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不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究
被引量:
1
1
作者
郭瀚文
高云骥
+3 位作者
陶浩文
张玉春
张颖
徐永波
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2197-2205,共9页
为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过...
为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。结果表明,在隔离带前地表火蔓延过程中,随着坡度增大,火焰由平坡时向已燃区偏倒逐渐过渡为向未燃燃料贴附,火蔓延速率、火焰长度和热流特征值均增大,火焰倾角减小。同时,在隔离带有效时,带后燃料表面温度和热流明显降低;而在隔离带失效时,带后燃料表面温度和热流与带前相比差异不大,且带后燃料温度按测点顺序依次升高。在坡度一定时,带后燃料表面温度和热流随隔离带宽度增大而减小;在隔离带宽度一定时,带后燃料表面温度和热流随坡度增大而增大。
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关键词
安全工程
地表火蔓延
地形坡度
隔离带
火
行为
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职称材料
燃料载荷和含水率对平坡地表火蔓延影响实验研究
被引量:
1
2
作者
张玉春
孔林毅
+1 位作者
郭瀚文
高云骥
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022年第2期261-265,共5页
燃料载荷和含水率是森林火灾中地表火蔓延的重要影响因素。选取香樟叶和云南松松针作为研究对象,开展了不同燃料载荷和含水率条件下平坡地表火蔓延实验。研究结果表明:同一燃料载荷下,随含水率增大,火焰长度、火蔓延速率、火线强度和辐...
燃料载荷和含水率是森林火灾中地表火蔓延的重要影响因素。选取香樟叶和云南松松针作为研究对象,开展了不同燃料载荷和含水率条件下平坡地表火蔓延实验。研究结果表明:同一燃料载荷下,随含水率增大,火焰长度、火蔓延速率、火线强度和辐射热流减小,滞留时间增大;同一含水率下,燃料载荷增大,火焰长度、火蔓延速率、火线强度、辐射热流和滞留时间均增大。
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关键词
森林
火
灾
地表火蔓延
含水率
燃料载荷
火
蔓延
速率
火
线强度
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职称材料
北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究
被引量:
12
3
作者
李炳怡
刘冠宏
舒立福
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期96-105,共10页
【目的】地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断...
【目的】地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断树冠火发生的可能性,为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据。【方法】选取北京市门头沟典型林分(刺槐林、油松林、侧柏林)为调查对象,每个林分设置5块样地,共计15块样地。通过野外调查获取可燃物载量(灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物)、林分因子(第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度)和立地因子(海拔、坡度、坡向、坡位)数据,使用BehavePlus6软件,基于气象参数和可燃物参数,模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标,分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度;使用R语言进行主成分分析,根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响。【结果】侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm^(2),其中易燃可燃物载量(即上层枯叶、易燃草本、1时滞可燃物)分别是4.55、4.41、6.18 t/hm^(2),分别占林分总可燃物载量的29.6%、25.1%、40.4%。防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s(7.9 km/h),地表火蔓延速度油松林>侧柏林>刺槐林,速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min。单位面积发热量油松林>侧柏林>刺槐林,分别为23 091、21 155、18 413 kJ/m;火强度油松林>侧柏林>刺槐林,分别为4 426、3 882、2 468kW/m;油松林火焰高度变化范围分别是0.89~3.40 m、1.34~2.91 m、1.78~3.88 m,同等条件下火焰高度油松林>侧柏林>刺槐林;8级大风天气下(风速17.9 m/s,64.4 km/h),地表火行为的模拟结果会略有改变,侧柏林的火蔓延速度更快、火强度更高,油松林、刺槐林次之。根据主成分分析的因子贡献度,分别得出影响3种林分火行为的主成分,侧柏林、刺槐林与油松林的第1与第2主成分分别为可燃物构成(可燃物载量及影响其分布的地形因素)与林分因子、可燃物构成与可燃物含水率、林分因子与可燃物含水率。【结论】(1)易燃可燃物载量是影响林分火行为的关键因子。(2)可燃物含水率对火行为指标的数值起决定作用,可燃物含水率的临界值影响林火发生类型。可燃物湿润时无论风速大小,林地难以起火;可燃物干燥时处于易燃状态,大风天气时容易发生蔓延快、强度高的地表火。(3)可燃物连续性是决定地表火发展成为树冠火的关键因素,火焰高度大于第一活/死枝下高,极有可能从地表火发展成为树冠火,扑救难度极大。建议需定期修枝割灌,清理林下可燃物,降低火险。
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关键词
可燃物载量
细小可燃物
地表
火
行为
火
强度
Rothermel
地表火蔓延
模型
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职称材料
题名
不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究
被引量:
1
1
作者
郭瀚文
高云骥
陶浩文
张玉春
张颖
徐永波
机构
西南交通大学地球科学与环境工程学院
四川省消防救援总队绵阳市消防支队
金川县消防救援大队
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期2197-2205,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFC3005704)
国家自然科学基金项目(52108478)
四川省科技计划项目(2022YFS0533)。
文摘
为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。结果表明,在隔离带前地表火蔓延过程中,随着坡度增大,火焰由平坡时向已燃区偏倒逐渐过渡为向未燃燃料贴附,火蔓延速率、火焰长度和热流特征值均增大,火焰倾角减小。同时,在隔离带有效时,带后燃料表面温度和热流明显降低;而在隔离带失效时,带后燃料表面温度和热流与带前相比差异不大,且带后燃料温度按测点顺序依次升高。在坡度一定时,带后燃料表面温度和热流随隔离带宽度增大而减小;在隔离带宽度一定时,带后燃料表面温度和热流随坡度增大而增大。
关键词
安全工程
地表火蔓延
地形坡度
隔离带
火
行为
Keywords
safety engineering
surface fire spread
slope angle
fire break
fire behavior
分类号
X954 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
燃料载荷和含水率对平坡地表火蔓延影响实验研究
被引量:
1
2
作者
张玉春
孔林毅
郭瀚文
高云骥
机构
西南交通大学地球科学与环境工程学院
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022年第2期261-265,共5页
基金
四川省科技计划项目(2021YFS0327)。
文摘
燃料载荷和含水率是森林火灾中地表火蔓延的重要影响因素。选取香樟叶和云南松松针作为研究对象,开展了不同燃料载荷和含水率条件下平坡地表火蔓延实验。研究结果表明:同一燃料载荷下,随含水率增大,火焰长度、火蔓延速率、火线强度和辐射热流减小,滞留时间增大;同一含水率下,燃料载荷增大,火焰长度、火蔓延速率、火线强度、辐射热流和滞留时间均增大。
关键词
森林
火
灾
地表火蔓延
含水率
燃料载荷
火
蔓延
速率
火
线强度
Keywords
forest fire
surface fire spread
water content
load
rate of spread
fireline intensity
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究
被引量:
12
3
作者
李炳怡
刘冠宏
舒立福
机构
中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所
北京林业大学生态与自然保护学院
出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期96-105,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(31770696)。
文摘
【目的】地表火是最常见的林火类型,直接影响植被更新和生态系统的养分配置与循环。反映林火行为的常见指标有火蔓延速度、单位面积发热量、火强度和火焰高度。根据实际林分和立地条件进行火行为模拟,可以揭示林火发生条件,并有效判断树冠火发生的可能性,为林火的预防和扑救决策工作提供科学依据。【方法】选取北京市门头沟典型林分(刺槐林、油松林、侧柏林)为调查对象,每个林分设置5块样地,共计15块样地。通过野外调查获取可燃物载量(灌木可燃物、草本可燃物、1时滞可燃物、10时滞可燃物、100时滞可燃物)、林分因子(第一活枝下高、第一死枝下高、树高、胸径、郁闭度)和立地因子(海拔、坡度、坡向、坡位)数据,使用BehavePlus6软件,基于气象参数和可燃物参数,模拟不同燃烧条件下不同林分类型的火行为指标,分别为地表火蔓延速度、单位面积发热量、火线强度和火焰长度;使用R语言进行主成分分析,根据贡献率探讨林分因子、立地因子和可燃物因子对火行为的潜在影响。【结果】侧柏林、刺槐林和油松林的可燃物总载量分别为15.35、17.59、15.28 t/hm^(2),其中易燃可燃物载量(即上层枯叶、易燃草本、1时滞可燃物)分别是4.55、4.41、6.18 t/hm^(2),分别占林分总可燃物载量的29.6%、25.1%、40.4%。防火期内门头沟区的平均风速为2.2 m/s(7.9 km/h),地表火蔓延速度油松林>侧柏林>刺槐林,速度分别达11.5、11.1、8.0 m/min。单位面积发热量油松林>侧柏林>刺槐林,分别为23 091、21 155、18 413 kJ/m;火强度油松林>侧柏林>刺槐林,分别为4 426、3 882、2 468kW/m;油松林火焰高度变化范围分别是0.89~3.40 m、1.34~2.91 m、1.78~3.88 m,同等条件下火焰高度油松林>侧柏林>刺槐林;8级大风天气下(风速17.9 m/s,64.4 km/h),地表火行为的模拟结果会略有改变,侧柏林的火蔓延速度更快、火强度更高,油松林、刺槐林次之。根据主成分分析的因子贡献度,分别得出影响3种林分火行为的主成分,侧柏林、刺槐林与油松林的第1与第2主成分分别为可燃物构成(可燃物载量及影响其分布的地形因素)与林分因子、可燃物构成与可燃物含水率、林分因子与可燃物含水率。【结论】(1)易燃可燃物载量是影响林分火行为的关键因子。(2)可燃物含水率对火行为指标的数值起决定作用,可燃物含水率的临界值影响林火发生类型。可燃物湿润时无论风速大小,林地难以起火;可燃物干燥时处于易燃状态,大风天气时容易发生蔓延快、强度高的地表火。(3)可燃物连续性是决定地表火发展成为树冠火的关键因素,火焰高度大于第一活/死枝下高,极有可能从地表火发展成为树冠火,扑救难度极大。建议需定期修枝割灌,清理林下可燃物,降低火险。
关键词
可燃物载量
细小可燃物
地表
火
行为
火
强度
Rothermel
地表火蔓延
模型
Keywords
fuel load
fine fuel
surface fire behavior
fire intensity
surface fire spread model of Rothermel
分类号
S762.3 [农业科学—森林保护学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究
郭瀚文
高云骥
陶浩文
张玉春
张颖
徐永波
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
燃料载荷和含水率对平坡地表火蔓延影响实验研究
张玉春
孔林毅
郭瀚文
高云骥
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022
1
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职称材料
3
北京门头沟区主要林分类型地表火行为模拟研究
李炳怡
刘冠宏
舒立福
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
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