第二章林火基础理论ppt课件.ppt

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1、第二章林火基础理论BasicTheoryofForestFire第一节森林燃烧的基本规律第二节森林可燃物第三节森林火源第四节林火环境第五节林火行为9/9/2021第二节森林可燃物ForestFuel一、森林可燃物的燃烧性质二、可燃物种类三、树种易燃性和森林燃烧性四、可燃物类型9/9/2021森林可燃物森林可燃物（forestfuel）是指森林和林地上一切可以燃烧的物质，如树木的干、枝、叶、树皮；灌木、草本、苔藓、地表枯落物、土壤中的腐殖质、泥炭等。森林可燃物是森林火灾发生的物质基础。9/9/2021一、森林可燃物的燃烧性质可燃物的燃烧性质是由可燃物的物理

2、性质和化学性质来决定的。物理性质有：可燃物的结构、含水率、发热量等；化学性质有：油脂含量、可燃气体含量、灰分含量等。（一）可燃物床层的结构可燃物床层（fuelbed）是指从土壤下层的矿质层起，上至植被顶端（树冠）之间的各种可燃物的综合体。可燃物床层中即有活可燃物、枯死可燃物，也包括土壤中的有机物质（腐殖质、泥炭、树根及各种小动物和微生物）。通常是指土壤表面以上的可燃物总体。可燃物结构主要是指可燃物床层中可燃物的负荷量、大小、紧密度、连续性等。9/9/20211.可燃物负荷量可燃物负荷量（fuelloading）是指单位面积上可燃物的绝干重量，单位是kg/m

3、2、t/ha。又称可燃物载量1971年、福特·罗勃逊（FordRobertson）对可燃物进行定义：“可以点着和燃烧的任何物质或复杂的混合物”。从理论上讲，所有物质都可以燃烧，但在实际中有的物质在特定的林火中从来没有燃烧过，如大树的树干。所以，可燃物负荷量又可分①总可燃物负荷量②潜在可燃物负荷量②有效可燃物负荷量9/9/20212.可燃物的大小（粗细）可燃物的大小（Fuelsize）影响可燃物对外来热量的吸收。对于单位质量的可燃物来说，可燃物越小，表面积越大，受热面积大，接收热量多，水分蒸发快，可燃物越容易燃烧。常用表面积与体积比（surface-area

4、-to-volumeratio）来衡量可燃物的粗细度。可燃物的表面积与体积比值越大，越容易燃烧。我们可以根据可燃物颗粒的形状，采用一定的计算方法，对各种可燃物的表面积与体积比值进行估测。可燃物的形状：圆柱形；半圆柱形；长方形；扇形柱等9/9/20213.可燃物的紧密度可燃物紧密度（Fuelcompactness）可燃物床层中可燃物颗粒自然状态下堆放的紧密程度。紧密度影响着可燃物床层中空气的供应，同时也影响火焰在可燃物颗粒间的热量传递。紧密度的计算公式如下：最适紧密度是火燃烧最充分时的紧密度。小于最适紧密度，氧气供应不足大于最适紧密度，可燃物连续性低9/9/

5、20214.可燃物的连续性可燃物连续性（Fuelcontinuity）是指能够使火持续燃烧的可燃物连续分布状态。可燃物床层在垂直方向和水平方向上的分布的连续性对火行为有着极为重要的影响。①垂直连续性各层次之间的连接：地下可燃物（腐殖质、泥炭、根系等）、地表可燃物（枯枝落叶）、草本可燃物（草类、蕨类等）、中间可燃物（灌木、幼树等）、上层树冠可燃物（枝叶）②水平连续性各层次自身的水平各方向上的连接：如树间有100m的空隙，树冠火可下落成为地表火。9/9/2021（二）可燃物的含水量可燃物含水量（Fuelmoisturecontent，FMC）的度量方法可分为相

6、对含水率和绝对含水率：相对含水率绝对含水率9/9/20211.可燃物含水量与易燃性FMC与可燃物的易燃性（inflammability）之间的关系十分密切，是影响可燃物燃烧的重要指标。枯死可燃物（deadfuel）和活可燃物（livefuel）的FMC差异很大，对燃烧的影响也不一样。枯死可燃物的含水量变化幅度较大，它们可吸收超过本身重量1倍以上的水，其变化范围为2-250%。一般情况下，当FMC超过35%时，不燃；25-35%时，难燃；17-25%时，可燃；10-16时，易燃；小于10%时，极易燃。活可燃物的含水量变化幅度不大，在75-250%之间。在干旱

7、季节，为75-150%。活可燃物与树冠火的发生有关。当针叶FMC低于100%，常绿灌木叶丛FMC低于75%时，可发生猛烈的树冠火。9/9/20212.平衡含水率平衡含水率（EquilibriumMoistureContent，EMC）是可燃物吸收大气中水分的速度与蒸发到大气中水分的速度相等时的可燃物含水率。在美国的国家火险等级系统（NationalFire-DangerRatingSystem，NFDRS）中，EMC通过相对湿度（RH）和温度（TEMP）由下式进行估测：RH<10%时：EMC=0.03229+0.281073RH-0.000578TEMP×

8、RHRH>=10%，RH<50%时：EMC=2.22749+0.1