CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NGUY CƠ VÀ CẢNH BÁO CHÁY RỪNG TỈNH SƠN LA TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊA THÔNG TIN
1.2. Cơ sở lý luận nghiên cứu nguy cơ và cảnh báo cháy rừng tỉnh Sơn La trên cơ sở ứng dụng công nghệ Địa thông tin
1.2.4. Nguy cơ cháy rừng và dự báo nguy cơ cháy rừng
Theo Tổ chức Nông lương thế giới (FAO):“ 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 về nhiều mặt tài nguyên, của cải và môi trường” [30].
“Nguy cơ cháy rừng” là thuật ngữ dùng để chỉ khả năng xảy ra cháy rừng [30, 31]. Ở Việt Nam hiện nay, cấp dự báo nguy cơ cháy rừng sử dụng gồm 5 cấp
được quy định trong Quyết định số 127/2000/QĐ - BNN - KL ngày 11/12/2000 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (hình 1.7):
Hình 1.7. Quy ước cảnh báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Nesterop [6, 7]
- Báo động cấp I - Khả năng cháy rừng thấp: Chủ tịch UBND xã chỉ đạo
ban chỉ huy PCCCR và các chủ rừng phối hợp với lực lượng kiểm lâm triển khai phương án PCCCR. Tổ chức kiểm tra, hướng dẫn quy hoạch vùng sản xuất nương rẫy, tuyên truyền giáo dục nhân dân về PCCCR và phát đốt thực bì khi làm nương rẫy đúng quy định.
- Báo động cấp II - Khả năng cháy rừng ở mức trung bình: Chủ tịch UBND
Xã chỉ đạo ban chỉ huy PCCCR và các chủ rừng tăng cường kiểm tra, đôn đốc bố trí lực lượng canh phòng, sẵn sàng kịp thời dập tắt đám cháy khi mới xuất hiện, hướng dẫn kỹ thuật phát đốt thực bì khi làm nương rẫy.
- Báo động cấp III - Khả năng cháy lan trên diện rộng: Chủ tịch UBND Huyện,
Thị chỉ đạo ban chỉ huy PCCCR, Hạt kiểm lâm đôn đốc việc PCCCR của các chủ rừng, cấm đốt nương làm rẫy. Các chủ rừng phải thường xuyên kiểm tra lực lượng canh phòng và lực lượng khoán bảo vệ rừng, nhất là rừng trồng. Lực lượng canh phòng trực 10/24h trong ngày (từ 10h - 20h), đặc biệt chú trọng các giờ cao điểm.
Khi xảy ra cháy rừng, Chủ tịch UBND Xã được quyền huy động mọi lực lượng, phương tiện tham gia chữa cháy.
- Báo động cấp IV - Nguy cơ cháy rừng lớn: Chủ tịch UBND Huyện, Thị và
ban chỉ huy PCCCR trực tiếp chỉ đạo tại địa phương. Các chủ rừng và lực lượng kiểm lâm thường xuyên kiểm tra nghiêm ngặt trên các vùng trọng điểm dễ cháy.
Lực lượng canh phòng phải thường xuyên trực trên chòi canh và ngoài hiện trường rừng, đảm bảo trực 12h/24h (từ 9h đến 21h), nhất là vào các giờ cao điểm.
Phát hiện kịp thời điểm cháy, báo động và huy động lực lượng dập tắt kịp thời. Huyện đề nghị Tỉnh tăng cường lực lượng và phương tiện chữa cháy khi cần thiết.
- Báo động cấp V - Rất nguy hiểm đối với cháy rừng: Chủ tịch UBND Tỉnh
trực tiếp chỉ đạo Chi cục Kiểm lâm, Sở Nông nghiệp &PTNT, Ban chỉ huy PCCCR các tỉnh, huyện, xã, các chủ rừng. Lực lượng công an PCCC phối hợp với lực lượng
kiểm lâm tăng cường kiểm tra nghiêm ngặt trên các vùng trọng điểm cháy, đảm bảo 24h/24h trong ngày, tăng cường kiểm tra người và phương tiện vào rừng. Thông báo thường xuyên nội quy dùng lửa trong rừng và ven rừng.
Khi xảy ra cháy phải huy động lực lượng, phương tiện dập tát ngay, tiến hành điều tra, xác minh vụ cháy và truy tìm thủ phạm, xử lý nghiêm minh. Khi cần thiết, đề nghị Trung ương chi viện lực lượng và phương tiện chữa cháy.
Từ năm 1981 đến nay ở Việt Nam, dự báo nguy cơ cháy rừng được sử dụng theo chỉ tiêu tổng hợp P của Nesterop [16]. Sai số của dự báo nguy cơ cháy rừng chủ yếu là do sai số của số liệu khí tượng và sai số của phân bố các trạng thái rừng. Các phương pháp và công nghệ dự báo nguy cơ cháy rừng gần đây đều hướng đến nâng cao độ chính xác của số liệu khí tượng và tích hợp ảnh hưởng đồng thời của điều kiện khí tượng với ảnh hưởng của các trạng thái rừng trong cảnh báo nguy cơ cháy rừng [5].
1.2.4.2. Dự báo nguy cơ cháy rừng
Để có thể chủ động tổ chức và thực hiện các biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng có hiệu quả cao, giảm đến mức thấp nhất những thiệt hại do cháy rừng gây ra, cần tiến hành nghiên cứu và thực hiện dự báo cháy rừng ở các địa phương.
Dự báo cháy rừng là việc dự báo khả năng xuất hiện và mức nguy hiểm của cháy rừng, làm cơ sở đề ra các biện pháp phòng và chữa cháy rừng một cách chủ động và hữu hiệu nhất. Cháy rừng chịu ảnh hưởng tổng hợp của nhiều yếu tố và điều kiện
khác nhau. Để tăng cường độ chính xác của kết quả dự báo, phương pháp cơ bản là mô phỏng và hợp nhất được càng nhiều càng tốt những ảnh hưởng của các nhân tố gây cháy bằng một hay một số hàm tương quan cho từng vùng khác nhau, làm cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp dự báo và phân cấp nguy cơ cháy rừng.
Ở nhiều nước trên Thế giới thường hay sử dụng thuật ngữ: “Mức độ nguy
hiểm của cháy rừng” (Forest Fire Danger Rating). Mức độ nguy hiểm của cháy rừng
là kết quả tác động tổng hợp của nhiều yếu tố (biến đổi và không biến đổi) ảnh hưởng tới sự phát sinh, sự lan tràn, mức độ khó khăn trong việc kiểm soát và mức độ thiệt hại do cháy rừng gây ra trong từng điều kiện cụ thể. Đánh giá mức độ nguy hiểm của cháy rừng là sử dụng một hệ thống các biện pháp nghiên cứu và hợp nhất
những ảnh hưởng của các yếu tố tác động đến cháy rừng bằng một hoặc một số chỉ tiêu định tính và định lượng, đáp ứng nhu cầu do thực tiễn đặt ra đối công tác quản
lý bảo vệ rừng [11].
Để cảnh báo nguy cơ cháy rừng cần phải dự báo nguy cơ cháy rừng bao gồm:
xác định mùa cháy rừng, thời gian cháy trong ngày (ảnh hưởng của các yếu tố khí
hậu và khí tượng), mức độ ảnh hưởng của các yếu tố điều kiện tự nhiên, KTXH để xác định vùng trọng điểm nguy cơ cháy rừng…[16]. Công tác dự báo cháy rừng ở nước ta thường tập trung chủ yếu vào việc giải quyết 3 nội dung cơ bản sau:
(1) Xác định mùa cháy rừng.
(2) Dự báo cháy rừng dài hạn và ngắn hạn.
(3) Cảnh báo nguy cơ cháy rừng (thông tin về dự báo cháy).
- Xác định mùa cháy rừng:
Mùa cháy rừng là khoảng thời gian thường xảy ra cháy rừng trong năm. Mùa cháy rừng là những khoảng thời gian cho lửa rừng xảy ra và lan tràn, có thể xác định mùa cháy rừng theo số liệu thống kê cháy rừng nhiều năm hoặc lượng mưa trung bình tuần của các tháng trong nhiều năm liên tục và chỉ số khô hạn [16].
Dựa vào số liệu về nhiệt độ và lượng mưa trung bình của nhiều tháng của nhiều năm (từ 10 - 15 năm), mùa cháy rừng được xác định theo chỉ số khô hạn của Thái Văn Trừng như sau:
X = S*A*D (1.1)
Trong đó:
S - số tháng khô trong năm, với lượng mưa tháng khô Ps ≤ 2t.
t - nhiệt độ bình quân của tháng khô.
A - số tháng hạn trong năm, với lượng mưa tháng hạn Pa ≤ t’.
t’ - nhiệt độ bình quân tháng hạn.
D - số tháng kiệt trong năm, với lượng mưa tháng kiệt P ≤ 5mm.
Chỉ số khô hạn X cho biết mức độ khô hạn ở từng địa phương, nói lên đặc điểm khí hậu; đồng thời cho biết mùa có khả năng phát sinh cháy rừng ở địa phương đó. Ở mỗi địa phương khác nhau thì chỉ số khô hạn cũng khác nhau. Nếu thời gian khô hạn càng dài, đặc biệt thời gian hạn và kiệt càng dài thì nguy cơ cháy lớn là rất cao.
Dựa vào phương pháp này, mùa cháy rừng ở các vùng sinh thái của nước ta như sau (bảng 1.2):
Bảng 1.2. Chỉ số khô hạn các vùng sinh thái ở Việt Nam
TT Vùng sinh thái
Các tháng trong năm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1 Tây Bắc 2 Đông Bắc 3 Đồng bằng sông Hồng 4 Bắc Trung Bộ
5 Duyên hải miền Trung 6 Tây Nguyên
7 Đông Nam Bộ 8 Đồng bằng sông Cửu Long
Tháng hạn kiệt Tháng khô
Nguồn: [2]
- Xác định thời gian cháy trong ngày Nhiệt độ làm tăng cường quá trình khô của vật liệu cháy, làm nóng và khô
nhanh mặt đất kéo theo quá trình làm lớp không khi sát mặt đất nóng lên bằng các phương thức truyền nhiệt khác nhau.
Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống mặt đất, do mặt đất có hệ số dẫn nhiệt cao hơn nhiều lên không khí dần nóng lên và bức xạ trở lại làm cho không khí nóng lên. Nhiệt độ không khí có ảnh hưởng nhiều đến bốc hơi của VLC, làm cho VLC khô nhanh, mức độ bén lửa cao và dễ gây cháy rừng.
Gradient nhiệt độ (y) tính bằng:
Y= dt (Nhiệt độ không khí)
× 100 (1.2)
dz (Chênh lệch về chiều cao tính từ mặt đất) (y) theo thời gian trong ngày càng lớn (tính từ 8h - 14h trong ngày), tốc độ bốc hơi nước càng lớn. Trong khoảng từ 10h - 16h trong ngày, hệ số (y) là cao nhất, đạt cực đại vào lúc 12h - 13h trưa. Tương quan giữa độ tăng theo thời gian trong ngày của (y) với tần suất vụ cháy xảy ra là tỷ lệ thuận.
Theo nghiên cứu của TS Phạm Ngọc Hưng 87% số vụ cháy xảy ra trong ngày từ 10h sáng đến 17h chiều. Điều này hoàn toàn phù hợp với diễn biến của gradient nhiệt độ không khí trong ngày [23].
- Xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố điều kiện tự nhiên, KTXH
Căn cứ vào các đặc điểm phân bố các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng như khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng, kiểu thảm thực vật để xác định vùng trọng điểm nguy cơ cháy rừng. Những khu vực có nguy cơ cháy rừng cao là những vùng có đặc điểm khí hậu khô hạn, địa hình dốc, trạng thái rừng có khối VLC lớn và chứa tinh dầu…Ngược
lại, những khu vực có nguy cơ cháy rừng thấp là những vùng có đặc điểm khí hậu ẩm ướt và trạng thái rừng có khối lượng VLC ít hoặc thảm lá thực vật chứa nhiều nước sẽ khó cháy hơn… [23, 24, 25].
- Phương pháp cơ bản xây dựng cấp dự báo cháy rừng cho địa phương [11]:
+ Thu thập số liệu:
1) Thu thập số liệu cơ bản về điều kiện tự nhiên và điều kiện kinh tế - xã hội, đặc biệt lưu ý tới số liệu về số liệu khí hậu thuỷ văn của địa phương từ 10 - 15 năm gần đây nhất.
2) Thu thập các số liệu vể tình hình cháy rừng và công tác phòng cháy chữa cháy rừng ở địa phương trong những năm qua (10 - 15 năm). Trong đó, chú ý tới số
vụ cháy, nguyên nhân và thời gian cháy, loại rừng bị cháy, diện tích cháy và tổng giá trị thiệt hại...
3) Thu thập số liệu về thực trạng tình hình tài nguyên rừng, xây dựng hoặc thu thập bản đồ vùng trọng điểm dễ cháy, trên bản đồ (tỷ lệ 1:50.000 hoặc 1:25.000) cần thể hiện các loại rừng dễ cháy, rừng khó cháy, diện tích, các công trình phòng cháy rừng đã được thiết kế, vùng dân cư phân bố ven rừng....
+ Xây dựng cấp dự báo cháy rừng:
Các bước tiến hành xây dựng cấp dự báo cháy rừng cho địa phương:
Bước 1. Xác định mùa cháy rừng cho địa phương.
Bước 2. Xác định các vùng trọng điểm hay có nguy cơ cháy rừng, diện tích các loại rừng, số vụ cháy đã xảy ra, mức thiệt hại, các điều kiện và phương tiện
PCCCR hiện có.
Bước 3. Sử dụng tổng hợp một số phương pháp dự báo cháy rừng đã được áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi trong nước và trên Thế giới để tiến hành tính toán các chỉ tiêu dự báo cháy rừng theo những phương pháp có thể áp dụng được cho địa phương.
So sánh kết quả của các phương pháp khác nhau và rút ra phương pháp phù hợp nhất để xây dựng cấp cháy thông qua việc thiết lập mối quan hệ giữa các chỉ tiêu tính toán với số vụ cháy tại khu vực nghiên cứu trong nhiều năm.
Căn cứ vào tỷ lệ số vụ cháy rừng từ 10 - 15 năm trong phạm vi P hay số ngày khô hạn liên tục H của Phạm Ngọc Hưng để xác định cấp cháy.
Cấp I. Không có khả năng cháy - Không có vụ cháy nào xảy ra.
Cấp II. Ít có khả năng cháy - Số vụ cháy < 15% tổng số vụ cháy.
Cấp III.Có khả năng cháy - Số vụ cháy < 25% tổng số vụ cháy.
Cấp IV.Nguy hiểm - Số vụ cháy < 50 tổng số vụ cháy.
Cấp V. Rất nguy hiểm - Số vụ cháy > 50% tổng số vụ cháy.
Nội dung thông báo trên các phương tiện thông tin đại chúng cần phải ngắn gọn, rõ ràng gồm các điểm chủ yếu sau:
+ Thời gian, địa điểm có thể xảy ra cháy rừng.
+ Cấp cháy cùng với biện pháp PCCCR.
+ Tổ chức lực lượng và phương tiện cụ thể.