水泵滅火技術(shù)在森林滅火中的應(yīng)用

曲彬德 李勇

摘要：當(dāng)前，森林火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，并呈嚴(yán)重之勢(shì)，大面積、大范圍的重特大火災(zāi)越來(lái)越多，為此，保護(hù)生態(tài)環(huán)境得到了世界各國(guó)的高度重視，為了能夠快速成功地?fù)渚壬只馂?zāi)，更好地保護(hù)森林資源，建設(shè)美好家園，中國(guó)森林消防不斷探索安全高效滅火模式、途徑和方法，實(shí)踐證明以水滅火效率高、安全徹底，開(kāi)發(fā)引進(jìn)水泵滅火技術(shù)，極大地改進(jìn)了滅火技術(shù)手段，提高了撲救效益。本文針對(duì)水泵滅火技術(shù)進(jìn)行相關(guān)介紹，對(duì)水泵滅火原理進(jìn)行分析，并對(duì)水泵滅火技術(shù)進(jìn)行敘述，主要講解了水泵滅火的應(yīng)用技術(shù)，希望能夠提供一些對(duì)于水泵滅火的認(rèn)識(shí)，達(dá)到共同探討的目的。

關(guān)鍵詞：水泵滅火技術(shù);單泵應(yīng)用;掃射火焰;噴灌滅火

21世紀(jì)以來(lái)，森林消防隊(duì)伍及國(guó)家林業(yè)部門(mén)積極學(xué)習(xí)歐美森林消防發(fā)達(dá)國(guó)家成功的撲火經(jīng)驗(yàn)，汲取借鑒各國(guó)的先進(jìn)做法，不斷探索引進(jìn)開(kāi)發(fā)水泵滅火技術(shù)，使以水滅火技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，由過(guò)去單一的風(fēng)力滅火向風(fēng)水結(jié)合、以水滅火為主轉(zhuǎn)變，形成了水泵、水槍、森林消防車(chē)和風(fēng)水滅火機(jī)配套的以水滅火裝備體系，極大地改進(jìn)了滅火技術(shù)手段，提高了撲救效益。目前，便攜式森林消防水泵已經(jīng)成為森林火災(zāi)撲救的主戰(zhàn)裝備之一。

一、水泵滅火的基本原理

可燃物燃燒需要兩個(gè)條件：達(dá)到可燃物的燃點(diǎn)和有充足的氧氣。以水滅火一是降溫（冷卻）;二是阻隔空氣進(jìn)入或稀釋降低可燃物附近的氧氣濃度。

（一）冷卻可燃物。實(shí)驗(yàn)證明，1kg水蒸發(fā)汽化時(shí)，要吸收539.9kcal的熱量。因而當(dāng)水被噴射到熾熱的可燃物時(shí)，在被加熱與汽化的過(guò)程中，會(huì)吸收掉可燃物的熱量，大量的熱量被吸走，同時(shí)伴隨著化學(xué)反應(yīng)也吸收大量的熱，會(huì)大大降低可燃物的溫度，迫使燃燒終止。

（二）稀釋空氣中的含氧量。水接觸到熾熱的燃燒物后被汽化的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會(huì)阻止空氣與可燃燒物接觸，從而能稀釋并且降低氧的含量，燃燒區(qū)因缺少氧氣而使燃燒強(qiáng)度逐漸減弱。

（三）掃射火焰。通過(guò)消防泵對(duì)水加大壓力之后輸送到水泵槍頭噴射的水流具有很大的壓力，產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)能和沖擊力，高壓的水流對(duì)可燃物和火焰進(jìn)行強(qiáng)烈的沖擊，巨大的沖擊力沖散了可燃物，使燃燒強(qiáng)度顯著減少甚至直接熄火。

二、水泵滅火技術(shù)概述

泵的種類(lèi)很多，分為葉片泵、容積泵和其他泵等。葉片泵按照獲得能量方式的不同又分為離心式泵、軸流式泵和斜流式泵。容積按照工作方式的不同分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種容積泵。用于森林滅火的水泵大多為離心式泵。森林消防水泵滅火就是利用火場(chǎng)附近水源，通過(guò)架設(shè)水泵、連接管帶、水槍等設(shè)備將遠(yuǎn)距離的水源迅速輸送到預(yù)定位置，用水實(shí)施直接或間接滅火的方法。目前，我國(guó)所使用的滅火水泵主要有wick-250型、FyrPak型和QB260-TB型，其中wick-250型、FyrPak型是進(jìn)口水泵，QB260-TB型是國(guó)產(chǎn)的。在水泵滅火實(shí)戰(zhàn)中，主要采用“三段式”滅火技術(shù)：一是利用天然水源段，在火場(chǎng)附近尋找水源，尤其是南方火場(chǎng)，水源較多，可直接利用。二是遠(yuǎn)程供水段，如果火場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有水源，可利用森林遠(yuǎn)程供水車(chē)或消防水罐車(chē)進(jìn)行供水，輸送到移動(dòng)貯水池中，再實(shí)施水泵滅火。三是火線滅火段，可實(shí)施水泵直接滅火，也可實(shí)施水槍和高壓細(xì)水霧取水滅火。三段式水泵滅火形成一個(gè)完整的滅火系統(tǒng)，分工明確，運(yùn)行有序。

其特點(diǎn)是滅火速度快、清理效果好、人員投入少、撲救質(zhì)量高、不易復(fù)燃、有效射程遠(yuǎn)、滅火安全徹底，達(dá)到一次性徹底滅火的目的。2020年5月9日，云南省祿豐縣發(fā)生森林火災(zāi)，在撲救火災(zāi)過(guò)程中，水泵滅火發(fā)揮了較大作用，充分利用附近水源，發(fā)揮了水泵滅火的優(yōu)勢(shì)，取得了較好的滅火效果。但是受到自然水源、火場(chǎng)地形、植被種類(lèi)、水源距離、水帶滲水等情況影響，會(huì)限制水泵滅火的鋪設(shè)與使用。例如，撲火距離超過(guò)4000m時(shí)，就需鋪設(shè)150～200根水帶，同時(shí)還需要數(shù)臺(tái)水泵進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)架設(shè)，這是一項(xiàng)十分艱難的作業(yè)。

三、水泵滅火應(yīng)用技術(shù)

（一）應(yīng)用范圍

水泵滅火可以用于撲救地表火、地下火、樹(shù)冠火，也可用于清理火場(chǎng)。

（二）直接滅火應(yīng)用技術(shù)

直接滅火主要指利用火場(chǎng)及其附近的水源或遠(yuǎn)程供水的水源，架設(shè)水泵、鋪設(shè)水帶、連接水槍向火場(chǎng)供水或射水滅火的方法。在滅火作戰(zhàn)中，應(yīng)根據(jù)火場(chǎng)形狀、火頭大小、火線長(zhǎng)短及蔓延速度，林火種類(lèi)和位置風(fēng)向、風(fēng)速來(lái)確定水泵架設(shè)方法和水帶鋪設(shè)路線。根據(jù)火強(qiáng)度的大小確定滅火位置。根據(jù)林火種類(lèi)確定噴槍類(lèi)型，分為直流水槍和開(kāi)花水槍。直流水槍分為1/4和3/8兩種，分別適用于撲打地下火和樹(shù)冠火;在撲救地表火和清理火場(chǎng)時(shí)使用開(kāi)花水槍為宜。撲救樹(shù)冠火或阻截火頭時(shí)，可采取多槍頭集中滅火;撲救地下火時(shí)應(yīng)采取“Z”字形的射水方式向腐殖質(zhì)層進(jìn)行注水;清理火線時(shí)水槍手應(yīng)由火燒跡地的邊緣開(kāi)始向內(nèi)逐漸清理。如果和其他機(jī)具聯(lián)合作業(yè)，滅火效果會(huì)更顯著。從基本應(yīng)用技術(shù)區(qū)分，主要有4種形式：

1.單泵應(yīng)用（圖1）。主要適用于面積較小、火勢(shì)發(fā)展緩慢，火災(zāi)類(lèi)型以穩(wěn)進(jìn)地表火為主的火場(chǎng)。要根據(jù)火場(chǎng)地形、附近水源以及火場(chǎng)發(fā)展具體形勢(shì)進(jìn)行分析判斷，選擇距離水源較近、主要火頭或主要發(fā)展方向的火線為突破口，采取單人單泵一根水帶架設(shè)和4～5人一組六根水帶架，利用水帶和中繼蓄水池，迅速將水輸送至火線。也可正接“Y”形分水器，然后，在分水器的兩個(gè)接口連接水帶和水槍?zhuān)瑢?shí)施合力攻打火頭或從兩翼合圍滅火。

2.串聯(lián)泵（接力）應(yīng)用（圖2）。串聯(lián)連接方法就是將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵一字形直線連接。此種方法通常適用于坡度在30度以下的地形使用。主要適用于較大火場(chǎng)，自然水源距火線較遠(yuǎn)，水泵供水壓力不足，以穩(wěn)進(jìn)地表火為主的火場(chǎng)。選擇主要火頭或主要發(fā)展方向的火線為突破口，利用多泵多水帶串聯(lián)的架設(shè)方式，在保證水壓的基礎(chǔ)上，將水快速輸送到火線，對(duì)火場(chǎng)主要火頭或主要蔓延發(fā)展的火線進(jìn)行射水撲打。當(dāng)水源條件受限時(shí)，可以利用輪式森林消防車(chē)運(yùn)水與水泵輸水相結(jié)合的辦法組織實(shí)施。

3.并聯(lián)泵應(yīng)用（圖3）。并聯(lián)連接方法就是將兩臺(tái)水泵同時(shí)在水源處同時(shí)作業(yè)通過(guò)集水器中連，此種方法通常適用于坡度在45度以下的地形使用。主要用于輸水量不足，需要更強(qiáng)水壓或遠(yuǎn)距離噴射，常常采用多機(jī)并聯(lián)的架設(shè)方式，保持高水壓、高射程，迅速壓制火頭并滅火。

4.串并聯(lián)泵應(yīng)用（圖4）。并串聯(lián)連接方法就是在并聯(lián)方法無(wú)法滿足滅火供水需要時(shí)在適當(dāng)位置再架設(shè)一臺(tái)或多臺(tái)水泵形成并串聯(lián)。此種方法通常適用于坡度45度以上的地形。主要用于水源離火場(chǎng)較遠(yuǎn)，供水水壓和供水量都達(dá)不到要求時(shí)，結(jié)合串聯(lián)與并聯(lián)的特點(diǎn)，可在并聯(lián)架設(shè)的基礎(chǔ)上，在適當(dāng)位置連接一臺(tái)或多臺(tái)水泵形成串聯(lián)進(jìn)行接力輸水，既保證遠(yuǎn)程輸水，又保證高水壓、高射程，達(dá)到撲滅火災(zāi)的目的。

（三）間接滅火應(yīng)用技術(shù)

水泵間接滅火是指因火場(chǎng)態(tài)勢(shì)、周?chē)h(huán)境、地勢(shì)陡險(xiǎn)，不能直接滅火，從而利用水泵輸水，采用不同方法，阻止林火蔓延，達(dá)到滅火效果。主要有3種應(yīng)用方法：

1.以火攻火點(diǎn)火前建立潮濕隔離帶

在撲火過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到火頭較大或高強(qiáng)度的火，無(wú)法進(jìn)行直接撲打時(shí)，往往采取以火攻火的滅火戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行攔截，點(diǎn)火之前需要在火線外側(cè)選擇合適位置建立依托帶。這時(shí)可以利用水泵橫向向可燃物噴水，建立合理范圍的潮濕依托隔離帶，以防點(diǎn)燒時(shí)跑火。

2.以火攻火點(diǎn)火后撲滅外線火

采取攔截戰(zhàn)術(shù)時(shí)，可選擇在距離火線前方適當(dāng)位置，使用點(diǎn)火器橫向直接點(diǎn)火，點(diǎn)燃的火線會(huì)一側(cè)向火場(chǎng)內(nèi)側(cè)發(fā)展，另一線向火場(chǎng)外側(cè)燃燒，當(dāng)形成一定的面積時(shí)，達(dá)到安全的范圍時(shí)，用水泵撲滅外線火，讓內(nèi)線火燒向火場(chǎng)。

3.提供水源配合滅火

在架設(shè)并串聯(lián)泵滅火至輸水距離極限時(shí)，可利用變徑方法，延長(zhǎng)輸水距離，也可以利用森林消防遠(yuǎn)程供水車(chē)、消防水罐車(chē)和直升機(jī)供水，將水輸送到在火場(chǎng)邊緣預(yù)先設(shè)置的軟式水池（2T—5T）中或簡(jiǎn)易蓄水池中，供滅火隊(duì)員使用風(fēng)水滅火機(jī)、滅火水炮、滅火水槍等裝備實(shí)施撲打或清理火線。同時(shí)，還可為火場(chǎng)緊急避險(xiǎn)提供可靠保證。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李陳軍.淺談森林消防水泵在森林滅火中的應(yīng)用[J].世界家苑，2013（12）：329.

作者簡(jiǎn)介：

曲彬德（1975.2—），男，遼寧瓦房店人，本科學(xué)歷，講師，研究方向：森林滅火裝備。