我國東北森林防火手段的科技化論文

時間:2022-10-21 10:05:00

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我國東北森林防火手段的科技化論文

摘要:基于國內外森林防火工作現狀,對今后我國森林防火科技發展提出一些看法和建議。科技的進步首先應體現在構筑堅實的應用技術研究、開發和運用的平臺,包括造就一大批勝任不同技術層面工作的人才隊伍和建立起與行業科技發展需求相符合的科研服務網絡。通過行業引導,加強技術裝備的規范化建設。把宣傳和教育擺到與技術裝備同等高度予以重視,提升宣傳和教育的影響力。東北森林防火工作,應在加強應急和撲救能力的同時,強化可燃物管理、火險等級預報和監測等方面的工作,并在相關作業中實現有效性和經濟性統一。

關鍵詞:森林防火科技發展規劃監測手段可燃物

一、普遍意義上的科技進步

這幾年,伴隨著我國的森林防火技術和裝備水平的提高,相關技術研究工作空前繁榮。然而,值得注意的是森林防火的應用基礎研究不夠深人和連續,尤其是針對林火科學中關鍵性的問題以及目前諸如林區和居民點結合部火災現象這類研究熱點。這首先表現在,我國科技工作者發表的關于林火科學研究的文章在國際火災研究學術期刊和重要國際會議上占有率很低。這不僅僅意味著我國的林火研究在國際學術領域的影響相當小,從深層次上更看到了目前我國相關研究工作的水平與西方發達國家研究工作的差異。

正如其他應用學科或交叉學科一樣,有效發展森林防火科技、確保森林防火的百年大計,需要一個基礎來支撐。這個基礎就是對于我國森林火災規律可靠性和系統性的認識。這是未來建立有效預防和科學化的災害管理的基石。這一切不但會反映在諸如學術論文和科技專著等出版物中,而且最終都會體現在防火理念的更新、裝備的發展以及應付緊急狀態綜合能力的提高。通過對林火基礎研究和應用基礎研究予以長期性投人和扶持,確保相關科研工作的可持續發展。這將有利于豐富和發展我國森林防火科學,積累人才和技術,也有助于進行技術革新和著手新形勢下的防火手段的更新和提高,最終建立起我國獨特的和現代化的森林火災預防、監測、撲救和善后的完整體系。應用基礎研究和產出的關系在圖1中作了簡示。

技術運用和儲備對人才隊伍的依賴關系也提不言而喻的。正如一個淺灘撐不起一艘大船,對于應用性很強、涉及面很寬的工作,明顯需要大批專業人才來實施。一個先進的科技裝備,不管是引發的還是自主開發的,只有擁有一批合格的技術人員和必要的支持設施,才能進行有效的操作和組護,并把采集的結果運用到工程實際中去。比如目前呈現的全球性的地理信息資料數字化趨勢,勃需要大批專業人員來完成相關信息的輸人、更新、分析和與相關管理決策系統的鏈接。筆者非常贊同在今后若干年內通過吸收和培訓各類專業人才以充實森林防火科技管理和研究隊伍。當然,這需要通過組建或擴充一些有效的運作平臺以確保這類工作有序和高質量地實施。

在國家林業局提出的中長期發展規劃中,有一個發展我國森林防火科技的戰略構想,那就是組建專門從事林火研究的實驗室。這是一個很好的設想。然而要落實它,不但要對建設過程中的問題有充分的考慮,更要有長遠的規劃。就筆者參與中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室建設的經歷以及對公安部四大消防研究所發展過程的了解,建一個重量級的實驗室不但需要長期的投人,還需要穩定一批科研骨干。另外,由于科研工作的特殊性,真正意義上出成果和產生效益,通常有時間滯后效應。

尋求包括中國科技大學火災科學國家重點實驗室在內的中科院科研單位以及其他高校與防火相關研究小組的合作,不失為現階段解決工程實際問題的一條可操作捷徑。這些科研部門通常可能會做一些“陽春白雪”類的工作,然而,通過溝通和引導,完全可以借助于協作單位的技術基礎和人力資源,解決火災預防、監測和撲救過程中面臨的問題。國外在這方面就有成功經驗可以借鑒,如沒有圍墻的泛歐洲林火實驗室(EufireLab)就是一個跨越整個歐盟和地中海地區的“虛擬”研究機構。從運作的狀況來看,它非常成功地整合和利用了歐盟所屬國家的若干研究隊伍的資源和優勢,并就與該地區切身利益相關的科學問題和相關技術開展了實時的和卓有成效的工作。

值得一提的是,在具體科研課題的立項和實施中應避免所謂的“淺井”現象,即為了追求課題的新穎性而把科研項目的選題鋪得太寬,缺少對已經進行的、難度較大科技課題的有力和持續扶持。有意識地集中人力和物力資源或通過納人其他國家的大型科技發展專項,確保對一些林火研究中關鍵性問題開展有深度的研究,并最終開發出解決問題的相關技術。這些關鍵的問題應包括像林區和居民點結合部(交界域)特殊地區火災發生的規律、火災發展過程中的能量輸運和諸如飛火、火旋風以及樹冠火在內的特殊林火現象等。

二、技術裝備的整合

裝備是技術性工作的工具和標志,也是效率和成功的代名詞。與森林防火事業相關的裝備,小到簡單的撲救工具、救火隊員的防護服和面罩以及便攜式通信器械,大到各類消防車輛和運載水和噴灑滅火藥劑的飛機,品種繁多。在中長期科技發展規劃中對未來年的裝備補充和更新制定了詳細的指標。

據了解,國內外不少企業基于市場調節的原理參與了裝備發展的努力,開發了不少產品。其中包括各類滅火器械、消防車輛、視頻監測系統和森林防火信息管理以及輔助決策系統。面對企業的熱情,如何有效地吸收企業的科技產品以充實森林防火事業的科技力量,是一個值得探討的問題。強化行業管理、產品規范化和對未來需求的預測,其意義不僅僅在于對相關產品進行產業化指導,更主要的是為產品使用效果的跟蹤和未來產品升級和更新換代提供機會。

目前相當一部分省份在上視頻監控系統。作為其他監測手段的補充,這是一項非常值得提倡的工作。不過,就對不同廠家提供的系統來看,它們在信息的傳遞(有線或無線)以及終端的功能(火災的智能識別和定位)等方面有相當大的差別。由國家林業局的裝備管理部門牽頭對該類產品進行定型并配備給相關林區,不但可以保證裝備的可操作性和長遠維護,其統一化也為未來通過全國性聯網實施遠程中央監察和組織指揮撲救提供條件。

現有的防火管理信息系統不但版本繁多,多為基本信息的堆積,與真正意義上的輔助撲救決策尚有差距。不同林區可能從不同的公司引進不同版本的管理系統,不但無形中隱含了重復投資的機制,相互間的不兼容也不利于行業內部的管理和交流。對于這類專業性強的產品開發,應該提倡強強結合:在保證系統基本功能真正實現的同時,通過與其他先進技術的關聯最大限度地強化其使用效果。系統輸出結果的可靠性并不只是取決于輸人的地理信息資料和現時的火場信息,更主要取決于對火行為的預測以及基于對林火知識的把握所提出的科學撲救方案和措施。這些只有開展過針對林火行為基礎研究并有長期工作積累的研究機構才有可能實現。另外,森林防火管理系統或輔助撲救決策系統應盡可能多地借助3S技術平臺(即地理信息系統、遙感技術和全球定位系統),以獲取實時的可燃物信息和火情。國務院應急辦公室的公共安全應急平臺是委托清華大學公共安全技術研究中心開發的。該中心承擔了從產品設計到定型、安裝和與各省分支的鏈接以及操作人員培訓等一系列服務。該中心雄厚的實力和基礎也為產品的跟蹤和發展提供了保證。

不容忽視的是,森林防火事業相關的管理也是一項技術性很強的工作。例如,消防力量的配備和維持與特定地區的森林面積、生態和經濟價值以及火災危險程度等是密切相關的,量化并優化相關管理工作對于合理使用有限的人力、物力資源,提高投人效率有重要的指導意義。筆者曾在另一篇文章中闡述過這樣一個理念,即特定地區火災防控效果是對諸多工作的綜合檢驗,不但與當地消防撲救力量的儲備水平有關,還與各基層管理部門有效協調,尤其與應付緊急狀態時的人員和物資配給、后勤保障等有關。應該就諸多管理技術和相關規范開展必要的研究。

三、防火宣傳和教育的地位

傳統意義上的宣傳和教育包括在一些場所張貼標語、發放宣傳品,通過媒體介紹防火知識,設立關卡對火災易發地區進行火源管理以及對違規人員的說服和開導。我國近若干年來每年發生數以萬計的森林火災,其中99%是人為因素造成的。從這一數據可以看到如果老百姓的防火意識提高了,相當一部分災害是可以避免的。目前筆者在對國內煤炭礦井火災調研時,深切感到國民的素質、尤其是特定群體的防火防災意識有待提高。

如何做好森林防火宣傳和教育其實是一個技術性問題。讓老百姓在腦海深處真正意識到火災的危害、那些事會導致火災以及遇到火災該如何應對等等,不僅僅是簡單的科學普及,更涉及教育手段、方法和技巧以及心理認知學問的應用。這方面的投人應包括對如何進一步開展有效的宣傳工作所做的相關研究。

在一些發達國家,宣傳和教育一直作為森林防火工作的重要環節來操作。以澳洲為例,相關工作通過設立專門政府機構指導、協調和落實。在召開的火災科學研討會上,宣傳和教育作為主要議題進行交流和討論。筆者工作過的聯邦科學和工業研究機構(CSIRO)曾承擔一個課題,耗資折合人民幣數萬元,只是為了設計出一個恰當的防火宣傳標簽。在澳洲的公共場合和集會上,經常看到肩負叢林火災撲救使命的消防隊員的身影以及融防火教育與娛樂一體的展覽。擁有大片叢林面積并且經常處于非常干燥氣候條件下的澳洲,每年發生人為火災的數量少得驚人。2003年1月曾發生橫跨兩個州的叢林大火,燒毀房屋500余間。只有4人死亡,其中還包括因突發疾病引起的。這些事實至少部分說明國民森林防火教育的成功。

提高我國百姓的防火意識的確應該是今后一個時期的工作重點。由于巨大的人口基數,防火宣傳的工作量極大。并且基于該項工作的性質,見效也較慢。這與百年樹人是同一個道理。在貫徹“政府主導,媒體聯動,教育滲透,全民參與”方針的前提下,有必要突出重點。比如,從林區和居民點交界域等火災多發的場合人手,在強化宣傳工作的同時,探討經濟高效的宣傳模式和實施渠道,再由點到面將成功的經驗予以推廣。

四、關于東北的森林防火工作

素有祖國綠色寶庫之稱的東北林區,擁有豐富的森林植被和大規模極具經濟價值的原始林和人工林。由于所處地緣的特殊性,常因雷擊、跨國界火災以及其他人為因素引發森林大火災,一直是我國森林防火工作的重點和難點。公務員之家

在森林防火科技發展的中長期規劃中,針對東北林區的森林防火工作提出了明確的目標。可基本概述為,在加強火災監測裝備多元化、立體化和監測網覆蓋率的同時強化對火災發生的預測預報工作;在加強森林防火分隔和阻火帶建設的同時,強化專業防火撲救隊伍應付緊急狀態的技能和裝備力量。大面積和擁有高可燃物載量的森林植被的保護要充分突顯“預防為主”的原則,而以林場為基本單元的林區百姓防火意識的提高以及針對交界域的可燃物管理和火源管理則是火災預防至關重要的措施。另外,需要強調的是以建普通阻火帶和植物防火林帶為主要手段的防火分隔要從科學的高度予以提煉并規范化,以求實現相關作業的有效性和經濟性統一。