Chương 4 : Kết quả và phân tích kết quả
4.4.1. ảnh hưởng của khối lượngVLC tới đặc tính đám cháy
Thành phần của VLC dưới rừng trồng bao gồm: thảm tươi, thảm khô, thảm mục. Trong đó chú trọng là thảm khô, thảm mục và thảm tươi dể cháy (bao gồm cây bụi, cỏ còn tươi có kích thước < 1cm, là vật liệu có thể cháy ngay khi ngọn lửa đi qua). Khối lượng VLC có ảnh hưởng đến cháy rừng được thể hiện thông qua công thức xác định cường độ cháy của Byram.
600 . Ư . W R H I (4.1)
Trong đó : I- Cường độ cháy (kw/m)
H- Nhiệt lượng cháy của vật liệu (kilojou/kg) W- Khối lượng VLC có sẵn (tấn/ha)
R - Tốc độ cháy lan (m/phút)
Từ công thức trên cho thấy một trong những biện pháp hữu hiệu và khả thi nhất để làm giảm cường độ cháy là làm giảm khối lượng VLC.
Đề tài đã tiến hành đốt thử VLC ở các trạng thái 2 loại rừng trồng Thông và Keo với điều kiện khối lượng VLC khác nhau, từ thấp đến cao trong điều kiện đồng nhất về các nhân tố ảnh hưởng khác. Kết quả được thể hiện ở biểu 4.9 dưới đây:
Biểu 4.9. Kết quả đốt thử rừng Thông và Keo với mức khối lượng vật liệu cháy khác nhau
Loại
rừng Khối lượng VLC(tấn/ha) Tốc độ cháy(m/phút) ngọn lửa (m)Chiều cao cháy (kw/m)Cường độ
Thông 5 0,6 0,6 80 10 1,68 1,05 448 15 1,98 1,51 792 20 2,76 1,98 1472 25 3,16 2,42 2106 Keo 5 0,52 0,53 69 10 1,51 0,98 403 15 1,82 1,44 728 20 2,55 1,91 1360 25 2,98 2,35 1987
Hình 4.8. Quan hệ giữa Khối lượng VLC và tốc độ cháy
Khối lượng (tấn/ha)
C hi ều ca o l ửa (m ) T ốc độ chá y (m /p h)
Hình 4.10. Quan hệ giữa Khối lượng VLC và cường độ cháy
Hình 4.11: Đốt thử rừng Thông 10 tuổi tại xã Cam Tuyền
Phân tích số liệu trong biểu 4.9 và các hình 4.8, 4.9, 4.10 cho thấy :
Khối lượng VLC có ảnh hưởng khác nhau tới tốc độ đám cháy, khối lượng VLC tăng lên thì tốc độ đám cháy tăng lên rõ rệt. Với khối lượng VLC còn ít 5 tấn/ha thì tốc độ cháy 0,56m/ph; khi khối lượng tăng lên 10 tấn/ha thì tốc độ cháy tăng lên 1,6m/ph ; khối lượng VLC tăng lên 15 25 tấn/ha thì tốc độ cháy từ 2 3,07 m/ph. Theo TS Phạm Ngọc Hưng (2001) [15], tốc độ cháy lan mặt đất từ trên 3m/ph là cháy mạnh, từ 2 3m/ph là trung bình, nhỏ hơn 2m/ph là yếu. Như vậy, nếu căn cứ theo cách phân chia này thì phần lớn khi khối lượng dưới 20tấn/ha thì mức trung bình, còn khối lượng VLC trên 25tấn/ha thì đám cháy mạnh. Như vậy, cho thấy khối lượngVLC có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ đám cháy, khối lượng càng lớn, nhiệt lượng toả ra càng
Khối lượng (tấn/ha)
C ường độ c há y (kj /m )
nhiều, VLC sẽ nhanh chóng được sấy khô và bén lửa làm cho tốc độ lan tràn đám cháy nhanh hơn.
Đề tài cũng nhận thấy rằng, chiều cao ngọn lửa tăng lên khi khối lượng VLC tăng. Khi khối lượng VLC nhỏ hơn hoặc tương đương 10 tấn/ha thì chiều cao ngọn lửa cũng nhỏ hơn hoặc bằng 1 m. Khối lượng VLC từ 15 25 tấn/ha thì chiều cao ngọn lửa cũng tăng từ 1,48 2,39 m, với chiều cao này sẽ gây tổn thương nhiều cho rừng trồng nếu có xảy ra cháy rừng và rất dể xảy ra cháy tán.
Từ hình 4.10 cho thấy rõ sự tăng nhanh của cường độ cháy. Khi khối lượng VLC tăng thì cường độ cháy củng tăng lên nhiều lần, với khối lượng VLC 5tấn/ha có tốc độ cháy chậm (80kw/m đối với Thông), với khối lượng VLC 10 tấn/ha thì cường độ cháy tăng gấp hơn 5 lần (448kw/m đối với Thông), khi khối lượng tăng 25 tấn/ha thì thấy cường độ cháy tăng mạnh (>2000kw/m). Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học khi cường độ cháy từ 500 - 3000kw/m thì chiều cao ngọn lửa đạt tới 6m, khi đó sẽ làm tổn thương đến cây rừng. Do đó trong công tác quản lý VLC cần chú ý đến vấn đề này, không để khối lượng của VLC quá 10 tấn/ha. Do vậy trong công tác PCCCR cần chú trọng biện pháp làm giảm hoặc hạn chế đến mức thấp nhất khối lượng VLC để giảm được cường độ cháy, nếu có xảy ra cháy rừng thì cũng dễ dàng trong công tác chữa cháy, tránh được thiệt hại khi cháy rừng xảy ra.
Thực tế trên diện tích rừng trồng ở khu vực nghiên cứu chưa được quan tâm chú ý đến việc làm giảm khối lượng VLC; trong 1 đến 3 năm đầu chủ rừng có chăm sóc, nhưng chưa đảm bảo kỹ thuật, do đó sau mùa mưa thì lượng thực bì, lau lách mọc rất nhanh, tạo ra khối lượng VLC tương đối lớn; những năm tiếp theo do không có kinh phí nên chủ rừng không có điều kiện phát thực bì thường xuyên, nên lượng thực bì lau lách, cây bụi phát triển mạnh, tạo lượng VLC rất lớn. Đây là mối nguy hại đối với rừng trồng vừa làm cho cây rừng chậm phát triển, đồng thời rất dễ xảy ra cháy khi có xuất hiện
4.4.2. ảnh hưởng của độ ẩm vật liệu tới đặc tính đám cháy:
Độ ẩm vật liệu cháy ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bén lửa, điểm cháy và khả năng duy trì ngọn lửa. Sự ảnh hưởng đó thể hiện rõ nhất trong giai đoạn đầu của quá trình phát sinh và phát triển đám cháy [5]. Đề tài tiến hành nghiên cứu mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu với đặc tính đám cháy (gồm tốc độ đám cháy và chiều cao ngọn lửa) đối với rừng Thông để có cơ sở xác định độ ẩm VLC trước khi tiến hành đốt trước có điều khiển để làm giảm VLC.
Mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu với tốc độ đám cháy và chiều cao ngọn lửa ở rừng tại khu vực nghiên cứu được thể hiện ở biểu 4.10 và các hình 4.12, 4.13.
Biểu 4.10. Quan hệ giữa độ ẩm với vận tốc đám cháy và chiều cao ngọn lửa
STT Độ ẩm VLC (%) Vận tốc cháy (m/ph)trên 1m2 ngọn lửa (m)Chiều cao
1 8,00 0,45 0,84 2 10,00 0,43 0,85 3 12,00 0,33 0,63 4 15,32 0,29 0,6 5 16,26 0,28 0,55 6 16,81 0,27 0,45 7 19,80 0,25 0,39 8 20,60 0,24 0,46 9 21,60 0,23 0,41 10 21,25 0,20 0,36 11 21,32 0,26 0,4 12 23,35 0,20 0,38 13 23,41 0,20 0,61 14 23,55 0,28 0,4 15 24,02 0,18 0,35 16 24,38 0,15 0,32 17 26,00 0,19 0,28 18 26,50 0,20 0,26 19 27,20 0,19 0,25 20 30,40 0,18 0,24 21 32,20 0,17 0,24 22 34,80 0,17 0,23
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 10 20 30 40 Vận tốc (m/ph) Độ ẩm (%)
Hình 4.12. Quan hệ giữa độ ẩm VLC với tốc độ đám cháy
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 10 20 30 40 Chiều cao ngọn lửa (m) Độ ẩm (%)
Hình 4.13. Quan hệ giữa độ ẩm VLC với chiều cao ngọn lửa
Quan sát các đám mây điểm trên các biểu đồ thấy rằng: độ ẩm VLC có quan hệ nghịch biến với tốc độ cháy và chiều cao ngọn lửa, nghĩa là độ ẩm càng cao thì khả năng cháy càng thấp. Đám mây điểm ở các hình trên đều có phân bố giảm dần. Thông qua đó đề tài thử nghiệm một số dạng phương trình
Biểu 4.11. Phương trình tương quan giữa độ ẩm VLC với tốc độ cháy và chiều cao ngọn lửa ở đám cháy 1m2
TT Phương trình tương quan Hệ số tương quan R
4.1 Hc = 0,982996 - 0,025035Wv 0,89
4.2 Vc = 0,46785 - 0,010006 Wv 0,88
4.3 Hc = 8,3053 *Wv(-1,000) 0,90
4.4 Vc = 2,0611*Wv(-0,722) 0,92
Chú thích : Vc: Tốc độ đám cháy (m/ph) Hc: Chiều cao ngọn lửa (m) Wv: Độ ẩm VLC (%)
Từ kết quả biểu 4.11 cho thấy, tất cả các phương trình đều có hệ số tương quan 0,88, nghĩa là giữa chúng có mối quan hệ rất chặt chẽ. Dạng phương trình mũ có hệ số tương quan cao hơn dạng phương trình đường thẳng, trong đó phương trình 4.4 biểu diễn mối quan hệ giữa độ ẩm vật liệu với tốc độ đám
cháy 1m2 có hệ số tượng quan cao nhất (R = 0,92) cho thấy độ ẩm VLC ảnh
hưởng rất lớn đến khả năng bén lửa. Trong 2 dạng phương trình trên thì thấy phương trình hàm mũ có hệ số tương quan cao hơn dạng đường thẳng, chúng có dạng hepecbon đi xuống, chứng tỏ giữa độ ẩm VLC với tốc độ đám cháy và chiều cao ngọn lửa có mối quan hệ nghịch biến rất chặt chẽ. Điều đó khẳng định là độ ẩm VLC càng cao thì khả năng cháy xảy ra càng giảm. Biết được qui luật này, trong công tác PCCCR cần có biện pháp hạn chế độ khô nỏ của VLC, khi thấy VLC có độ ẩm thấp thì cần phải có biện pháp tăng cường công tác PCCCR hoặc xử lý ngay, nếu không thì nguy cơ xảy ra cháy rừng là rất lớn.
4.4.3. ảnh hưởng của loại thực bì tới đặc tính đám cháy:
Thành phần cây bụi thảm tươi có ảnh hưởng rất rõ đến tốc độ lan tràn và chiều cao ngọn lửa. Quan sát các ô đốt thử cho thấy, ở những vị trí có loài cây bụi như Sim, mua, trạc khế thì tốc độ và chiều cao ngọn lửa giảm đi rõ rệt,
trong khi đó những vị trí có lau lách, cỏ tranh thì tốc độ và chiều cao tăng lên. Đặc biệt, những vị trí có cành Thông thấp, lá Thông rụng xuống nằm rải rác trên cành thì thường có ngọn lửa bốc cao, thể hiện ở biểu 4.12.
Biểu 4.12. ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi với tốc độ và chiều cao ngọn lửa
Vị trí trên
ô đốt thử Loài cây ngọn lửa (m)Chiều cao Tốc độ cháy(m/phút)
1m Mua, trạc khế 2 2,74 2m Sim, mua 1,8 2,04 3m Thanh hao, ràng ràng, cỏ tranh 2,8 3,05 4m Sầm sì, mua 1,6 3,80 5m Lau, ràng ràng 2,9 3,8
6m Sim, thanh hao 2 2,72
6,5m Sầm sì, mua 1,5 2,72
Qua kết quả trên cho thấy rõ ý nghĩa rất lớn trong việc quản lý VLC rừng trồng bằng cách làm giảm VLC. Khi tiến hành làm giảm VLC không nhất thiết phải loại bỏ hết tất cả các loài cây bụi hiện có. Có những loài cây bụi khi gặp đám cháy, bắt lửa rất nhanh và đẩy nhanh tốc độ đám cháy như : cỏ tranh, lau lách, ràng ràng, thanh hao... Bên cạnh đó, có những loài có tác dụng làm giảm rõ rệt cường độ đám cháy như : sầm sì, mua, lấu ... Do đó khi chăm sóc làm giảm VLC rừng trồng dễ cháy cần chú ý để lại các loài cây khó cháy để làm giảm tốc độ lan tràn của lửa. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa rất lớn trong công tác quản lý VLC tại địa phương.
4.5. Đề xuất các giải pháp quản lý VLC cho rừng trồng tại huyện Cam Lộ - tỉnh Quảng Trị
Từ kết quả nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc, đặc điểm vật liệu và đặc tính cháy ở rừng trồng Thông nhựa và Keo lá tràm tại huyện Cam Lộ cho thấy các trạng thái rừng này đều thuộc những đối tượng có nguy cơ cháy cao, đặc biệt
triển rừng nói chung và rừng trồng nói riêng ở khu vực này cần thiết phải thực hiện các biện pháp PCCCR.
Với quan điểm “phòng là chính”, việc thực hiện các biện pháp nhằm tác động vào nguồn VLC để tạo môi trường khó cháy hoặc làm giảm mức độ nguy hiểm nếu đám cháy rừng xảy ra có ý nghĩa rất quan trọng. Công tác quản lý VLC phải được thực hiện một cách tổng hợp và đồng bộ, từ các biện pháp kỹ thuật đến các biện pháp mang tính kinh tế - xã hội.
4.5.1. Biện pháp tổ chức hành chính và pháp luật
4.5.1.1. Đề xuất việc tổ chức lực lượng quản lý VLC :
Cũng như nhiều địa phương trên cả nước, hiện nay ở tỉnh Quảng Trị đã thành lập Ban chỉ huy PCCCR cấp tỉnh. Huyện Cam Lộ và các huyện khác cũng đã thành lập Ban chỉ huy PCCCR từ cấp huyện đến cấp xã. Dưới cấp xã là các tổ đội Bảo vệ rừng, các chủ rừng, các hộ gia đình...
Trong thực tế không nhất thiết phải thành lập lực lượng quản lý VLC riêng, nhưng Ban chỉ huy PCCCR các cấp cần đáp ứng được yêu cầu chuyên môn và có năng lực chỉ đạo trong lĩnh vực này.
- Đối với cấp tỉnh: Ban chỉ huy PCCCR tỉnh phải có cán bộ chuyên trách để chỉ đạo công tác quản lý VLC rừng, nhất là đối với rừng trồng và những khu vực có nguy cơ cháy lan cao. Hàng năm cần đề xuất rõ phương án quản lý VLC và được lồng ghép trong phương án PCCCR chung.
- Đối với cấp huyện: Ban chỉ huy PCCCR huyện giao cho cán bộ chuyên trách có nghiệp vụ ở Hạt kiểm lâm Cam Lộ theo dõi và tổ chức tập huấn cho cán bộ cấp xã, chủ rừng những kỹ năng nhận biết cơ bản mức độ nguy hiểm của khối lượng cũng như độ ẩm VLC, từ đó có biện pháp làm giảm VLC phù hợp và kịp thời. Hàng tháng phải báo cáo định kỳ lên cấp trên.
- Đối với ban chỉ huy PCCCR cấp xã và những chủ rừng có diện tích rừng trồng lớn cần bố trí cán bộ có năng lực, kỹ thuật, được tập huấn nghiệp vụ về quản lý VLC. Những cán bộ này có chịu trách nhiệm theo dõi, giám sát công tác quản lý VLC và báo cáo tình hình VLC thường xuyên lên BCH PCCCR huyện để nắm và theo dõi.
4.5.1.2. Về pháp luật:
- Trong văn bản qui định về PCCCR, cần bổ sung buộc chủ rừng phải thực hiện các biện pháp quản lý VLC dưới rừng.
- Trong vấn đề xử phạt vi phạm hành chính về quản lý rừng và quản lý lâm sản, cần bổ sung thêm chế tài xử phạt về vi phạm các quy định về quản lý VLC.
4.5.2. Giải pháp kỹ thuật
4.5.2.1. Xử lý thực bì:
- Trước khi trồng rừng: Chủ rừng cần tiến hành xử lý thực bì theo nhiều phương pháp như : phát dọn thực bì, phơi khô vun thành dải rộng 1,0 2,0m, dải nọ cách dải kia 5,0 6,0m đốt lúc buổi sáng gió nhẹ (5 7giờ sáng) hoặc vào chiều tối (17 19giờ), đốt lần lượt từng dải một. Đốt xong vãi tro đều trên mặt đất, sau đó đào hố hoặc cày ủi theo rạch nơi đất bằng phẳng. Làm như vậy để giảm VLC rừng trồng ngay từ khi bắt đầu trồng rừng.
ở khu vực nghiên cứu tại Phân trường bắc thuộc Lâm trường Đường 9 tỉnh Quảng Trị đã tiến hành thực hiện biện pháp trên nhiều năm liền, nên đã hạn chế được đáng kể lượng VLC ở rừng trồng ban đầu.
- Tiến hành trồng xen cây nông nghiệp hoặc cây có tác dụng cải tạo đất đối với rừng Thông, Keo v.v.. để tận dụng đất trống trong 1 3 năm đầu khi rừng chưa khép tán. Khi chăm sóc, xới đất cho cây nông nghiệp như diệt cỏ, cây bụi... chính là chăm sóc làm giảm VLC rừng, tăng thu nhập cho người dân, tăng độ phì cho đất rừng.
ở một số mô hình trồng rừng tại xã Cam Chính, Cam Nghĩa ở Cam Lộ,
tác giả cùng cán bộ Kiểm lâm địa bàn đã hướng dẫn kỹ thuật cho bà con trồng rừng Keo lá tràm xen cây ngắn ngày như: sắn, ngô, đậu ... Mô hình này tỏ ra có hiệu quả và được người dân hưởng ứng. Những năm đầu khi rừng chưa khép tán, người dân có sản phẩm phụ để tăng thu nhập nhưng đồng thời cũng hạn chế được một lượng lớn VLC dưới rừng.
- Đối với rừng mới trồng: Trong hai đến ba năm đầu rừng chưa khép tán, dù là rừng Thông, Bạch đàn hay Keo lá tràm .v.v. đều có nguy cơ cháy cao do phần lớn lớp thực bì bị khô nỏ về mùa cháy. Ngoài ra nếu đã cháy, mức độ thiệt hại sẽ lớn. Do đó cần lưu ý phòng cháy bằng cách hướng dẫn các hộ gia đình làm giảm VLC theo một số biện pháp sau:
+ Lần chăm sóc đầu: cuốc xung quanh gốc, đường kính từ 0,8 1,0m. + Lần thứ hai : cuốc xung quanh gốc với đường kính từ 1,0 2,0m. + Lần thứ ba : cuốc xung quanh gốc với đường kính 1,21,5m
Nơi đất bằng có thể sử dụng máy cày, để cày lật đất 12 lần, mỗi lần cày với độ rộng của dải 1,5 2,0m. Đồng thời với biện pháp cuốc gốc hay cày lật đất, nên trồng xen cây nông nghiệp hai năm đầu.
- Rừng trồng từ năm thứ tư trở đi, rừng bắt đầu khép tán, đối với rừng