trị số I, tác giả phân cấp nguy cơ cháy rừng như biểu 1.4

Biểu 1.4 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I (Yangmei)

Tháng Cấp I

không cháy

Cấp II khó cháy

số giờ nắng trong ngày một cách định lượng trong tháng dễ xảy ra cháy rừng Những phương pháp này chưa đề cập đến tốc độ gió cũng như khối lượng vật liệu cháy

Năm 1988, Phạm Ngọc Hưng đã áp dụng phương pháp của V.G Nesterov trên cơ sở nghiên cứu cải tiến, điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày để tính toán và xây dựng phương pháp dự báo cháy rừng cho đối tượng rừng Thông tỉnh Quảng Ninh [11] theo các chỉ tiêu được xác định như sau:

- Trên cơ sở sử dụng công thức chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov và dãy quan trắc các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượng mưa ngày của tỉnh Quảng Ninh trong

10 năm (1975 – 1985), tác giả tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng

ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau: P = K 

K - Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày, K có giá trị bằng 1 khi lượng mưa ngày <5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày ≥ 5mm;

n - Số ngày không mưa hoặc có lượng mưa ngày <5mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa ≥ 5mm;

ti13 - Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (00);

di13 - Độ chênh lệch bão hoà của không khí lúc 13 giờ (mb)

Sau đó tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với

số vụ cháy đã xảy ra trong 10 năm để điều chỉnh lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh, như ở biểu 1.5

Biểu 1.5 Phân cấp cháy rừng theo chỉ tiêu P của T.S Phạm Ngọc Hưng

Tuy nhiên sau một thời gian thực hiện từ năm 1995, Trung tâm Kỹ thuật bảo vệ rừng số I (nay là Cơ quan Kiểm lâm vùng I) đã điều chỉnh ngưỡng phân cấp DBCR cho các trạng thái rừng tại Quảng Ninh (ngưỡng cấp

V là P>14.000)

Phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov được áp dụng rộng rãi trên quy mô cả nước Nó có ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện với các thiết bị đơn giản và ít tốn công sức Tuy nhiên, phương pháp này lại có nhược điểm là chỉ căn cứ vào những nhân tố khí tượng là chính, chưa tính đến được ảnh hưởng của một số nhân tố khác như khối lượng vật liệu cháy, đặc điểm của nguồn lửa, điều kiện địa hình…Vì vậy, việc áp dụng phương pháp này trên toàn lãnh thổ mà không có những hệ

số điều chỉnh thích hợp có thể dẫn đến những sai số nhất định

Từ năm 1989 – 1992, tổ chức UNDP đã hỗ trợ “Dự án tăng cường khả năng phòng cháy, chữa cháy rừng cho Việt Nam” A.N Cooper - chuyên gia đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng của FAO đã cùng các chuyên gia Việt Nam nghiên cứu, soạn thảo phương pháp dự báo cháy rừng A.N Cooper cho rằng ngoài các yếu tố mà V.G Nesterov đã nêu, đối với nhiều vùng rừng ở Việt Nam gió cũng là nhân tố ảnh hưởng lớn đến sự hình thành và phát triển của đám cháy [25] Do vậy, ông đề nghị sử dụng phương pháp của V.G Nesterov nhưng phải tính đến tốc độ gió Tốc độ gió được xác định vào thời điểm 13 giờ ở độ cao 10-12m so với mặt đất Công thức dự báo do ông đề xuất như sau:

Pc = P.(WF) (1.6) Trong đó Pc: Chỉ tiêu khí tượng tổng hợp theo đề nghị của Cooper;

P: Chỉ tiêu khí tượng tổng hợp tính theo công thức của V.G Nesterov trên cơ sở điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày của Phạm Ngọc Hưng;

WF: Hệ số hiệu chỉnh có các giá trị: 1; 1.5; 2 và 3 phụ thuộc vào tốc độ gió là <5 km/h; 5-15km/h; 16-20km/h và >20km/h

Căn cứ vào kết quả xác định chỉ số Pc ở Việt Nam, A.N Cooper đã phân cấp dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam thành 4 cấp như biểu 1.6

Biểu 1.6 Cấp nguy hiểm cháy rừng có thêm yếu tố gió của A.N Cooper (1991) Cấp

cháy Đặc trưng cấp cháy Chỉ số Pc

Chỉ số theo màu

II Có nguy cơ cháy trung bình 4001 – 12000 Vàng III Có nguy cơ cháy cao 12001 – 30000 Da cam

IV Có nguy cơ cháy rất cao >30000 Đỏ

Việc đưa thêm nhân tố gió vào khi dự báo nguy cơ cháy rừng góp phần làm tăng độ chính xác của chỉ số nhất là đối với các vùng gió có vận tốc lớn vào mùa khô, tuy nhiên biện pháp này chưa khắc phục được nhược điểm chính của phương pháp chỉ tiêu P của V.G Nesterov là khi không có mưa nhiều ngày liên tục thì chỉ số Pc cứ tăng lên vô hạn, trong lúc đó cấp dự báo chỉ có cấp IV

Khi nghiên cứu quan hệ giữa chỉ tiêu tổng hợp P của Nesterov với số ngày khô hạn liên tục H (số ngày liên tục không mưa hoặc có mưa nhưng lượng mưa <5mm), T.S Phạm Ngọc Hưng kết luận chỉ số P có liên hệ rất chặt chẽ với H [11] Điều đó nói lên rằng số ngày khô hạn liên tục càng tăng thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn Từ kết quả phân tích tương quan của

P và H, tác giả đã xây dựng phương pháp căn cứ vào H để dự báo nguy cơ cháy rừng ngắn hạn và dài hạn cho từng vùng sinh thái khác nhau Công thức được áp dụng để dự báo như sau:

+ Dự báo hàng ngày: Hi = K.(Hi-1+1) (1.7) + Dự báo nhiều ngày: Hi = K.(Hi-1+n) (1.8) Trong đó:

Hi: Số ngày khô hạn liên tục tính đến ngày dự báo i;

Hi-1: Số ngày khô hạn liên tục tính đến trước ngày dự báo;

K: Hệ số điều chỉnh lượng mưa Nếu lượng mưa ngày <5mm thì K = 1, nếu lượng mưa ≥5mm thì K = 0;

n: Số ngày khô hạn, không mưa liên tục của đợt dự báo tiếp theo

Sau khi tính được Hi sẽ tiến hành xác định khả năng cháy rừng theo biểu tra lập sẵn cho địa phương trong 6 tháng mùa cháy

Trong thời gian từ năm 1995 đến 1997, T.S Bế Minh Châu đã nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ ẩm và khả năng cháy của vật liệu cháy dưới rừng thông tại một số vùng trọng điểm ở miền Bắc Việt Nam [6] Kết quả tác giả đã đưa ra được biểu phân cấp cháy rừng thông theo độ ẩm vật liệu cháy như ở biểu 1.7

Biểu 1.7 Phân cấp cháy rừng thông theo độ ẩm vật liệu cháy

của T.S Bế Minh Châu

Biến đổi của tốc

độ cháy

Khả năng xuất hiện

cháy

Nghiên cứu này được tác giả thực hiện ở 3 khu vực: huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh, huyện Hà Trung – Thanh Hoá và huyện Nam Đàn - Nghệ An Theo tác giả, tại cả 3 khu vực khi áp dụng các phương trình để dự báo độ ẩm vật liệu cháy đều có sai số tích luỹ theo thời gian, số ngày dự báo càng dài thì sai số càng lớn Với 5 ngày, sai số trung bình <7.0%; trong 10 ngày liên tục, sai số trung bình là 8.5%; trong 15 ngày liên tục, sai số dự báo xấp xỉ 10% và trong khoảng thời gian 20 ngày liên tục sai số trung bình ở cả 3 khu vực đều > 10% Do vậy để đảm bảo độ chính xác thì sau 10 ngày phải xác định lại độ

ẩm vật liệu cháy để bổ sung

Đầu năm 2003, nhóm nghiên cứu thuộc đề tài KC08 trường Đại học Lâm nghiệp đã phối hợp với Cục kiểm lâm xây dựng "Phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng" trên cơ sở phương pháp dự báo theo Chỉ tiêu tổng hợp P

Từ đó Việt Nam đã chuyển tải được thông tin dự báo nguy cơ cháy rừng hàng ngày lên phương tiện thông tin đại chúng Tuy nhiên, công nghệ và phần mềm

dự báo trên đây vẫn còn một số tồn tại Nguy cơ cháy rừng được xác định là đồng nhất cho cả một tỉnh, một huyện mà diện tích đôi khi tới hàng trăm nghìn ha Nguy cơ cháy rừng được xác định đồng nhất với tất cả các trạng thái rừng, thậm chí cho cả đất không có rừng, ranh giới các cấp nguy cơ cháy rừng trên bản đồ lại trùng với ranh giới hành chính huyện hoặc tỉnh mà không trùng với ranh giới nguy cơ cháy rừng thực tế v.v Vì tính chính xác chưa cao

mà ý nghĩa của thông tin cảnh báo nguy cơ cháy rừng có xu hướng giảm dần

Năm 2003-2005, PGS.TS Vương Văn Quỳnh và các cộng sự trường Đại học Lâm nghiệp đã tiến hành nghiên cứu xây dựng phần mềm DBCR cho

vùng Uminh và Tây nguyên [21] Kết quả của công trình này đã đề nghị sử dụng phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp P, với ngưỡng lượng mưa là 7mm Khi

dự báo nguy cơ cháy cho địa phương, cần kết hợp cả nguy cơ cháy theo điều kiện khí tượng và đặc điểm rừng Nhóm tác giả cũng đã ứng dụng công nghệ thông tin để xây dựng phần mềm cảnh báo nguy cơ cháy rừng cho khu vực nghiên cứu Phần mềm cảnh báo này đã hạn chế được một số nhược điểm của phần mềm cảnh báo cháy rừng hiện đang được Cục Kiểm lâm sử dụng

Năm 2006-2007, Cơ quan Kiểm lâm vùng I và Cơ quan Kiểm lâm vùng

II (Cục Kiểm lâm) thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn thiện phương pháp DBCR cho khu vực phía bắc và Bắc trung bộ [16], [17] Kết quả của các công trình này cũng đề nghị sử dụng phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp P, với ngưỡng lượng mưa là 7mm Khi dự báo nguy cơ cháy cho các địa phương, cần kết hợp cả nguy cơ cháy theo điều kiện khí tượng và đặc điểm rừng

Từ những công trình nghiên cứu chủ yếu về dự báo cháy rừng ở Việt Nam có thể thấy, hiện nay ở nhiều địa phương của Việt Nam đang sử dụng phương pháp dự báo cháy rừng chủ yếu là phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp P, với các yếu tố khí tượng gồm: nhiệt độ, độ chênh lệch bão hòa của độ ẩm không khí, lượng mưa, với ngưỡng lượng mưa là 5mm và 6mm Hiện cũng đã

có một số công trình nghiên cứu cho rằng việc sử dụng phương pháp Chỉ tiêu P

ở Việt nam là phù hợp, tuy nhiên cần điều chỉnh ngưỡng lượng mưa lên 7mm,

hệ số điều chỉnh lượng mưa K không chỉ có 2 giá trị là 0 và 1 mà giá trị nên giảm từ 1 tới 0 theo lượng mưa từ 0 đến 7mm Ngoài ra các nghiên cứu này cũng đề nghị rằng, khi dự báo cháy rừng cần căn cứ vào đặc điểm rừng vì mỗi

trạng thái rừng có thể có nguy cơ cháy khác nhau Những kết quả nghiên cứu này có cơ sở khoa học và thực tiễn cao nhưng hiện vẫn chưa được đánh giá, thử nghiệm cho các địa phương trên cả nước và cũng chưa được ban hành chính thức trong quy trình dự báo và cảnh báo nguy cơ cháy rừng của Việt Nam

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chung:

Góp phần nâng cao độ chính xác của các phương pháp dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng tại huyện Hoành Bồ, hoàn thiện phương pháp dự báo cháy rừng cho tỉnh Quảng Ninh

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Để thực hiện các mục tiêu trên, đối tượng nghiên cứu của luận văn gồm:

- Các loại rừng trồng chủ yếu tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

- Các yếu tố khí tượng: Nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, lượng mưa ngày, lượng bốc hơi

2.3 Nội dung nghiên cứu

Luận văn thực hiện những nội dung nghiên cứu sau:

(1) Nghiên cứu đặc điểm phân bố rừng trồng và tình hình cháy rừng tại huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh

(2) Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đặc điểm vật liệu cháy ở các loại rừng trồng chủ yếu tại khu vực nghiên cứu

(3) Tìm hiểu công tác dự báo cháy rừng hiện đang áp dụng tại khu vực nghiên cứu

(4) Nghiên cứu mức độ phù hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng đang áp dụng cho rừng trồng tại khu vực nghiên cứu

(5) Đề xuất những kiến nghị nhằm nâng cao độ chính xác của công tác

dự báo cháy rừng cho rừng trồng tại khu vực nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp luận

Theo quan điểm hệ thống “Rừng là một hệ sinh thái” bao gồm các thành phần sống và không sống Chúng có quan hệ mật thiết với nhau Vì vậy muốn nghiên cứu những quy luật diễn ra với hệ sinh thái rừng cần phải nghiên cứu đầy đủ các thành phần trong hệ sinh thái Tuy nhiên, do giới hạn thời gian nên luận văn chỉ nghiên cứu những thành phần ảnh hưởng quyết định đến nguy cơ cháy rừng như đặc điểm cấu trúc rừng, thành phần, khối lượng và độ ẩm vật liệu cháy, các yếu tố khí tượng vào các tháng cuối mùa cháy bước vào mùa mưa tại khu vực nghiên cứu

Các đặc điểm cấu trúc rừng như thành phần loài, mật độ, độ tàn che, độ che phủ thảm tươi, thảm khô, tình hình sinh trưởng…có ảnh hưởng đến khả năng xuất hiện và lan rộng đám cháy Mặt khác, cấu trúc rừng cũng ảnh hưởng đến việc hình thành tiểu khí hậu kéo theo sự thay đổi các chỉ tiêu về nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, tốc độ gió,…và các yếu tố này lại ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng

Dự báo cháy rừng là dựa vào tổng hợp các yếu tố: khí tượng, điều kiện

tự nhiên, xã hội, vật liệu cháy … để dự báo khả năng xuất hiện, mức độ nguy hiểm của cháy rừng từ đó chủ động hơn trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng

Sự hình thành và phát triển của một đám cháy rừng phụ thuộc vào 3 yếu tố: vật liệu cháy, oxy, nguồn nhiệt gây cháy Nếu thiếu một trong ba yếu

tố đó thì quá trình cháy sẽ không xảy ra Trong các yếu tố này, oxy luôn có sẵn trong không khí (chiếm khoảng 21%), nguồn nhiệt chủ yếu do con người mang đến

Vật liệu cháy bao gồm tất cả vật chất hữu cơ ở trong rừng có thể bắt lửa

và bốc cháy, vật liệu chỉ có thể bén lửa khi độ ẩm thấp Nhiều công trình nghiên cứu về dự báo cháy rừng kết luận độ ẩm và khả năng cháy rừng phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thời tiết và đặc điểm cấu trúc của các loại rừng

Vì vậy khi nghiên cứu tính thích hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng đang áp dụng chủ yếu là nghiên cứu mối quan hệ các yếu tố: Độ ẩm vật liệu cháy, khả năng cháy, diễn biến thời tiết và trạng thái rừng

2.4.2 Phương pháp điều tra đặc điểm phân bố rừng trồng và tình hình cháy rừng tại huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh

Phương pháp nghiên cứu đặc điểm phân bố rừng trồng

Tham khảo, kế thừa số liệu về các trạng thái rừng, các loại hình rừng trồng của Hạt Kiểm lâm Hoành Bồ Kết hợp với điều tra thực tế tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

Phương pháp nghiên cứu tình hình cháy rừng

Thu thập số liệu về các vụ cháy rừng xảy ra tại huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh của Chi cục Kiểm lâm Quảng Ninh, Hạt Kiểm lâm Hoành Bồ Các số liệu cần thu thập gồm: Số vụ, thời gian, địa điểm cháy rừng, diện tích thiệt hại, nguyên nhân cháy,…

2.4.3 Phương pháp điều tra đặc điểm cấu trúc rừng và đặc điểm vật liệu

Thông tin về đặc điểm cấu trúc các loại rừng trồng được thu thập bằng phương pháp điều tra trên các ô nghiên cứu điển hình Trên mỗi loại rừng trồng lập các ô tiêu chuẩn (mỗi loại rừng trồng lập ít nhất 3 ô tiêu chuẩn) có

diện tích là 500 m2 Ô tiêu chuẩn phải đại diện cho từng loại rừng trồng Trong mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành điều tra các chỉ tiêu sau:

Điều tra tầng cây cao

- Tên loài cây

- Đường kính ngang ngực các cây tầng cao (D1.3) được xác định bằng thước dây có độ chính xác đến mm

- Chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) các cây tầng cao được xác định bằng thước Blume-leiss, có độ chính xác đến 0.5m

- Đường kính tán (Dt) của các cây tầng cao được xác định bằng sào

Điều tra độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của thảm tươi cây bụi

và tỷ lệ che phủ của thảm khô

Độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi thảm tươi và tỷ lệ che phủ của thảm khô được xác định bằng phương pháp điều tra 90 điểm ngẫu nhiên hệ thống trong ô tiêu chuẩn Nếu tại điểm điều tra có tán cây tầng cao thì giá trị của độ tàn che được ghi là 1, nếu nằm ngoài tán cây được ghi là 0; nếu tại điểm điều tra có tán của cây bụi thảm tươi thì giá trị của độ che phủ được ghi là 1, nằm ngoài là 0; nếu tại điểm điều tra có thảm khô thì giá trị của

tỷ lệ che phủ thảm khô được ghi là 1, nếu không có thảm khô được ghi là 0

Độ tàn che, độ che phủ của cây bụi thảm tươi và độ che phủ của thảm khô chung toàn ô tiêu chuẩn nghiên cứu được tính bằng tỷ số giữa tổng số điểm điều tra có giá trị bằng 1 trên tổng số điểm điều tra (90)

Điều tra cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi

Cây tái sinh, cây bụi và thảm tươi được điều tra trên 5 ô dạng bản phân

bố ở bốn góc và giữa ô tiêu chuẩn, diện tích mỗi ô dạng bản là 25 m2 Các chỉ tiêu điều tra như sau:

- Tên các loài cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi

- Chiều cao trung bình từng loài cây được xác định bằng sào có độ chính xác đến dm

- Độ che phủ chung của cây bụi trên ô dạng bản được xác định theo phương pháp mục trắc

Điều tra vật liệu cháy

Vật liệu cháy dưới tán rừng được điều tra trên các ô 1m2 phân bố ở góc

và giữa các ô dạng bản 25m2 Các chỉ tiêu điều tra như sau:

- Khối lượng vật liệu cháy ở hiện trường được điều tra bằng cách cân với từng loại vật liệu dễ cháy và vật liệu khó cháy

- Tốc độ cháy của vật liệu được xác định qua kết quả đốt thử vật liệu cháy trên các ô mẫu thử nghiệm

2.4.4 Tìm hiểu công tác dự báo cháy rừng đang áp dụng tại khu vực

Thông qua thu thập, tham khảo tài liệu về công tác dự báo cháy rừng; tham khảo ý kiến các cán bộ tại Kiểm lâm vùng I, Chi cục Kiểm lâm Quảng Ninh, Hạt Kiểm lâm Hoành Bồ để tìm hiểu, xác định các phương pháp đã và đang áp dụng, công tác tổ chức dự báo cháy rừng tại khu vực nghiên cứu

2.4.5 Phương pháp xác định mức độ phù hợp của các phương pháp dự báo cháy rừng đang áp dụng

+ Thu thập số liệu về điều kiện khí tượng: tiến hành thu thập số liệu khí tượng tại các trạng thái rừng trồng bằng máy đo nhiệt độ, độ ẩm tự ghi và số liệu khí tượng tại trạm quan trắc khí tượng tại Cơ quan Kiểm lâm vùng I vào thời điểm 13h hàng ngày Khoảng cách từ địa điểm thu thập số liệu khí tượng của trạng thái rừng thông 29-30 tuổi đến Cơ quan Kiểm lâm vùng I là 4 km,

từ rừng thông 6-7 tuổi khoảng 16 km và từ rừng keo 4-5 tuổi khoảng 19km

+ Thu thập số liệu về độ ẩm vật liệu cháy: mẫu vật liệu cháy được thu thập vào 13 giờ hàng ngày tại ba trạng thái rừng trồng Các mẫu vật liệu được xác định độ ẩm bằng phương pháp cân, sấy

+ Thu thập số liệu về tốc độ cháy của vật liệu: Hàng ngày tiến hành đốt thử vật liệu cháy tại các trạng thái rừng trồng trên, ô mẫu đốt thử có diện tích 1m2 , từ đó xác định tốc độ cháy ban đầu của vật liệu

+ Thu thập số liệu về số vụ cháy rừng: kế thừa tài liệu, số liệu cháy rừng của Hạt Kiểm lâm huyện Hoành Bồ - Chi cục Kiểm lâm Quảng Ninh

Từ số liệu về điều kiện khí tượng và độ ẩm vật liệu cháy tại khu vực nghiên cứu, tính chỉ số H và P tương ứng với cấp dự báo theo H và P Tiến hành phân tích mối liên hệ giữa các yếu tố dự báo cháy rừng, từ đó xác định mức độ phù hợp của các phương pháp dự báo hiện đang áp dụng

có ảnh hưởng rất lớn tới khả năng bén lửa, lan tràn và phát triển cháy rừng

- Những phương pháp dự báo được luận văn nghiên cứu bao gồm: phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp P đang được sử dụng và phương pháp Chỉ tiêu

P có điều chỉnh ngưỡng lượng mưa theo kết quả nghiên cứu của Cơ quan

Kiểm lâm vùng I; Phương pháp Chỉ số H; Phương pháp độ ẩm vật liệu cháy của TS Phạm Ngọc Hưng

- Xác định mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với chỉ tiêu tổng hợp

P và chỉ số ngày khô hạn liên tục H; mối quan hệ giữa tốc độ cháy với P, H; mối quan hệ giữa số vụ cháy rừng với P, H; kiểm tra sự thuần nhất của độ ẩm vật liệu cháy và tốc độ cháy giữa các trạng thái rừng

Luận văn sử dụng phương pháp thống kê toán học với sự trợ giúp của máy tính

Trên cơ sở đó, đề xuất những kiến nghị, giải pháp nhằm nâng cao độ chính xác của công tác dự báo cháy rừng tại khu vực nghiên cứu

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG ĐẾN

NGUY CƠ CHÁY RỪNG Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

Phía Nam giáp Cửa Lục thành phố Hạ Long

Phía Đông giáp thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)

Phía Tây giáp huyện Yên Hưng và thị xã Uông Bí (Quảng Ninh)

Hoành Bồ là huyện miền núi, giáp biển nên địa hình mang những nét đặc trưng của các kiểu địa hình: miền núi, trung du và đồng bằng ven biển Địa hình tại khu vực nghiên cứu thuộc loại địa hình núi dốc tạo nên nhiều khe

và thung lũng khá phức tạp Độ dốc trung bình từ 20 – 250, trên núi có nhiều

đá lộ đầu kích thước khá lớn, gây khó khăn cho công tác quản lý bảo vệ rừng

và PCCCR

3.1.2 Đặc điểm đất đai

Tính đến cuối năm 2009, tổng diện tích đất huyện Hoành Bồ là 84.463,54 ha Trong đó: Đất có rừng 53.885,32 ha; đất chưa có rừng 14.211,25 ha; đất khác 16.366,97 ha

Đất đai ở khu vực nghiên cứu là đất Feralit màu vàng đến vàng xám phát triển trên đá trầm tích vụn thô Tầng đất dày trung bình từ 40 – 50 cm Đất chua, hàm lượng mùn trong đất từ nghèo đến trung bình, độ ẩm nhỏ và có nhiều đá lẫn Vì vậy thảm tươi cây bụi ở khu vực chủ yếu là những cây chịu hạn như: Sim, Mua, Mâm sôi, Lau lách, cỏ, …Về mùa mưa, thảm tươi cây bụi phát triển mạnh, nhưng đến mùa khô chúng trở nên khô héo do các yếu tố khí tượng thủy văn chi phối và tạo nên nguồn vật liệu cháy lớn, dễ bắt lửa Ở chân núi và ven các khe suối có tầng đất dày hơn (>50cm) độ ẩm đất cũng lớn hơn

so với ở trên sườn và ở đỉnh dông, cây bụi thảm tươi cũng phát triển hơn đặc biệt vào mùa mưa

3.1.3 Đặc điểm khí hậu thủy văn

Khí hậu ở khu vực nghiên cứu thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hưởng rất lớn của biển, có sự phân mùa rõ rệt Mùa mưa nóng và ẩm kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, mùa này thời tiết chịu ảnh hưởng của gió Nam và gió Đông Nam nóng ẩm Mùa khô hanh và lạnh kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, thời tiết chịu ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc lạnh và khô Đặc biệt tại khu vực nghiên cứu có những đợt mưa phùn kéo dài từ 2-5 ngày trong tháng 3 – 4

Nhiệt độ bình quân năm là 26,30C Tháng nóng nhất vào tháng 7 có nhiệt độ nhiệt độ trung bình là 31,20C, lạnh nhất vào tháng 1 có nhiệt độ trung bình là 19,20C

Độ ẩm không khí trung bình hàng năm khoảng 82%, cao nhất vào các tháng 6, 7 và 8 từ 86 – 88%, thấp nhất vào các tháng 11, 12 và 1 từ 71 – 76% Tổng lượng mưa hàng năm đạt 1.766 mm, phân bố không đều trong năm, năm cao nhất đạt 2.852 mm, năm thấp nhất là 870 mm Lượng mưa tập trung chủ

yếu từ tháng 5 đến tháng 9 Trong mùa khô, lượng mưa chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng mưa cả năm và đây cũng là mùa thường xảy ra cháy rừng

Từ những đặc điểm khí hậu nói trên của khu vực nghiên cứu, có thể nhận thấy rằng mùa nguy hiểm với cháy rừng là mùa khô Vào mùa khô, lượng mưa thấp, hàm lượng nước trong thực vật thấp, đặc biệt lớp thảm thực

bì dưới tán rừng làm tăng khả năng bắt lửa của chúng

Tuy nhiên vào các tháng mùa mưa, trong những ngày không mưa, nhiệt

độ không khí cao, kết hợp với ảnh hưởng của gió làm lớp vật liệu khô nhanh,

dễ bắt cháy nên thực tế cháy rừng vẫn xảy ra

3.1.4 Đặc điểm tài nguyên rừng

Số liệu hiện trạng đất đai, tài nguyên rừng của huyện Hoành Bồ do Hạt Kiểm lâm Hoành Bồ tổng hợp được trình bày ở phụ biểu 3.1 Cho thấy diện tích rừng trồng toàn huyện là 16.092,14 Rừng trồng chủ yếu là rừng trồng thông, keo, quế, bạch đàn, mỡ, Thông được trồng chủ yếu là thông đuôi ngựa và thông nhựa từ cấp tuổi I đến cấp tuổi VI

Huyện Hoành Bồ là một huyện miền núi Đông Bắc, có nguồn tài nguyên rừng phong phú và là một thế mạnh của huyện Rừng có nhiều loại thực vật, động vật, đặc biệt tại khu bảo tồn thiên nhiên Đồng Sơn – Kỳ Thượng Huyện Hoành Bồ có khả năng phát triển rừng không những để nghiên cứu, bảo vệ môi trường thiên nhiên sinh thái cho vùng du lịch nổi tiếng Vịnh Hạ Long mà còn cung cấp gỗ cho các khu công nghiệp nhỏ, công nghiệp chế biến

3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Dân số của huyện Hoành Bồ năm 2005 là 41.302 người, với mật độ 50 người/km2 Dân cư phân bố không đều, dân số nông thôn chiếm 79,41%,

thành thị chiếm 20,59%

Hệ thống giao thông ở huyện Hoành Bồ khá thuận lợi, có quốc lộ 279 chạy qua (đi Bắc Giang, Lạng Sơn) và tỉnh lộ 326 (đi thị xã Cẩm Phả) phục

vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội của huyện với các địa phương khác

Từ năm 2003 đến nay, huyện đã huy động tốt các nguồn lực để triển khai tích cực chương trình bê tông hóa đường thôn, khu

Nhìn chung mật độ dân cư thấp, đất nông nghiệp thuộc loại đất nghèo dinh dưỡng, đa phần là đất bạc màu, đất mặn hoặc chua mặn nên năng suất cây trồng chưa cao, sản xuất lương thực chưa đảm bảo nhu cầu cho toàn huyện Đời sống của người dân những năm gần đây được cải thiện rõ rệt, tuy vậy một bộ phận không nhỏ người dân sống ở những vùng đồi núi, trình độ văn hóa còn hạn chế, người dân chưa nhận thức được đầy đủ lợi ích nhiều mặt

từ rừng Vì vậy cháy rừng vẫn xảy ra, phần lớn những vụ cháy đều bắt nguồn

từ việc dùng lửa vô ý của người dân

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc điểm phân bố rừng trồng và tình hình cháy rừng ở huyện Hoành Bồ - Quảng Ninh

4.1.1 Đặc điểm phân bố rừng trồng tại khu vực nghiên cứu

Tính đến hết tháng 12/2009, tổng diện tích tự nhiên của huyện Hoành

Bồ là 84.463,54 ha Trong đó: diện tích đất có rừng là 53.885,32 ha (rừng tự nhiên 37.793,18 ha; rừng trồng 16.092,14 ha); đất chưa có rừng 14.211,25 ha; đất khác 16.366,97 ha Số liệu về phân bố rừng trồng tại khu vực nghiên cứu được tổng hợp tại biểu 4.1

Biểu 4.1: Phân bố diện tích rừng và đất rừng tại huyện Hoành Bồ- Quảng Ninh

T

T

Xã

Diện tích tự nhiên (ha)

Có rừng (ha)

Rừng tự nhiên (ha)

Từ biểu 4.1 cho thấy diện tích rừng trồng phân bố theo các xã không đồng đều Xã có diện tích rừng trồng lớn nhất là Sơn Dương, với 3.822,25 ha

4.1.2 Tình hình cháy rừng tại khu vực nghiên cứu

Những thông tin về tình hình cháy rừng ở khu vực nghiên cứu được Hạt Kiểm lâm Hoành Bồ lưu trữ nhiều năm trước nhưng đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu các vụ cháy rừng trong 10 năm trở lại đây Số liệu về tình hình cháy rừng huyện Hoành Bồ tại phụ biểu 4.2, tổng hợp ở biểu 4.2 và thể hiện trên hình 4.1

Biểu 4.2: Tình hình cháy rừng qua

các năm ở huyện Hoành Bồ

cháy

S cháy (ha)

Loài cây bị cháy

Qua số liệu ở biểu 4.2 và hình 4.1 cho thấy trong thời gian từ tháng 01/2000 đến tháng 03/2010 đã xảy ra 74 vụ cháy rừng tại khu vực huyện Hoành Bồ, làm thiệt hại 223 ha Trong đó chủ yếu là đối tượng rừng trồng thông và keo Phân bố số vụ cháy rừng qua các năm không đều nhau: Năm

2000 có nhiều vụ cháy nhất 21 vụ, thiệt hại 99,1ha; năm 2004 có 12 vụ cháy, thiệt hại 26,2ha Nhìn chung trong các năm gần đây, số vụ cháy rừng xảy ra trên địa bàn huyện Hoành Bồ có giảm hơn so với trước

Từ phụ biểu 4.2, tổng hợp được các tháng xảy ra cháy rừng như thể hiện ở biểu 4.3 và hình 4.2 dưới đây:

tháng mùa khô nhưng trong những tháng mưa nhiều, cháy rừng vẫn có thể xảy ra tại địa phương

Nguyên nhân của các vụ cháy rừng trên chủ yếu là do người dân gây nên như: dùng lửa đốt lấy ong, đốt đồng cỏ chăn thả gia súc, đốt nương làm rẫy, dùng lửa bất cẩn trong sinh hoạt, đốt ta luy bắt tắc kè…Theo điều tra, số

vụ cháy rừng tập trung chủ yếu vào các xã Bằng Cả, Hòa Bình, Thống nhất Đây là các xã có nhiều người Dao, Tày, Sán Dìu sinh sống, đời sống của họ còn nhiều khó khăn, trình độ dân trí còn nhiều hạn chế Như vậy trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng cần đưa ra những quy ước, chính sách phù hợp với đồng bào dân tộc để thu hút họ vào các hoạt động bảo vệ rừng nói chung và phòng cháy chữa cháy rừng nói riêng

4.2 Một số đặc điểm cấu trúc rừng và đặc điểm vật liệu cháy ở các loại rừng trồng chủ yếu tại khu vực nghiên cứu

Các ô tiêu chuẩn được lập đại diện cho rừng thông với những cấp tuổi chủ yếu hiện có ở huyện Hoành Bồ: Rừng thông mã vĩ 6-7 tuổi (cấp tuổi II)

và rừng thông mã vĩ 29-30 tuổi (cấp tuổi VI) Ngoài ra các ô tiêu chuẩn còn được lập đại diện cho rừng keo 4-5 tuổi

Dưới đây là một số đặc điểm về cấu trúc rừng của rừng thông và rừng keo tại khu vực nghiên cứu từ kết quả nghiên cứu trên các ô tiêu chuẩn điển hình

4.2.1 Đặc điểm tầng cây cao

Tầng cây cao là thành phần quan trọng trong cấu trúc rừng, nó quyết định trữ lượng tài nguyên rừng Đồng thời, qua một số chỉ tiêu về cấu trúc rừng như: Chiều cao dưới cành, độ tàn che, mật độ còn trực tiếp ảnh hưởng đến đặc điểm của các loại vật liệu cháy dưới tán rừng, từ đó ảnh hưởng đến đặc điểm và loại cháy rừng Kết quả điều tra tầng cây cao được tổng hợp ở biểu 4.4

Biểu 4.4: Kết quả điều tra tầng cây cao ở rừng thông và keo khu vực Hoành Bồ

Rừng thông ở khu vực nghiên cứu ít bị tác động của con người, sự tỉa cành chủ yếu mang tính chất tự nhiên Chính vì vậy lớp thảm khô, thảm mục

dưới tán rừng khá lớn tạo điều kiện thuận lợi cho cháy rừng Mặt khác, chiều cao dưới cành của rừng thông 6-7 tuổi khá thấp với 0,70m và mật độ cao 913 cây/ha, khi bị cháy ở mặt đất cũng dễ chuyển thành cháy tán Như vậy, rừng thông tuổi 29 -30 với chiều cao dưới cành trung bình 7,10m ít nguy hiểm đối với cháy rừng hơn rừng thông 6-7 tuổi

Đối với lâm phần keo ở khu vực nghiên cứu sinh trưởng phát triển khá tốt, đường kính D1.3 trung bình đạt 9,94cm; độ tàn che và mật độ khá lớn Mật

độ rừng keo lớn chủ yếu do người dân ở khu vực nghiên cứu trồng rừng keo tập trung để làm nguyên liệu giấy Với mật độ rừng keo hiện nay cần tiến hành tỉa thưa để đảm bảo cho cây sinh trưởng, phát triển tốt hơn

Nhìn chung rừng thông và keo ở khu vực nghiên cứu phát triển khá tốt Trong đó chiều cao dưới cành trung bình của rừng keo là 6,08 m, keo là loài cây có khả năng chống cháy tốt hơn thông do thông có hàm lượng dầu nhựa cao nên có khả năng bắt cháy mạnh Tuy nhiên mật độ của rừng thông 6-7 tuổi và rừng keo 4-5 tuổi cần được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo cho sự sinh trưởng phát triển của chúng nhưng cũng làm hạn chế khả năng cháy của các lâm phần

4.2.2 Đặc điểm lớp cây bụi, thảm tươi

Lớp cây bụi, thảm tươi là cầu nối giữa lớp vật liệu cháy sát mặt đất và tầng cây cao, vì vậy đặc điểm của chúng có mối quan hệ chặt chẽ với quá trình hình thành, phát triển của đám cháy Đặc biệt chúng là nhân tố trung gian giữa cháy mặt đất và cháy trên tán, tạo nên mức độ nguy hiểm cao đối với cháy rừng Kết quả nghiên cứu đặc điểm lớp thảm tươi, cây bụi được tổng hợp vào biểu 4.5

Biểu 4.5: Đặc điểm lớp cây bụi, thảm tươi tại khu vực nghiên cứu

Sinh trưởng

m Ở rừng keo 4-5 tuổi, độ che phủ trung bình 21,53 %, chiều cao trung bình 0,25m

Thành phần loài cây chủ yếu dưới tán rừng ở các trạng thái rừng khá giống nhau, gồm các loài: Ràng ràng, sim, mua, cỏ tranh, lấu, cỏ lào, dương

xỉ, cỏ tre, Tại khu vực nghiên cứu thì ràng ràng là loài cây khá phổ biến, vào mùa mưa chúng phát triển mạnh, mùa khô hanh chúng héo úa và dễ bắt lửa, làm tăng mối nguy hiểm đối với khả năng cháy rừng ở khu vực này Đặc biệt

với rừng thông 6-7 tuổi có chiều cao dưới cành thấp và trong cây có dầu nhựa nên khả năng bắt cháy rất cao Những vật liệu ở sát mặt đất tuy có độ ẩm cao nhưng vẫn có khả năng bén lửa và cháy nếu lớp vật liệu ở tầng trên đã bắt lửa

4.2.3 Thành phần và khối lượng vật liệu cháy

Khối lượng, thành phần, chiều cao và độ ẩm vật liệu cháy có liên quan chặt chẽ tới quá trình hình thành và phát triển của đám cháy Do vậy nghiên cứu đặc điểm vật liệu cháy không những góp phần vào việc dự báo cháy rừng chính xác, đầy đủ, kịp thời mà còn giúp các nhà quản lý, chủ rừng có kế hoạch phòng cháy, chữa cháy hiệu quả hơn Kết quả điều tra thành phần và khối lượng vật liệu cháy ở các trạng thái rừng được tổng hợp vào biểu 4.6

Biểu 4.6: Thành phần và khối lượng vật liệu cháy ở rừng trồng

Loại

rừng Ô tiêu chuẩn

cao cây bụi, thảm tươi (m)

Bề dày thảm khô (cm)

lớp thảm tươi, cây bụi ở rừng thông 29-30 tuổi cũng lớn nhất với 1,99m, bề

dày lớp thảm khô tới 10,33cm Còn chiều cao lớp thảm tươi, cây bụi rừng keo

là nhỏ nhất 0,25m Bề dày thảm khô ở rừng keo 4-5 tuổi và rừng thông 6-7

tuổi tương đối đồng nhất với nhau

Lượng thảm tươi và thảm khô ở rừng thông 29-30 tuổi lớn nhất là do

trong quá trình sinh trưởng và phát triển của rừng, các vật liệu rơi rụng luôn

được tích lũy theo thời gian Khối lượng vật liệu cháy khô ở hai trạng thái

rừng thông lớn hơn hẳn rừng keo 4-5 tuổi Đặc điểm này dẫn đến sự nguy

hiểm của rừng thông ngay cả những ngày vật liệu cháy có độ ẩm cao thì khả

năng cháy rừng cũng khá cao Như vậy cần thực hiện các biện pháp phòng

cháy chữa cháy rừng cụ thể đối với từng đối tượng rừng khác nhau

4.3 Tìm hiểu công tác dự báo cháy rừng tại khu vực huyện Hoành Bồ

- Quảng Ninh

4.3.1 Các phương pháp dự báo cháy rừng đang áp dụng

Quảng Ninh là một tỉnh có diện tích rừng trồng tương đối lớn, là một

khu vực trọng điểm cháy rừng cần được bảo vệ Thấy được tác hại do cháy

rừng gây ra, để chủ động trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng, năm

1984 trạm nghiên cứu bảo vệ rừng tại Quảng Ninh (nay là Cơ quan Kiểm lâm

vùng I – Cục Kiểm lâm) đã tiến hành dự báo cháy rừng trên cơ sở phối hợp

nghiên cứu, áp dụng kết quả nghiên cứu của đề tài 04.01.01.07 do TS.Phạm

Ngọc Hưng chủ trì để dự báo cháy rừng cho tỉnh Quảng Ninh

Cho đến nay tại khu vực nghiên cứu, công tác dự báo cháy rừng vẫn

được tiến hành hàng ngày và dài ngày với việc sử dụng phương pháp chỉ tiêu

tổng hợp P của V.G.Nesterov có điều chỉnh phù hợp với tỉnh Quảng Ninh

Ngoài ra còn bổ sung thêm chỉ số ngày khô hạn liên tục H trong những tháng

mùa khô để tăng độ chính xác trong công tác dự báo cháy rừng

4.3.1.1 Phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp P của V.G.Nesterop

Dự báo ngắn hạn:

Trên cơ sở sử dụng phương pháp chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov

và số liệu khí tượng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượng mưa ngày của trạm Khí tượng thủy văn Quảng Ninh, tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng ngày của khu vực, từ đó dựa vào bảng phân cấp sau để tiến hành dự báo cháy rừng:

Phân cấp cháy rừng theo chỉ tiêu P của Cơ quan Kiểm lâm vùng I

Pngày dự báo = Pngày hiện tại + P(10 ngày/ tháng tiếp theo)

Từ kết quả P tính được, tiến hành phân cấp và thông báo cấp cháy cho khu vực nghiên cứu để chủ động trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng

Hiện nay ở khu vực huyện Hoành Bồ, ngoài việc sử dụng phương pháp Chỉ tiêu tổng hợp P với ngưỡng lượng mưa 5mm là chủ yếu, ở một số khu

vực còn sử dụng ngưỡng lượng mưa là 6mm (theo cách tính của Cục kiểm lâm) và Cơ quan Kiểm lâm vùng I còn đề nghị sử dụng ngưỡng lượng mưa ngày là 7mm, với hệ số k biến động theo lượng mưa

4.3.1.2 Phương pháp dự báo theo chỉ số khô hạn liên tục H của TS Phạm Ngọc Hưng

Từ việc nghiên cứu mối quan hệ giữa chỉ tiêu tổng hợp P của V.G.Nesterov với số ngày liên tục không mưa hoặc có mưa <5mm, T.S Phạm Ngọc Hưng đã đề xuất phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng ngắn hạn và dài hạn theo chỉ số ngày khô hạn liên tục H cho từng vùng sinh thái khác nhau, cho khu vực nghiên cứu

Ngoài ra tại khu vực nghiên cứu còn áp dụng phương pháp dự báo theo

độ ẩm vật liệu cháy (Wvlc) của TS Phạm Ngọc Hưng nhằm góp phần nâng cao độ chính xác của dự báo vi khí hậu rừng [4] Khi áp dụng phương pháp

dự báo theo độ ẩm vật liệu cháy, phải tiến hành cân, sấy vật liệu cháy để xác định độ ẩm của vật liệu, sau đó, tiến hành phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng như sau:

Phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy của TS Phạm Ngọc Hưng Cấp

cháy

Độ ẩm vật liệu cháy W vlc (%)

Mức độ nguy hiểm cháy rừng

II 25 - 35 Có khả năng cháy rừng

III 15 - 25 Dễ xảy ra cháy rừng

IV 10 – 15 Dễ xảy ra cháy rừng và nguy cơ cháy lớn

V < 10 Rất dễ xảy ra cháy rừng, cực kỳ nguy hiểm [

Tuy nhiên phương pháp này khi thực hiện đòi hỏi các thiết bị cân, sấy

và thời gian sấy để xác định độ ẩm lâu nên chỉ được áp dụng ở khu vực rừng