Faktori koji utječu na širenje požara raslinja

Širenje požara - Širenje požara
| Ispis |

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

Na pojavu i širenje požara otvorenog prostora utječe mnogo različitih faktora, ali najvažniji su

Goriva materija

Prema prije spomenutom jednostavnom modelu širenja požara otvorenog prostora gorivu materiju kod požara raslinja u najvećem dijelu čini živo i mrtvo raslinje. Ono je i izvor topline i prijamnik topline, a u nekim slučajevima i sredstvo prijenosa topline sa izvora na prijamnike. Ovo prirodno gorivo odgovorno je i za zapaljenje, širenje i konsolidaciju vatre u obliku krunske vatre u krošnjama. Gorivo se sastoji od čestica različite veličine, kombinacije mrtvog i živog goriva, složenih na način da čine vrlo kompleksnu kombinaciju sastavljenu od:
U odnosu na tip gorive materije kod požara raslinja razlikujemo:
Parametri koji se kod modeliranja širenja požara uzimaju u obzir su:

Meteorologija i njen utjecaj na vlažnost goriva

Meteorologija je faktor koji znatno utječe na ponašanje požara Vlažnost zraka i vjetar su dva faktora koji su odgovorni za više od 90% ponašanja požara, pa je njihovo poznavanje i mjerenje na lokalnoj razini od izuzetnog značaja za upravljanje gašenjem požara i modeliranje širenja požara. Zapaljenje i širenje vatre direktno je vezano sa vlažnošću goriva, a u odnosu na vlažnost gorivo grubo dijelimo u mrtvo gorivo kod kojega je iznos vlage mali i živo gorivo koje ima veliki postotak vlage. Gorivo sa većim postotkom vlage teže se pali, a požar se po njemu teže širi. Požar se teže širi i ukoliko u zraku ima veliki postotak relativne vlage.

Količina vlage u mrtvom gorivu direktno je ovisna o atmosferskim parametrima: relativnoj vlažnosti, temperaturi, brzini vjetra i količini sunčeve radijacije. Topografija i lokalna vegetacijska pokrivenost utječu na količinu vlage u okolnom zraku, pa na taj način i na količinu vlage u mrtvom gorivu. Više je metoda i postupaka određivanja količine vlage u mrtvom gorivu:

Slika 5. Postupak proračuna kanadskog FWI – Fire Weather Indeks-a
Iz ove diskusije zaključak je jednostavan. Skoro u svim prisutnim modelima širenja požara otvorenog prostora količina vlage u gorivu se proračunava na temelju meteoroloških parametara, pa je modul za procjenu rizika požara otvorenog prostora često sastavni dio programa za modeliranje širenja šumskog požara.

Vjetar

Vjetar je faktor koji možda najviše utječe na ponašanje šumskog požara, a posebno na brzinu njegovog širenja. Vatrogasci dobro znaju da jaki i suhi vjetrovi (kao što je bura) u nestabilnoj atmosferi čine gašenje požara skoro nemogućim. Požarne statistike pokazuju da su se veliki požari zbili za vrijeme jakih vjetrova. Zbog toga je vjetar kao ulazni parametar posebno važan kod modeliranja širenja šumskog požara.

To međutim nije jednostavan zadatak. Lako je modelirati strujanje vjetra na visini od 100 metara, ali prizemni vjetar je ovisan o lokalnoj konfiguraciji terena, toplinskim razlikama iznad izgorjelog i neizgorjelog terena što stvara turbulentna i nepredvidiva lokalna kretanja vjetra. Često vatra i vjetar imaju jedan na drugoga povratni utjecaj, pa najsloženiji modeli modeliranja šumskih požara uzimaju u obzir i atmosfersku dinamiku uzrokovanu ponašanjem vatre te računaju gibanje toplih zračnih masa paralelno uzrokovanih vjetrom i širenjem vatre.

Utjecaj vjetra na širenje požara raste naglo porastom brzine vjetra, posebno u područjima male gustoće vegetacije (mala količina goriva u jediničnom volumenu prostora). Objašnjenje je da vjetar gura plamen prema naprijed omogućavajući direktni kontakt plamena i novog neizgorjelog raslinja, a da isto tako povećava zračenje sa izvora na prijamnike topline.

Utjecaj vjetra na širenje požara ovisi o:
Najbolje je poznavati brzinu vjetra u blizini mjesta požara. Jedno je mjeriti brzinu vjetra na meteorološkoj postaji koja se nalazi 30 km od mjesta požara, i k tome još na primjer iza brda, a drugo mjeriti brzinu vjetra 3 km prije fronte požara u smjeru puhanja vjetra. Mreža mini meteoroloških stanica koja bi trebala pokriti posebno osjetljiva područja to bi trebala i omogućiti, pa je ona važan element sustava za modeliranje širenja šumskog požara.

Topografija

I na kraju zadnji utjecajni faktor. Drugačija je sunčeva radijacija na strmim i manje strmim terenima, drugačija je na terenima okrenutim prema sjeveru, a drugačija na terenima okrenutim prema jugu. Količina sunčeve radijacije direktno utječe na količinu vlage u gorivu, a to opet direktno utječe na način širenja požara.

Dobro je poznato i to da se požar brže širi uzbrdo, nego nizbrdo. Brzina širenja požara je 10 do 20 puta veća od osnovne brzine širenja požara ukoliko nagib terena naraste sa 0 na 30o – 40o. S druge strane brzina širenja požara nizbrdo je neovisna o nagibu i više manje jednaka osnovnoj brzini širenja. Zbog toga je orjentacija i nagib terena vrlo važna ulazna varijabla sustava za modeliranje širenja šumskog požara.

Situacija se posebno komplicira kada gradijent vjetra nije paralelan gradijentu terena. Vjetar i nagib se promatraju i sumiraju kao vektorske veličine, pa nagib može smanjiti utjecaj vjetra, ali ga isto tako može i povećati.