vatra.fesb.hr

Eksperimentalni Web portal protupožarne zaštite Splitsko - dalmatinaske županije ...

  • Povećaj slova
  • Resetiraj
  • Smanji slova
Home Zašto modeliranje širenja požara

Modeliranje i simuliranje širenja požara

autor: Prof.dr.sc. Darko Stipaničev - Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu

Zašto je važno modeliranje i simuliranje požara raslinja ?

Požari raslinja (eng. wildland fire) spadaju u prirodne katastrofe često sa vrlo teškim posljedicama. Zbog toga su znanstvenici napravili veliki napor u izučavanju događanja vezanih s nastankom i širenjem požara otvorenog prostora. Na temelju ovih istraživanja razvijen je cijeli niz različitih postupaka modeliranja i simuliranja ponašanja i širenja požara.

Modeliranje širenja požara (eng. Fire Spread Modelling) samo je jedan od dijelova kompleksnijeg modeliranja ponašanja požara (eng. Fire Behavior Modelling). Modeliranje ponašanja požara osim modela širenja uključuje i modeliranje zapaljenja požara (eng. Fire Ignition Modelling) i modeliranje intenziteta požara (eng. Fire Intensity Modelling). Modeliranje ponašanja požara je dosta kompleksnije i uključuje interakciju požara s dinamikom atmosfere te modelira primjerice i problem nastajanja i širenja dima. Međutim po praktičnim iskustvima Europskih projekata koji su se proteklih 10 godina bavili ovom problematikom za operativni rad vezan s požarnom preventivom i upravljanjem gašenjem požara dovoljno je modeliranje širenja požara otvorenog prostora, pa se u ovom dijelu prvenstveno njime i bavimo.

U preventivnoj fazi modeliranje širenja požara otvorenog prostora pomaže u cijelom nizu djelatnosti, kao što je planiranje položaja šumskih prokopa, planiranje rasporeda jedinica i sredstava za gašenje požara, uvježbavanje rukovodstva u vođenju aktivnosti gašenja požara. Sustav se koristi u tzv. ”što … ako …” načinu rada na način da mu se definiraju određeni meteorološki uvjeti i njihov razvoj, pretpostavi početno mjesto nastajanja požara, te promatra što se može dogoditi – u kojem smjeru i kojim intenzitetom će se požar nastaviti širiti. Meteorološki podaci mogu biti neke pohranjene srednje vrijednosti za dano područje, ili neke ekstremne vrijednosti koje su se na određenom području pojavile. U svakom slučaju osim samog modela širenja požara važno je i arhiviranje lokalnih meteoroloških vrijednosti što bi kroz sustav PREGAS bilo i omogućeno.

U fazi upravljanja gašenjem požara model služi za planiranje budućih aktivnosti vezanih uz gašenje. Koriste se trenutni hidrometeorološki podaci i pokušava predviditi gdje bi u budućnosti mogla biti požarna fronta, na primjer za pola sata, za jedan sat ili za dva sata.

Slika 1. prikazuje blok shemu sustava za podršku dežurnom operativcu pri donošenju odluka o gašenju požara prema preporukama EU projekta iz 1998. godine DEDICS - Distributed Environmental Disaster Information and Control Systems. DEDICS se odnosio na krizne situacije koje uzrokuju veliki šumski požari i velike poplave.

 

Slika 1. Organizacija podsustava za podršku dežurnom operativcu pri donošenju odluka o gašenju požara u kojem je modul za modeliranje širenja vatre jedan od centralnih modula

Podsustav za pomoć pri donošenju odluka vezanih sa gašenjem požara u biti na pravi način integrira sve elemente (video detekciju, prikupljanje meteoroloških podataka, GIS prikaz terena, računanje požarnog rizika i modeliranje širenja požara.

Modeliranje širenja požara raslinja

Postoji puno modela širenja požara otvorenog prostora koji se razvijaju zadnjih 50 godina. U osnovi većina ih se slaže da način širenja požara ovisi o:

• vremenskim uvjetima (smjeru i brzini vjetra, temperaturi, vlažnosti),
• mjestu početka vatre,
• vrsti vegetacijskog pokrova,
• vlažnosti goriva i
• topografiji, primarno o nagibu terena i orijentaciji terena,

a modeli se razlikuju po načinu kako se i u kojoj mjeri te ulazne veličine uključuju u model.

Slika 2. detaljno prikazuje utjecaje pojedinih varijabli na modeliranje ponašanja šumskog požara.

 

Slika 2. Međuovisnost ulaznih varijabli koje utječu na modeliranje ponašanja šumskog požara

Modeliranje širenja požara otvorenog prostora temelji se na tri procesa:

o Proizvodnje topline od strane izvora topline, uglavnom zbog izgaranja gorivog materijala.
o Prijenosa topline sa izvora topline na prijamnik topline.
o Apsorpcije topline od strane prijamnika topline koji nakon zapaljenja postaje novi izvor topline (okolni nezapaljeni materijal).

Modeliranje širenja požara otvorenog prostora temelji se na modeliranju sva tri procesa i kombiniranju njihovih rezultata kako prostorno, tako i vremenski. Modeliranje širenja požara otvorenog prostora je prostorno – vremenski problem. Kazano na jednostavan način, uzimajući u obzir samo ravnotežu energije, brzina širenja požara otvorenog prostora može se shvatiti kao omjer između brzine grijanja goriva ispred požara i količine topline potrebne da bi to gorivo planulo. Kod najsloženijih modela se zbog toga u obzir uzimaju i promjene temperaturnog polja uzrokovane gibanjem vrućih plinova u okolici točke gorenja. Slika 3. prikazuje generalno osnovne načine širenja vatre, a Slika 4. shematski prikaz širenja šumskog požara.

 

Slika 3. Osnovni načini širenja vatre
Slika 4. Shematski prikaz širenja šumskog požara

Na pojavu i širenje požara otvorenog prostora utječe mnogo različitih faktora, ali najvažniji su šumsko gorivo, meteorološki parametri koji primarno utječu na vlažnost goriva, vjetar i topografija koji utječu na brzinu i smjer širenja.

 

 

GTranslate

Croatian English French German Italian Portuguese Russian Spanish

Statistika

Članova : 2
Sadržaj : 71
Web Linkovi : 2
Posjete Sadržajima : 570760

Locations of visitors to this page
 

Kratko o portalu

Web portal protupožarne zaštite Splitsko - dalmatinske županije centralno je mjesto je s kojeg se pristupa svim modulima informacisjkog sustava integralne protupožarne zaštite Splitsko - dalmatinske županije. Portal održava Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Splitu u okviru aktivnosti Centra za istraživanje požara otvorenog prostora - http://cipop.fesb.hr. Sve funkcionalnosti portala biti će vidljive samo ako koristite Mozilla Firefox koji se može besplatno skinuti na Web stranici Mozille.