LUẬN văn THẠC sĩ HAY nghiên cứu máy phun đất cát chưa cháy rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
--------

HOÀNG MINH TUẤN

NGHIÊN CỨU
MÁY PHUN ĐẤT CÁT CHỮA CHÁY RỪNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hố Nơng – Lâm nghiệp
Mã số: 60.52.14

Tóm tắt luận văn thạc sỹ kỹ thuật

Hà Nội - 2011

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Cơng trình được hồn thành tại: KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Văn Tài

Phản biện 1: ...................................................................................................
.................................................................................................
Phản biện 2: ..................................................................................................
..................................................................................................

Phản biện 3: ..................................................................................................
..................................................................................................

Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn thạc sỹ khoa học kỹ
thuật lâm nghiệp họp tại Trường Đại học Lâm nghiệp

Vào hồi ........ giờ ...... ngày ..... tháng ..... năm 2011

Có thể tìm luận văn này tại: Thư viện - Trường Đại học Lâm nghiệp

Hà Nội - 2011

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


LUAN VAN CHAT LUONG download : add


LUAN VAN CHAT LUONG download : add


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam có khoảng 12,8 triệu ha rừng, trong đó rừng chủ yếu tập trung ở những nơi
có địa hình phức tạp, độ dốc cao, hàng năm tài nguyên rừng cung cấp một khối lượng lâm
đặc sản cho các ngành kinh tế xã hội, tài nguyên rừng cịn giúp điều hịa khí hậu, bảo vệ
nguồn nước, chống xói mịn đất, song tài ngun rừng của nước ta có nguy cơ bị suy giảm,
một trong những nguyên nhận là do tình hình cháy rừng ngày càng trở nên nghiêm trọng.

Theo thống kê của cục Kiểm lâm trong vòng 10 năm (2000 - 2009) ở Việt Nam đã
xảy ra vài nghìn vụ cháy rừng làm thiệt hại hàng trăm nghìn ha rừng. Trung bình mỗi năm
bị thiệt hại khoảng 18.000 ha. Không những bị tổn thất về mặt tài ngun mà cịn ảnh
hưởng đến tính mạng con người, của cải vật chất và môi trường sinh thái.
Đứng trước những hiểm hoạ do cháy rừng gây ra, các nhà khoa học trên thế giới
không ngừng nghiên cứu, cải tiến các phương pháp phòng và chữa cháy rừng, nhằm hạn
chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháy rừng gây ra.
Mỗi loại thiết bị chỉ phù hợp với điều kiện nhất định, nên khi áp dụng các thiết bị
chữa cháy rừng của nước ngoài vào điều kiện rừng của Việt Nam chưa phù hợp, do địa
hình rừng của Việt Nam có độ dốc lớn, khơng có nguồn nước, thực bì phức tạp, đường
giao thông không thuận lợi.
Hiện nay việc chữa cháy rừng ở Việt Nam chủ yếu chữa cháy bằng thủ công (dùng
cành cây, cào, cuốc… đập trực tiếp vào đám cháy), nên hiệu quả thấp, nguy hiểm đối với
người tham gia chữa cháy, từ đó mà diện tích cháy rừng ngày càng tăng. Một số vườn
quốc gia và cơ sở chữa cháy đã trang bị một số thiết bị để chữa cháy rừng, nhưng các thiết
bị này không phù hợp với địa hình, điều kiện rừng, điều kiện chất chữa cháy nên hiệu quả
chữa cháy rừng không cao.
Do đặc điểm của cháy rừng thường là nơi xa nguồn nước, điều kiện vận chuyển
nước không thuận lợi, độ dốc lớn, địa hình phức tạp nên các thiết bị chữa cháy lớn như xe
ơtơ cứu hoả khó có thể áp dụng được. Để tăng hiệu quả cho việc chữa cháy rừng thì cần
phải nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ra các thiết bị chữa cháy rừng sử dụng tác nhân chữa
cháy tại chỗ, thiết bị gọn nhẹ dễ mang vác di dộng trên địa hình dốc, hiệu quả dập lửa lớn,
dễ sử dụng, phù hợp với điều kiện địa hình và điều kiện kinh tế ở Việt Nam, để trang bị
rộng rãi cho các cơ sở sản xuất Lâm nghiệp, để từ đó tồn dân có thể tham gia vào cơng tác
chữa cháy rừng, góp phần hạn chế diện tích rừng bị cháy.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


2

Xuất phát từ những lý do trên mà tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu máy
phun đất cát chữa cháy rừng .
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xuất phát từ lý do thực hiện đề tài đã nêu, chúng tôi đặt mục tiêu nghiên cứu
như sau:
Máy phun đất cát chữa cháy rừng sau khi nghiên cứu phải đạt được yêu cầu: năng
suất dập lửa cao, hiệu quả dập lửa lớn, sử dụng chất chữa cháy rừng tại chỗ (đất cát và
khơng khí), thiết bị gọn nhẹ, dễ sử dụng và phù hợp với địa hình dốc nơi khơng có nguồn
nước.
3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu máy phun đất cát chữa cháy rừng là một vấn đề rộng và cần thời gian
dài, trong đề tài này chỉ giới hạn các nội dung sau đây:
- Thiết bị nghiên cứu: Đề tài không nghiên cứu phần động cơ của máy, mà
chỉ tập trung giải quyết một số vấn đề của hệ thống cơng tác đó là: lưu lượng và vận
tốc của quạt gió, hệ thống cắt đất, hút đất, tỷ lệ giữa khối lượng đất cát với khơng
khí, cơng suất của động cơ, trọng lượng động cơ và chế độ sử dụng của thiết bị.
- Đối tượng chữa cháy: Đề tài không nghiên cứu tất cả các loại thực bì, tất cả các
loại độ dốc, tất cả các loại rừng, mà chỉ tập trung nghiên cứu một số loại thực bì có diện
tích lớn, thường xun xảy ra cháy đó là: thực bì của rừng trồng.
- Địa điểm nghiên cứu: Đề tài khơng có điều kiện khảo nghiệm nhiều loại thực bì,
nhiều loại địa hình, mà chỉ chọn một số địa phương có diện tích rừng trồng lớn, địa hình có
thể đặc trưng cho một số tỉnh ở Miền Bắc Việt Nam như: tỉnh Hồ Bình, Thanh Hố, Phú
Thọ, để lấy mẫu thí nghiệm và khảo nghiệm trong điều kiện sản xuất.
4. Nội dung nghiên cứu của đề tài
Với phạm vi nghiên cứu đã trình bày ở phần trên, để đạt được mục tiêu của đề tài
đặt ra, luận văn tập trung giải quyết những nội dung sau:
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải quyết các vấn đề sau:
- Xác định bản chất của quá trình cháy, điều kiện của quá trình cháy và nguyên lý

dập tắt đám cháy rừng;

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


3

- Xây dựng cơ sở lý thuyết quá trình dập tắt đám cháy rừng bằng chất chữa cháy là
khơng khí kết hợp với đất cát;
- Xây dựng cơ sở lý thuyết tính tốn và xác định các thơng số cơ bản của quạt gió;
hệ thống cắt đất, hút đất;
- Xác định công suất của động cơ làm cơ sở để lựa chọn loại động cơ hợp lý.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
Nghiên cứu thực nghiệm để kiểm nghiệm các kết quả tính theo lý thuyết và xác
định hiệu quả của chữa cháy rừng chất chữa cháy là khơng khí kết hợp đất cát. Từ kết quả
đó làm cơ sở lựa chọn dạng quạt gió hợp lý và xác định một số thơng số tối ưu của quạt
gió, do vậy nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm các vấn đề sau:
- Xác định tỷ lệ giữa khối lượng đất cát với khơng khí;
- Xác định thơng số tối ưu của hệ thống cắt đất;
- Xác định thông số tối ưu của quạt gió;
- Lựa chọn dạng cánh quạt gió hợp lý;
- Xác định công suất của động cơ để làm cơ sở lựa chọn loại động cơ cho phù hợp.
4.3. Thử nghiệm thiết bị nghiên cứu trong điều kiện sản xuất
Thử nghiệm máy phun đất cát chữa cháy rừng trong điều kiện sản xuất
nhằm xác định một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của thiết bị, từ đó sơ bộ xác định
hiệu quả kinh tế khi sử dụng thiết bị và đánh giá khả năng áp dụng vào sản xuất.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

4

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình cháy rừng ở Việt Nam và trên thế giới
1.1.1. Tình hình cháy rừng trên thế giới
Trước cách mạng cơng nghiệp, rừng trên thế giới chiếm khoảng 50% diện
tích các lục địa, đến năm 1955 diện tích rừng này đã bị giảm đi một nửa. Tới năm
1980 diện tích rừng của thế giới còn khoảng 2,5 tỷ ha (bằng 1/5 diện tích bề mặt của
trái đất).
Một trong những nguyên nhân cơ bản của sự mất rừng chính là do cháy rừng
gây ra. Số liệu thống kê cho thấy, hàng năm trên thế giới trung bình có khoảng từ 10
- 15 triệu ha rừng bị cháy, có những năm con số này cịn tăng gấp đơi. Những đám
cháy rừng điển hình đã xảy ra ở một số nước như sau:
- Ở Mỹ: Tại Miramichi và Maine (10/1825) cháy rừng đã thiêu huỷ 30.000
ha, số người thiệt mạng không xác định được;
Tại Great Idaho (8/1911) cháy rừng đã thiêu huỷ 30.000 ha và 85 người thiệt
mạng. Vụ cháy năm 1947 có 1.200.000 ha và có ít nhất 60 người thiệt mạng;
Trong hai năm 1993 - 1994 hàng nghìn vụ cháy rừng đã thiêu huỷ khoảng
1.590.000 ha. Riêng năm 2000 ở Mỹ đã bị cháy 2,8 triệu ha, đã phải chi phí tới 15
triệu USD/ngày trong vòng hơn 2 tháng.
- Ở Hy Lạp: Những đám cháy liên tục tại nước này từ năm 1998 tới tháng 7
năm 2000 đã gây nên sự quan tâm của thế giới. Riêng tháng 7 và tháng 8/1998 có
tới 9.000 vụ cháy lớn nhỏ, thiêu huỷ khoảng 1.500.000 ha rừng và hàng trăm ngôi
nhà bao quanh bao gồm cả bệnh viện, tiệm ăn, nhà máy, trường học…. Trong vòng
vài tuần của tháng 7/2000 đã có tới 70.000 ha rừng bị cháy. Tháng 9 đến tháng 10
năm 2007 Hy Lạp đã xảy ra vụ cháy rừng kéo dài hơn một tháng làm thiệt hại
khoảng 120.000 ha rừng làm 60 người chết, thiệt hại về kinh tế khoảng 60 tỷ đô la.
- Ở Pháp: Năm 1975 có tới 350 vụ cháy rừng với tổng thiệt hại là 155.000 ha.

- Ở Australia: Năm 1976 cháy rừng đã thiêu huỷ 1,7 triệu ha. Ngày
16/2/1983, một vụ cháy đã thiêu huỷ hơn 335.000 ha rừng và đồng cỏ ở Bang

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


5

Victoria, làm chết 73 người, hơn 1.000 người bị thương và gây thiệt hại khoảng 450
triệu USD.
- Ở Trung Quốc: Năm 1987 có khoảng 3 triệu ha rừng đã bị cháy làm thiệt
hại hàng tỷ đô la 150 người thiệt mạng.
- Tại Khu vực Đông Nam Á:
Theo số liệu thống kê của FAO, từ năm 1982 đến đầu năm 1998 có trên 15
triệu ha rừng và đất rừng trong khu vực bị cháy. Trong đó, Inđơnêsia là nước
thường xảy ra cháy rừng với thiệt hại lớn nhất. Cháy rừng tại Inđơnêsia năm 1998
làm ơ nhiễm khơng khí cả các nước trong khu vực;
Theo Peter F.Moore (Giám đốc dự án phòng chống cháy khu vực Đơng Nam
Á), tình hình cháy rừng trên thế giới trong hai năm 1997 - 1998 được thống kê như
ở bảng 1.1;
Bảng 1.1: Tình hình cháy rừng trên thế giới trong 2 năm (1997 – 1998)
D.tích rừng bị cháy

Lượng CO2 thải ra

Thiệt hại kinh tế

(triệu ha)

(tấn)

(tỷ USD)

Đông Nam Á

8 -10

11 triệu

10

Trung Quốc

1,1

x

x

Amazon

3,3

x

x

Nga

2,0

30 triệu

x

Trung Mỹ

1,5

x

x

Bắc Mỹ

5,6

x

0,5

Nam Châu Âu

0,22

x

x

23,64

41 triệu

x

Khu vực

Tổng

Như vậy chỉ tính riêng trong hai năm 1997 - 1998, trên thế giới có trên 23
triệu ha rừng bị tác động bởi cháy rừng.
1.1.2. Tình hình cháy rừng ở Việt Nam
Việt Nam hiện có trên 12,8 triệu ha rừng (độ che phủ tương ứng là 31,8%),
với 10,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng. Trong những năm gần đây
diện tích rừng tăng lên, nhưng chất lượng rừng còn suy giảm, rừng nguyên sinh chỉ

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


6

còn khoảng 7%, trong khi rừng thứ sinh nghèo kiệt chiếm gần 70% tổng diện tích
rừng trong cả nước, đây là loại rừng dễ xảy ra cháy, hiện nay Việt Nam có khoảng 6
triệu ha rừng dễ cháy bao gồm: rừng thông, rừng tràm, rừng tre nứa, rừng khộp,
rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và rừng đặc sản…, cùng với diện tích rừng
dễ xảy ra cháy rừng hàng năm, thì tình hình diễn biến thời tiết ngày càng phức tạp
và càng khó lường ở Việt Nam đang làm nguy cơ tiềm ẩn cháy rừng và cháy lớn
ngày càng nghiêm trọng.
Một số số liệu điển hình về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra ở
Việt Nam trong những năm qua như sau:

Năm 2002, đã xảy ra 1.198 vụ cháy rừng, thiệt hại 15.548 ha rừng (4.125 ha
rừng tự nhiên và 11.423 ha rừng trồng), trong đó thiệt hại do hai vụ cháy rừng U
Minh là 5.415 ha, giá trị lâm sản thiệt hại ước tính khoảng 290 tỷ đồng (theo giá thị
trường tại U Minh khoảng 500.000 đ/m3), chưa kể hàng chục tỷ đồng chi phí chữa
cháy và chi phí để phục hồi phục hồi rừng của nhà nước. Ngày 27/3/2006, tại Mù
Cang Chải (Yên Bái), cháy 21,5 ha rừng trồng, thiệt hại 100%. Ngày 17/3/2006 tại
ban quản lý rừng đặc dụng Thanh Thuỷ (Hà Giang) cháy 25,1 ha rừng tự nhiên,
thiệt hại 100%, [5].
Năm 2004 đã xảy ra 10 vụ cháy rừng ở Công ty rừng nguyên liệu giấy Miền
Nam tại 3 huyện Sa Thầy, Ngọc Hồi và Đắc Tô tỉnh Kon Tum, đã làm cháy 15.000
ha rừng trồng đã 5 năm tuổi, tổng thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng.
Năm 2007 vụ cháy rừng tự nhiên ở Trạm Tấu- Yên Bái, đã thiêu trụi khoảng
1.200 ha rừng ngun sinh q hiếm.
Mùa khơ cuối năm 2009 đầu năm 2010 cả nước đã xả ra 600 vụ cháy rừng
lớn nhỏ, có ngày sẩy ra 34 vụ cháy ở cả ba miền Bắc - Trung - Nam, điển hình là vụ
cháy vườn quốc gia Hồng Liên Sơn là mất 1.000 ha rừng, cháy rừng sẩy ra hầu hết
các tỉnh miền núi phía bắc như: Hà Giang, Yên Bái, Lai Châu, Sơn La, Hồ Bình,
Bắc Cạn. Cháy rừng cịn sẩy ra ở Kon Tum, Đồng Nai và Vườn quốc gia Tràm
Chim- Đồnng Tháp. Thiệt hại do cháy rừng mùa khô cuối năm 2009 và đầu năm
2010 khoảng 12.000 ha.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


7

Đặc biệt từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2002, vụ cháy rừng Tràm ở vườn quốc
gia U Minh Thượng (Kiên Giang) làm thiệt hại 4.000 ha và U Minh Hạ (Cà Mau)
làm thiệt hại 2.703 ha, chưa kể đến những tổn thất về tài ngun, mơi trường… chỉ
tính riêng cho công tác chữa cháy đã lên tới 20 tỷ đồng. Để tổng hợp tình hình cháy

rừng ở Việt Nam trong một số năm chúng tôi thống kê như ở bảng 1.2.
Bảng 1.2: Tổng hợp tình hình cháy rừng ở Việt Nam từ năm 1993 - 2003
Tổng số

Cháy rừng

Cháy rừng

Tổng cháy rừng

vụ cháy (ha)

TN (ha)

trồng (ha)

kinh tế (ha)

1993

4.248

3.165,2

3.200

6.365

2

1994

2.337

4.226,6

4.120

8.321,6

3

1995

850

6.084

3.600

9.648

4

1996

2.551

6.540

6.196

12.758

5

1997

309

3,7

1.054

1.361

6

1998

1.685

6.893

7.919

14.812

7

1999

185

902

236

1.139

8

2000

244

654

205

850

9

2001

256

391

1.454

1.845

10 2002

1.198

4.125

11.423

15.548

11 2003

330

464

938

1.402

T ổng

14.193

33.751,8

40.345

74.049,6

TT

Năm

1

Ghi chú

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


8

Hình 1.1: Cháy rừng ở Tây nguyên
Từ bảng số liệu (1.2) ta có thể thấy trung bình mỗi năm ở Việt Nam xảy ra
1.290 vụ cháy rừng, gây thiệt hại 3.068 ha rừng tự nhiên và 3.667 ha rừng trồng.
Hiện nay, nạn cháy rừng đang trở thành vấn đề nghiêm trọng đối với mọi
quốc gia trên thế giới, đặc biệt những nước có diện tích rừng lớn. Vì vậy, hạn chế
nạn cháy rừng và bảo vệ môi trường sống của cả nhân loại là nhiệm vụ cấp bách
không phải chỉ của một quốc gia nào mà của toàn thế giới.
1.2. Khái quát về công nghệ chữa cháy rừng
Cháy rừng là một thảm họa thiên nhiên mà bất cứ quốc gia nào trên thế giới
đều phải quan tâm, chú trọng đầu tư nghiên cứu, ứng dụng các kỹ thuật phòng, chữa
cháy và chế tạo các thiết bị chuyên dụng để chữa cháy rừng nhằm hạn chế đến mức
thấp nhất thiệt hại do cháy rừng gây ra.
Đặc điểm của cháy rừng là xảy ra trên một diện tích rộng lớn, điều kiện địa

hình phức tạp, xa nguồn nước, tốc độ lan tràn của ngọn lửa lớn, do vậy việc chữa
cháy rừng có đặc điểm riêng khác với chữa cháy dân dụng và công nghiệp. Việc áp
dụng các thiết bị chữa cháy công nghiệp và dân dụng vào chữa cháy rừng là khơng
có hiệu quả và khơng phù hợp [40], [41].
Có nhiều cơng trình nghiên cứu cơng nghệ chữa cháy rừng trên thế giới, theo
các cơng trình [38], [39], [50], căn cứ vào đặc điểm của vật liệu cháy trong rừng

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


9

người ta chia cháy rừng thành 3 loại: Cháy trên mặt đất (cháy thảm cỏ cây bụi, lá
khô), cháy trên tán cây (cháy dây leo, cành lá trên cây), cháy ngầm (cháy lớp than
bùn). Với mỗi một loại cháy rừng, mỗi một loại địa hình thì có các cơng nghệ và
thiết bị chữa cháy cho phù hợp.
Theo tài liệu [7], [32], [33], [34], [35], [49], hiện nay các nước trên thế giới
đang sử dụng công nghệ chữa cháy rừng trực tiếp và gián tiếp như sau:
* Công nghệ chữa cháy rừng trực tiếp:
Ngăn không cho ôxy tiếp xúc với vật cháy, kỹ thuật sử dụng phương pháp
này là dùng hoá chất (bọt khí CO2), dùng đất cát phủ lên vật cháy, phương pháp này
thích hợp ở giai đoạn đầu của quá trình cháy.
Hạ nhiệt độ của đám cháy xuống dưới điểm cháy, kỹ thuật sử dụng là dùng
nước, khơng khí thu nhiệt của đám cháy để hạ nhiệt độ của đám cháy xuống dưới
điểm cháy thì đám cháy bị dập tắt.
* Công nghệ chữa cháy rừng gián tiếp:
Cách ly vật liệu cháy: mục đích của phương pháp này là cách ly triệt để giữa
vật liệu đã cháy với vật liệu chưa cháy để cho đám cháy không cháy lan ra xung
quanh. Kỹ thuật thực hiện phương pháp này là làm các băng trắng hoặc phun nước,
hoá chất làm cho vật liệu cháy khó cháy hoặc khơng cháy được.

Căn cứ vào địa hình, loại rừng, loại thực bì, tác nhân chữa cháy, phương
pháp dập lửa, điều kiện kinh tế của các nước khác nhau mà áp dụng các công nghệ
và thiết bị chữa cháy khác nhau [43], [44], [45]. Hầu hết các nước trên thế giới việc
chữa cháy rừng do lực lượng cứu hoả chuyên nghiệp đảm nhận, có trang thiết bị
chuyên dụng, được đào tạo về công nghệ, kỹ thuật và chiến thuật chữa cháy rừng.
1.3.Tình hình nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng trên thế giới
Căn cứ vào điều kiện địa hình, điều kiện kinh tế của mỗi nước mà các nước sử
dụng các thiết bị chữa cháy rừng khác nhau. Ở các nước công nghiệp phát triển như
Mỹ, Úc, Nhật Bản, Canada thì sử dụng các thiết bị chữa cháy rừng hiện đại như máy
bay chữa cháy, xe ơtơ chữa cháy,… cịn ở các nước cơng nghiệp đang phát triển như
Trung Quốc, Thái Lan, Ấn Độ thì kết hợp các thiết bị chữa cháy hiện đại với các thiết
bị chữa cháy nhỏ cầm tay như máy thổi gió, máy bơm nước [31], [51], [52].

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


10

Việc nghiên cứu thiết bị chữa cháy rừng chuyên dùng đã được các nước đã
quan tâm và tương đối hoàn thiện về công nghệ và thiết bị như máy bay chữa cháy
rừng của cảnh sát phòng cháy chữa cháy rừng thuộc liên bang Mỹ, thiết bị này sử
dụng ở mọi địa hình, hiệu quả chữa cháy rất cao [53], [54].
Theo tài liệu [50] Công ty Cavan của Pháp, đã nghiên cứu ra xe chuyên dụng
chữa cháy rừng với nguồn động lực là xe xích, sử dụng chất chữa cháy là nước, xe
có thể hoạt động ở nơi có địa hình độ dốc < 150.
Công ty Morita của Nhật Bản đã nghiên cứu ra nhiều loại xe chữa cháy sử
dụng nước, hố chất để chữa cháy, đó là các loại xe MVCA - 40H, MVCA - 60H, các
loại xe này chỉ sử dụng để chữa cháy được ở nơi địa hình rừng bằng phẳng, có đường
giao thơng thuận lợi, khơng hoạt động được ở nơi có địa hình phức tạp [43], [44].
Cơng ty Kanglim của Hàn Quốc đã có nhiều nghiên cứu về xe chữa cháy

rừng, nhưng chủ yếu phục vụ ở những nơi có địa hình bằng phẳng, có mạng lưới
đường thuận lợi.
Wybo và một số tác giả trong tài liệu [39] đã giới thiệu các cơng trình nghiên
cứu về công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng của Mỹ và một số nước, theo tài liệu
thì các cơng trình nghiên cứu về xe chữa cháy, máy bơm nước chữa cháy đã đạt
được kết quả rất tốt và hiện nay đã được ứng dụng vào thực tế.
Hãng Tohatsu và hãng Rabbit của Nhật Bản đã có nhiều nghiên cứu về máy
bơm nước chữa cháy [35]. Kết quả nghiên cứu đã tạo ra các loại máy bơm nước có áp
lực cao (15 kg/ cm2), lưu lượng bơm từ 5 - 20 m3/ giờ, chiều dài ống đẩy 500 - 1500 m.
Một số nước phát triển đã sử dụng công nghệ thông tin, hệ thống định vị vệ
tinh trong việc phòng và chữa cháy rừng [32], [37]. Với việc ứng dụng công nghệ
thơng tin này cho phép quản lý tốt tình hình cháy rừng, phát hiện kịp thời đám cháy
và phối kết hợp các thiết bị chữa cháy rừng có hiệu quả.
Các nước đang phát triển như Inđônêxia, Philippin, Malaysia, chủ yếu tập
trung nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng cầm tay. Theo tài liệu [28], ở
Inđơnêxia đã có một số cơng trình nghiên cứu là vỉ dập lửa thủ cơng, bình bơm
nước đeo vai, kết quả nghiên cứu đã tạo ra được vỉ dập lửa thủ công bộ phận dập
lửa bằng thép lá.
Trung Quốc là nước có nhiều nghiên cứu về thiết bị chữa cháy rừng, theo các

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


11

tài liệu [46], [47], [48], [49]; Trung Quốc đã nghiên cứu ra nhiều thiết bị chữa cháy
rừng như xe chữa cháy rừng có nguồn động lực là máy kéo bánh xích chất chữa
cháy là nước, súng bắn hố chất vào đám cháy, dùng mìn để dập lửa.
Xuất phát từ thực tế chữa cháy rừng ở tỉnh Hoắc Long Giang, cục Lâm
nghiệp Đại Phong thuộc tỉnh Hoắc Long Giang - Trung Quốc đã sáng chế ra máy

dập lửa bằng sức gió. Ban đầu người ta cải tiến từ động cơ cưa xăng, máy cắt cỏ.
Sau đó từng bước nghiên cứu để tạo thành máy dập lửa bằng sức gió chuyên dùng.
Hiện nay ở Trung Quốc đang sử dụng máy dập lửa bằng sức gió cầm tay loại: CF2 20; CF - 22; 6MF - A do nhà máy cơ khí Lâm nghiệp Tây Bắc chế tạo, máy dập lửa
MBH - 29 do nhà máy cơ khí Lâm nghiệp Thái Sơn chế tạo [48], [50]. Hình 1.2 là
máy dập lửa bằng sức gió do Trung Quốc chế tạo.

Hình 1.2: Máy thổi gió
Năm 2000 Giáo sư Châu Hồng Bình khoa Cơ điện - Tự động Trường Đại
học Nam Kinh Trung Quốc đã thực hiện đề tài nghiên cứu máy dập lửa bằng sức
gió [49], kết quả nghiên cứu đã thiết kế, chế tạo ra được máy dập lửa với các thông
số kỹ thuật của máy là: vận tốc gió: 26 m/ giây; lưu lượng gió: 30 m3/ phút; chiều
dài ống thổi: 0,7 m. Sau đó đã chuyển giao cơng trình nghiên cứu này cho nhà máy
cơ khí Lâm nghiệp Lâm Hải chế tạo. Tồn tại của cơng trình trên đó là vận tốc của
khơng khí thấp, lưu lượng nhỏ, chiều dài ống thổi ngắn.
Theo các tài liệu [42], [43], [44], [45] Học viện cảnh sát phịng cháy, chữa
cháy rừng Trung Quốc đã có một số cơng trình nghiên cứu về máy chữa cháy rừng
bằng sức gió nhằm cải tiến máy hiện có, để tăng vận tốc và lưu lượng khí thổi. Kết
quả nghiên cứu đã nâng cao được công suất của máy từ 3,4 KW lên 4,7 KW vận tốc
khơng khí đạt 35 m/giây, lưu lượng khơng khí 38m3/ phút, nhưng chiều dài ống thổi
không tăng (0,7 m).

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


12

Năm 2004, Zheng Huaibing và Zhang Nanqun thuộc Học viện cảnh sát chữa
cháy rừng Trung Quốc [49] đã nghiên cứu cải tiến máy dập lửa bằng sức gió với
bình nước đeo sau lưng người sử dụng, với chất chữa cháy là nước ở dạng sương và
khơng khí để nâng cao hiệu quả dập tắt đám cháy. Tồn tại của công trình nghiên

cứu này là bình nước rất nhỏ (10 lít) nên sau một thời gian hoạt động là hết nước,
mặt khác khối lượng cần phải mang vác của người sử dụng máy là rất nặng nên ảnh
hưởng đến sức khoẻ và năng suất làm việc của người chữa cháy.
Theo các tài liệu [43], [46], [47], [48], [99]. Thì hiện nay ở Trung Quốc có
rất nhiều cơ sở nghiên cứu và chế tạo máy chữa cháy rừng bằng sức gió, song các
thiết bị chữa cháy vẫn chưa hoàn thiện về kết cấu, về vận tốc và lưu lượng khơng
khí, chiều dài ống thổi. Mong muốn của các nhà khoa học là càng nâng cao vận tốc
và lưu lượng khơng khí càng tốt. Mặt khác trọng lượng của thiết bị phải gọn nhẹ.
Theo các tài liệu [45], [46], [52], [54] các thiết bị chữa cháy rừng bằng sức
gió của Trung Quốc chỉ hoạt động có hiệu quả khi chiều cao ngọn lửa nhỏ, cường
độ cháy thấp, chủ yếu chữa cháy mặt đất, cháy đồng cỏ. Việc nâng cao khả năng
chữa cháy của thiết bị vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu.
Tóm lại, chữa cháy rừng là vấn đề được chính phủ các nước rất quan tâm,
các cơng trình nghiên cứu về cơng nghệ và thiết bị chữa cháy rừng trên thế giới rất
phong phú và đã thu được kết quả rất tốt, các nghiên cứu đã tương đối hoàn thiện,
từ nghiên cứu đã tạo ra các thiết bị sử dụng ngoài thực tế. Một tồn tại lớn nhất của
các nghiên cứu trên đó là sử dụng chất chữa cháy là nước nên phạm vi hoạt động
của thiết bị còn hạn chế. Trong thực tế cháy rừng chủ yếu xảy ra vào mùa khơ nên
khơng có nguồn nước dẫn đến thiết bị khơng hoạt động được. Do vậy, cần phải
nghiên cứu tìm ra các chất chữa cháy sẵn có tại chỗ như khơng khí và đất cát.
Trung Quốc là nước sáng chế ra máy dập lửa bằng sức gió, đã có nhiều cơng
trình nghiên cứu về máy này, có nhiều nhà máy, cơng ty sản xuất ra máy chữa cháy
bằng sức gió. Nhưng máy dập lửa bằng sức gió vẫn cịn nhiều tồn tại cần phải
nghiên cứu hoàn thiện như tăng vận tốc và lưu lượng khơng khí, giảm trọng lượng
máy. Hiện nay, đang có một số cơng trình nghiên cứu về hồn thiện máy này. Theo
các thông tin mà chúng tôi thu thập được thì chưa có cơng trình khoa học nào cơng
bố đầy đủ và tồn diện về việc tính tốn, thiết kế máy dập lửa bằng sức gió.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

13

Theo các thơng tin có được chưa có cơng trình nào nghiên cứu máy phun đất
cát chữa cháy rừng được cụng b.
1.4. Nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng ë ViƯt Nam
Ở Việt Nam khí hậu phân thành hai mùa rõ rệt, mùa khô kéo dài 3 - 4 tháng,
hiện nay có khoảng 1 triệu người sống du canh du cư đốt nương làm rẫy, nên hàng
năm đã xảy ra hàng nghìn vụ cháy rừng gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng. Cháy rừng
làm thiệt hại rất lớn về kinh tế, tác động rất xấu đến môi trường, tạo ra tâm lí khơng
an tâm cho các nhà đầu tư sản xuất kinh doanh lâm nghiệp trong và ngoài nước.
Nhận thức rõ tác hại của cháy rừng gây ra, Chính phủ, các bộ, ban ngành, các tỉnh
thành phố và các địa phương đã có nhiều văn bản pháp qui về phịng chống và chữa
cháy rừng như: Thơng báo số 129-TB/TW ngày 22/4/1998 của Thường vụ Bộ
Chính trị, Nghị định 22/CP; Chỉ thị 19/TTg; 177/TTg của Thủ Tướng Chính Phủ về
cơng tác phòng và chữa cháy rừng [1].
Quyết định 02/QĐ-TTg Ngày 2 tháng 1 năm 2007 của Thủ Tướng chính phủ về
phê duyệt Đề án " Nâng cao năng lực phòng cháy chữa cháy rừng cho lực lượng kiểm
lâm" giai đoạn 2007 - 2010, tổng vốn đầu tư cho đề án là 502 tỷ đồng, trong đó 50% kinh
phí đầu tư cho thiết bị chữa cháy rừng. Một nội dung quan trọng của đề án là nghiên cứu
phương tiện và thiết bị phòng cháy, chữa cháy rừng tiên tiến phù hợp với điều kiện tự
nhiên của từng vùng.
Chính phủ đã thành lập Ban phòng chống và chữa cháy rừng từ Trung ương
đến địa phương, hàng năm có tập huấn, diễn tập, nhưng số vụ cháy và diện tích
rừng bị cháy khơng giảm được nhiều. Nguyên nhân có nhiều nhưng một nguyên
nhân quan trọng đó là thiếu các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng. Đối với những
vụ cháy rừng khi mới phát hiện nếu có thiết bị chuyên dụng chữa cháy thì hồn tồn
có thể dập tắt được dẫn đến giảm được diện tích rừng bị cháy.
Trong những năm qua đã có một số cơng trình nghiên cứu về phịng cháy và
chữa cháy rừng. Hầu hết các cơng trình chủ yếu tập trung vào nghiên cứu các giải pháp

phòng chống cháy, dự báo cháy rừng, cịn nghiên cứu về cơng nghệ chữa cháy rừng,
các thiết bị chữa cháy chuyên dụng là rất ít.
Năm 1985, Cục kiểm lâm đã chủ trì đề tài cấp Nhà nước số 04.01.01.07 [8],
về các biện pháp phịng cháy chữa cháy rừng Thơng và rừng Tràm. Kết quả của đề

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


14

tài đã đưa ra một số giải pháp phòng chống cháy rừng Thông và rừng Tràm, về thiết
bị chữa cháy chuyên dụng thì đề tài chưa đề cập đến nhiều.
Tác giả Phan Thanh Ngọ trong cơng trình “Nghiên cứu một số biện pháp
phịng cháy, chữa cháy rừng Thơng ba lá, rừng Tràm ở Việt Nam” [17], đã nghiên
cứu tạo ra được bình bơm nước đeo vai để chữa cháy rừng, thiết bị này đã được Cục
sở hữu công nghiệp cấp giấy chứng nhận kiểu dáng công nghiệp, hiện nay đang
được một số đơn vị sử dụng.
Một số cơ sở sản xuất kinh doanh rừng, một số trung tâm bảo vệ rừng, một
số vườn quốc gia đã tự nghiên cứu, tự thiết kế chế tạo và nhập về một số máy và
thiết bị chữa cháy rừng, nhưng các thiết bị này sử dụng khơng có hiệu quả, năng
suất và khả năng dập lửa thấp, khơng phù hợp với địa hình và thực bì rừng bị cháy.
Sau vụ cháy rừng U Minh năm 2002 một nhóm tác giả ở thành phố Hồ Chí Minh
đã đề xuất giải pháp phịng chống và chữa cháy rừng tràm U Minh bằng "Hệ thống phun
mưa quay", giá thành của hệ thống này theo đề xuất khoảng 250 - 400 tỷ đồng cho
10.000 ha, song nhóm tác giả chưa chứng minh được tính ưu việt về kinh tế - xã hội và
sinh thái nên giải pháp này khơng được chấp nhận.
Ơng Nguyễn Văn Thanh ở thành phố Hồ Chí Minh đã tìm ra bột chữa cháy
rừng, giá thành khoảng 5.000 đồng/kg, song chưa tiến hành khảo nghiệm để chữa
cháy rừng ngoài thực tế nên chưa đánh giá được hiệu quả của nó. Để rải được chất
bột này lên đám cháy là rất khó khăn và cũng phải thiết kế ra một loại máy.

Một số đơn vị ở Đồng Nai, Tây Nguyên đã sử dụng máy thổi gió của Trung
Quốc (nhãn hiệu Linhua), loại thiết bị này có trọng lượng nặng, độ rung lớn ống
thổi ngắn và chất lượng động cơ thấp, nên hiệu quả chữa cháy rừng thấp, thiết bị
này chỉ chữa đám cháy rừng nhỏ.
Một số đơn vị chữa cháy rừng đang sử dụng xe chữa cháy rừng do Cơng ty
cơ khí ơtơ xe máy Thanh Xuân cải tiến từ xe UAZ, xe tải IZUZU , thiết bị này bao
gồm hệ thống téc nước, bơm nước đặt trên thùng xe. Khi có đám cháy xảy ra xe sẽ
dùng hệ thống bơm nước từ téc nước để chữa cháy. Nhược điểm của thiết bị này là
không tiếp cận được với những đám cháy ở vùng sâu vùng xa, nơi khơng có đường
giao thơng.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


15

Luận văn thạc sỹ của tác giả Giang Quốc Nam [18], đã nghiên cứu máy chữa
cháy rừng bằng sức gió, kết quả của đề tài đã xây dựng được cơ sở lý thuyết cho
q trình tính tốn thiết kế máy chữa cháy rừng bằng sức gió.
Luận văn thạc sỹ của tác giả Vũ Văn Tuân [30], đã xây dựng được cơ sở lý
thuyết cho q trình tính tốn thiết kế hệ thống cắt đất, hút đất trên xe chữa cháy
rừng đa năng, đề tài chưa đề cập đến hệ thống làm băng cách ly đám cháy.
Luận văn thạc sỹ của tác giả Hoàng Hà [12], đã xây dựng được cơ sở lý
thuyết cho việc tính tốn khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng, cơng
trình chưa đề cập đến hệ thống làm băng cách ly đám cháy.
Luận văn thác sỹ của Đặng Thị Tố Loan [15], đã thiết lập được phương trình
vi phân dao động của một số hệ thống trên xe chữa cháy rừng đa năng, đề tài chưa
nghiên cứu hệ thống làm băng cách ly đám cháy.

Hình 1.3: Xe chữa cháy được cải tiến từ xe Uốt

Cơng ty cơ khí Vinapro Khu Cơng nghiệp Biên Hòa, Đồng Nai đã thiết kế,
chế tạo thiết bị chữa cháy gồm hệ thống bơm, téc nước, ống dẫn nước, nguồn động
lực là xe công nông, thiết bị này chế tạo ra khơng sử dụng được vì khả năng di
chuyển và ổn định của xe thấp nên không hoạt động được ở điều kiện địa hình rừng
khơng có đường.
Từ năm 2003 đến năm 2005 PGS.TS. Vương Văn Quỳnh, Trường Đại học Lâm

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


16

Nghiệp đã chủ trì đề tài nghiên cứu cấp nhà nước: “Nghiên cứu, xây dựng các giải pháp
phòng chống và khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây Nguyên” [19]. Kết
quả của đề tài đã xây dựng được các giải pháp phòng chống và khắc phục hậu quả do cháy
rừng, cơng trình cũng chưa nghiên cứu sâu về các thiết bị chữa cháy rừng.
Tác giả Lê Đình Thơm, trong cơng trình nghiên cứu [29], đã nghiên cứu hiệu quả
dập lửa của một số loại dụng cụ thủ công chữa cháy cho rừng trồng ở tỉnh Quảng Trị, kết
quả nghiên cứu đã xác định được năng suất và hiệu quả dập lửa bằng cành cây, vỉ dập lửa,
bàn dập lửa.
Từ năm 2006 đến năm 2007, TS. Dương Văn Tài, Trường Đại học Lâm
nghiệp đã thực hiện đề tài cấp cơ sở: “Nghiên cứu khảo nghiệm và cải tiến các thiết
bị chữa cháy rừng sử dụng đất cát, khơng khí và nước ở dạng sương” [21], kết quả
của đề tài đã cải tiến máy thổi gió của Trung Quốc tạo ra máy thổi gió có lưu lượng
và vận tốc khơng khí lớn hơn, đề tài cũng chưa có nghiên cứu toàn diện và sâu về
máy chữa cháy bằng sức gió mà chỉ tập trung vào phần thiết kế, cải tiến.
Đề tài trọng điểm cấp nhà nước của tác giả Dương Văn Tài [22]: “Nghiên
cứu công nghệ và thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng”, kết
quả của đề tài đã thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy phun đất cát chữa cháy rừng.
Song kết quả của đề tài chưa nghiên cứu sâu về ngun lý tính tốn của hệ thống

hút đất cắt đất phun đất hệ thống thổi khí, đề tài chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế
chế tạo và khảo nghiệm.
Tóm lại: Cháy rừng là một vấn đề được Chính phủ, các cấp, các ngành và toàn xã
hội quan tâm, nhưng diện tích rừng bị cháy hàng năm vẫn chưa giảm, nguy cơ cháy
rừng rất cao do biến đổi của khí hậu trái đất, nhưng các cơng trình nghiên cứu về
thiết bị chuyên dùng để chữa cháy rừng ở nước ta có rất ít. Đã có một số cơng trình
nghiên cứu về dự báo cháy rừng, phòng chữa cháy mang lại hiệu quả rất lớn, cịn
các cơng trình nghiên cứu về thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng còn hạn chế.
Việc nghiên cứu tạo ra các thiết bị chữa cháy rừng chuyên dụng phù hợp với điều
kiện địa hình, loại rừng, loại thực bì, phù hợp với tác nhân chữa cháy tại chỗ là hết sức
cần thiết và kịp thời trong giai đoạn hiện nay, do vậy đề tài nghiên cứu máy phun đất
cát chữa cháy rừng mà chúng tôi lựa chọn là rất cần thiết.
Kết luận chương 1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


17

Sau khi nghiên cứu các nội dung đã trình bày ở phần trên chúng tơi có một số
kết luận sau:
- Các cơng trình nghiên cứu về các thiết bị chữa cháy rừng trên thế giới đã đạt
được hiệu kết quả rất tốt, đã tạo ra nhiều thiết bị chữa cháy rừng được sử dụng trong
thực tế và cho hiệu quả cao.
- Mỗi thiết bị chữa cháy rừng chỉ phù hợp với điều kiện nhất định, khi áp dụng
vào điều kiện Việt Nam độ dốc lớn, khơng có nguồn nước, là không phù hợp;
- Các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam không đạt được yêu cầu, không phù
hợp với điều kiện địa hình, chất chữa cháy rừng và điều kiện nền kinh tế.
- Ở Việt nam đã có một số cơng trình nghiên cứu về thiết bị và cơng nghệ chữa
cháy rừng, song các cơng trình này chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế chế tạo, chưa có

nhiều cơng trình nghiên cứu về ngun lý tính tốn, tính tốn các thơng số tối ưu.
- Trên thế giới cũng như ở Việt Nam chưa có cơng trình nghiên cứu đầy đủ toàn
diện sâu về máy phun đất cát chữa cháy rừng được công bố.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


18

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và thiết bị nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
2.11.1. Đối tượng của quá trình chữa cháy rừng
Theo các kết quả nghiên cứu trong các cơng trình [16], [24] và kết quả điều
tra, khảo sát chúng tôi thấy rằng đối tượng của q trình chữa cháy rừng chính là
thơng số của đám cháy và địa hình của khu rừng bị cháy. Mặt khác, thông số của
đám cháy lại phụ thuộc vào thơng số của thực bì khu rừng bị cháy. Do vậy, đối
tượng chính của q trình chữa cháy đó là thực bì và địa hình. Căn cứ vào kết quả
điều tra, khảo sát chúng tơi chia thực bì thành 4 loại chính:
- Thực bì của rừng tự nhiên thường xanh: rừng tự nhiên thường xanh có diện
tích lớn nhất, khoảng 9 ntriệu ha, chiếm 80% diện tích rừng của cả nước. Đặc điểm
của thực bì loại rừng này là lá khô, cành khô, dây leo, bụi rậm, độ ẩm lớn. Do
thường xanh nên nguy cơ cháy rừng thường không cao. Số vụ cháy rừng thường
xanh là rất ít.
- Thực bì của rừng tự nhiên lá rụng (rừng khộp): thực bì loại rừng này bao
gồm các loại cỏ (cỏ lác, cỏ xước, cỏ mỹ…), lá khô, cành mục… Loại rừng này nguy
cơ xảy ra cháy là rất cao, hàng năm có hàng trăm vụ cháy xảy ra. Loại rừng này có
diện tích lớn chủ yếu tập trung ở Tây Nguyên.

- Thực bì của rừng trồng: đối với rừng trồng, thực bì chủ yếu bao gồm lá
khô, các loại cỏ (cỏ lác, cỏ lau, cỏ tranh, cỏ xước…) loại rừng này cũng có nguy cơ
cháy là rất cao, hàng năm có hàng nghìn vụ cháy rừng xảy ra. Diện tích rừng trồng
của cả nước hiện nay khoảng 2 triệu ha [7].
- Thực bì của rừng tràm: đối với rừng tràm tự nhiên thì thực bì gồm thảm
mục, lá khơ, cỏ khơ, dây leo (cây choại), lau lách, chít… Nguy cơ xảy ra cháy ở loại
rừng này rất cao. Loại rừng này chủ yếu tập trung ở miền Tây Nam Bộ.
Từ kết quả nghiên cứu trên chúng tôi thấy đối với mỗi loại thực bì rừng khác
nhau thì có cơng nghệ chữa cháy rừng khác nhau, thiết bị chữa cháy khác nhau, chất
chữa cháy cũng khác nhau. Đối với 4 loại thực bì đã nêu ở trên thì chữa cháy bằng

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


19

đất cát và khơng khí chỉ phù hợp với thực bì là rừng trồng và rừng khộp. Cịn việc
chữa cháy rừng tràm thì chủ yếu là dùng máy bơm nước, chữa cháy rừng tự nhiên
thì chủ yếu là làm băng trắng cách ly.
Từ những lý do trên mà đối tượng nghiên cứu trong phạm vi đề tài này chủ
yếu là thực bì của rừng trồng, đây là loại rừng thường xuyên xảy ra nhiều vụ cháy
nhất và diện tích loại rừng này khá lớn.
Cùng với thực bì, một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến q trình chữa cháy đó là
địa hình rừng, địa hình rừng phản ánh bởi độ dốc của rừng. Đối với rừng trồng ở
Việt Nam thì độ dốc trung bình khoảng từ 300 - 400. Do hạn chế về thời gian nên đề
tài này chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu ở một độ dốc trung bình đặc trưng nhất
đó là độ dốc từ 300 - 400. Còn ở các độ dốc khác cần phải được nghiên cứu ở các đề
tài tiếp theo.
2.1.1.2. Đặc điểm của đám cháy rừng
Các đám cháy rừng có đặc điểm khác với các đám cháy khác đó là:

- Diện tích đám cháy lớn có thể lên đến hàng trăm ha;
- Chiều cao ngọn lửa lớn, cháy trên mặt đất, cháy dưới mặt đất, cháy trên
tán cây…;
- Cháy rừng thường xảy ra ở những nơi điều kiện địa hình phức tạp độ dốc
lớn, khơng có đường giao thơng, xa khu dân cư…;
- Cháy rừng thường xảy ra vào mùa khô nên không có nguồn nước hoặc cách
xa nguồn nước;
- Tốc độ đám cháy nhanh tạo ra luồng gió lớn.
Từ những đặc điểm của đám cháy rừng nêu trên, đó chính là căn cứ khoa học
để nghiên cứu, tính tốn, thiết kế tạo ra thiết bị chữa cháy cho phù hợp, đó là thiết bị
gọn nhẹ di động được trên địa hình dốc, chất chữa cháy sử dụng tại chỗ có thể sử
dụng khơng khí hoặc đất cát.
2.1.1.3. Các thơng số của thực bì
Thực bì rừng trồng hay cịn gọi là vật liệu cháy trong rừng, đây là yếu tố
quyết định đến tốc độ cháy lan, chiều cao ngọn lửa, nhiệt độ đám cháy. Căn cứ vào
các yếu tố trên mà người ta lựa chọn công nghệ và thiết bị chữa cháy phù hợp để đạt
được hiệu quả cao nhất. Do vậy việc nghiên cứu thơng số của thực bì, nó là cơ sở

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


20

khoa học cho việc thiết kế, tạo ra các thiết bị chữa cháy phù hợp. Thơng số của thực
bì bao gồm các yếu tố sau:
- Loại thực bì bao gồm:
+ Loại thực bì là lá cây, cành cây (đối với rừng thơng);
+ Loại thực bì lá cây cộng với cỏ khơ (rừng trồng);
+ Loại thực bì là các loại cỏ khơ;
+ Loại thực bì gồm lá khơ, cỏ khơ, thảm mục, dây leo (rừng tràm tự nhiên).

- Chiều cao thực bì: thực bì có chiều cao lớn thì ngọn lửa cháy càng cao, khả
năng chữa cháy càng khó khăn. Chiều cao thực bì phụ thuộc vào từng loại rừng, loại
thực bì. Đối với thực bì là lau, lách, chít thì chiều cao thực bì lên đến 2m.
- Khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích: khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích
là thơng số đánh giá thực bì dày hay mỏng. Khối lượng thực bì trên 1m2 diện tích
càng lớn thì thực bì càng dày, khi cháy thì nhiệt độ đám cháy cao, cường độ cháy
lớn nên khả năng chữa cháy khó khăn hơn. Đối với rừng trồng khơng chăm sóc thì
sau khoảng 3 - 4 năm thực bì có chiều dày lên đến 1m.
- Độ ẩm của thực bì: độ ẩm của thực bì ảnh hưởng đến khả năng bắt lửa, ảnh
hưởng đến tốc độ cháy lan, cường độ cháy. Độ ẩm của vật liệu cháy càng nhỏ thì
tốc độ cháy nhanh, cường độ cháy lớn.
- Độ xốp của vật liệu cháy trong rừng: thực bì có độ xốp càng lớn thì khả năng
cháy càng nhanh, chiều cao ngọn lửa càng lớn. Theo kết quả nghiên cứu, nếu cùng
khối lượng vật liệu cháy trên 1m2 diện tích như nhau, độ ẩm như nhau, nếu nén vật
liệu cháy lại thì tốc độ cháy giảm đi 70%, chiều cao ngọn lửa cũng giảm đi 70%. Từ
kết quả nghiên cứu này chúng ta có thể đưa ra cơng nghệ chữa cháy phù hợp [8].
Nhận xét: Từ những đặc điểm của đám cháy rừng và các thơng số của thực
bì chúng tơi có một số nhận xét như sau:
- Căn cứ vào đặc điểm của đám cháy, thơng số của thực bì trong rừng, người
chữa cháy có thể lựa chọn cơng nghệ và thiết bị chữa cháy cho phù hợp thì mới
mang lại hiệu quả chữa cháy cao.
- Từ kết quả nghiên cứu các thơng số của thực bì mà chúng ta có thể nghiên
cứu tạo ra các thiết bị chữa cháy cho phù hợp đáp ứng được yêu cầu chữa cháy.

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


21

- Từ những kết quả nghiên cứu về thông số của thực bì mà người ta đưa ra

các giải pháp phịng cháy có hiệu quả.
2.1.1.4. Các thơng số của đám cháy rừng
- Thời gian cháy: Thời gian cháy là thời gian được tính từ thời điểm xuất hiện
đám cháy cho đến khi nó bị dập tắt hồn tồn. Thời gian cháy được ký hiệu là , tính
bằng phút. Thời gian cháy trong thực tế cơng tác phịng cháy, chữa cháy hiện nay đang
được hiểu là quãng thời gian từ lúc phát hiện đám cháy cho đến khi đám cháy được dập
tắt hồn tồn.
- Diện tích đám cháy: Diện tích đám cháy là diện tích hình chiếu bằng hay
đứng của vùng cháy. Diện tích đám cháy ký hiệu là Sc, đơn vị tính bằng m2. Diện
tích đám cháy là một trong những thông số cơ bản của đám cháy, đặc biệt là nó
được sử dụng trong việc xác định phương pháp, biện pháp chữa cháy, lực lượng,
phương tiện chữa cháy cũng như chiến thuật dập tắt đám cháy.
- Nhiệt độ đám cháy: Nhiệt độ đám cháy được tính là nhiệt độ của ngọn lửa.
Nhiệt độ đám cháy được ký hiệu là Tc, đơn vị 0K (hoặc ký hiệu tc, đơn vị 0C). Nhiệt
độ đám cháy là một trong những thông số quan trọng, vì nó được sử dụng trong việc
xác định phương pháp và dụng cụ chữa cháy.
- Vận tốc cháy lan: vận tốc cháy lan là tốc độ lan truyền của ngọn lửa trong
một đơn vị thời gian. Thông số này biểu hiện sự lan truyền ngọn lửa trên bề mặt
chất cháy, được tính bằng cơng thức sau:

Vl 

llt



(m/phút)

( 2.1 )

Trong đó: llt - Khoảng cách lan truyền của ngọn lửa (m);
 - Thời gian lan truyền của ngọn lửa (phút).
Vận tốc cháy lan được sử dụng để xác định diện tích đám cháy, nó quyết định
tốc độ phát triển của đám cháy. Vận tốc cháy lan phụ thuộc bởi dạng, khả năng bốc
cháy và nhiệt độ ban đầu của chất cháy, cường độ trao đổi khí và hướng của dịng đối
lưu ở đám cháy, kích thước và sự phân bố chất cháy trong khơng gian. Cháy rừng thì
vật liệu là chất rắn nên có vận tốc cháy lan thấp, để chuẩn bị bốc cháy được chất rắn

LUAN VAN CHAT LUONG download : add