Lời nói đầu
Luận văn đợc hoàn thành theo chơng trình đào tạo cao học khoá 9 tại trờng
Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam.
Tôi xin chân Thành cảm ơn Ban giám hiệu trờng Đại học Lâm Nghiệp, khoa
sau đại học, các thây cô giáo và thầy TS Nguyễn Đăng Quế, PGS. TS Vơng văn
Quỳnh , ngời trực tiếp hớng dẫn khoa học đà tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến
thức, kinh nghiệm quý báu và giành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong thời gian
học tập cũng nh quá trình hoàn thành luận văn.
Nhân dịp này tôi xin tỏ lòng biết ơn Chi cục kiêm lâm Gia lai, Hạt kiểm lâm
huyên Mang Yang, Ban quản lý rừng phòng hộ Hà Ra, cùng toàn thể đồng nghiệp
bạn bè đà giúp đỡ động viên tôi hoàn thành khoá học.
Mặc dù đà làm việc với tất cả sự nỗ lực, nhng do hạn chế về trình độ và thời
gian, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp xây dựng quý báu của các nhà khoa học và bạn bè đồng
nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Xuân Mai ngày tháng 7 năm 2004
Tác giả
Nguyễn Văn Đạt
Đặt vấn đề
Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, một yếu tố sinh thái vô cùng
quan trọng đối với cuộc sống con ngời và thiên nhiên. Trong những thập kỷ qua hoạt
động kinh tế của con ngời đà làm cho rừng không ngừng suy giảm cả về diện tích và
chất lợng. Theo số liệu của Tổ chức nông lơng thế giới (FAO), đến năm 1995, tỷ lệ che
phủ của rừng trên toàn thế giới chỉ còn 25%. Sự suy giảm nhanh chóng diện tích rừng
trong những thập kỷ qua là nguyên nhân quan trọng gây nên những biến đổi khí
hậu, gia tăng tần suất và mức độ trầm trọng của hạn hán và lũ lụt. Đó còn là nguyên
nhân của xói mòn mạnh và sự hoang hoá đất đai. Nh làm cho nhiều vùng đất trũng,
đất ngập mặn trù phú trở thành những vùng đất có mức độ mặn hoá, phèn hoá ngày
1
một nghiêm trọng. Mất rừng đà đợc coi là một trong những nguyên nhân của đói
nghèo và bất ổn về xà hội ở nhiều nơi.
Kết quả phân tích cho thấy một trong những nguyên nhân quan trọng làm
mất rừng là cháy rừng. Đó là một hiện tợng phổ biến hiện nay ë nhiỊu níc, trong ®ã
cã ViƯt Nam. Nã ®· gây nên những tổn thất to lớn về kinh tế, môi trờng, và cả tính
mạng con ngời. Theo thống kê của Cục kiểm lâm trong vòng 12 năm qua (1992 4/2003) ở Việt Nam đà xẩy ra 15660 vụ cháy rừng, làm thiệt hại 83889 ha rừng,
bình quân mỗi năm thiệt hại hàng chục nghìn ha. Chỉ riêng năm 1998 - năm khô hạn
nghiêm trọng do ảnh hởng của hiện tợng Elnino - cả nớc đà có 1685 vụ cháy rừng,
tổng diện tích rừng bị cháy là 20375ha chết 12 ngời. Trong thời gian từ tháng 1 đến
tháng 4 năm 2002 nớc ta đà xẩy ra nhiều vụ cháy lớn ở Đồng bằng Sông Cửu Long,
đó là những vụ cháy rừng tràm U Minh Thợng, U Minh Hạ. Tổng diện tích rừng bị
cháy là trên 5500 ha, trong đó 60% là rừng tràm nguyên sinh. Chi phí cho công tác
chữa cháy rừng tràm năm 2002 vào khoảng 8 tỷ đồng. Những tổn thất do cháy rừng
gây ra về kinh tế, xà hội và môi trờng là rất lớn và khó ớc lợng đợc. Bớc vào đầu
mùa khô 2004 đà xẩy ra cháy rừng ở nhiều tỉnh, thành phố thuộc khu vực Đông Bắc,
Tây Bắc, Đồng bằng sông Cửu Long điển hình là các tỉnh Lạng Sơn (172ha), Kiên
Giang (300ha), Quảng Ninh (39,2ha) v.v
Nhận thức đợc thiệt hại to lớn của cháy rừng, trong những năm qua Nhà nớc
đà ban hành hàng loạt chính sách và đầu t các nguồn lực cho phòng cháy, chữa cháy
rừng. Tuy nhiên, kết quả vẫn cha đợc nh mong muốn, cháy rừng vẫn thờng xuyên
xảy ra. Một trong những nguyên nhân quan trọng là thiếu những nghiên cứu cơ bản
về phòng cháy, chữa cháy rừng, trong đó có nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy
rừng. Đến nay, mặc dù có một vài hiệu chỉnh nhất định, song việc dự báo nguy cơ
cháy rừng về cơ bản vẫn đợc thực hiện bằng một công thức chung cho cả vùng rộng
lớn, cha tính đến những đặc điểm cụ thể của mỗi địa phơng, kết quả dự báo thờng
thiếu chính xác, không phù hợp với nguy cơ cháy rừng thực tế. Điều đó làm giảm
hiệu quả của các hoạt động tổ chức phòng cháy, chữa cháy rừng. Trong một số trờng
hợp gây lÃng phí các nguồn lực cho phòng cháy, chữa cháy rừng.
Để góp phần khắc phục tình trạng trên trong khuôn khổ luận văn cao học tôi
tiến hành đề tài Nghiên cứu phNghiên cứu phơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng cho một số
kiểu rừng dễ cháy tỉnh Gia Lai. . Đây là một trong những tỉnh có diên tích rừng lớn
nhất cả nớc với tổng số là 760245 ha[2], trong đó, diện tích rừng dễ cháy nh rừng
khộp, rừng thông, rừng nửa rụng lá, rừng phục hồi cha có trữ lợng là khoảng
200000ha. Gia lai cũng là một trong những địa phơng thờng xảy ra cháy rừng nhất.
Theo báo cáo của chi cục Kiểm Lâm tỉnh Gia Lai, từ năm 1993 đến năm 2003 ®·
2
xẩy ra 193 vụ cháy rừng gây thiệt hại 1969.5 ha. Phòng cháy, chữa cháy rừng hiệu
quả ở Gia Lai đang là vấn đề quan tâm không chỉ của ngành lâm nghiệp mà của tất
cả các ngành các cấp và ngời dân địa phơng.
3
Chơng 1
Lợc sử nghiên cứu
1.1 Trên thế giới
Trớc những thảm hoạ và tổn thất to lớn do cháy rừng gây nên trên thế giới
ngời ta đà bắt đầu nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng và phòng cháy, chữa
cháy rừng nói chung ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX.
ở mỹ từ năm 1914 E.A. Beal và C.B. Show đà nghiên cứu và dự báo đợc khả
năng cháy rừng thông qua việc xác định độ ẩm của lớp thảm mục. Các tác giả đÃ
nhận định rằng độ ẩm của lớp thảm mục thể hiện mức độ khô hạn của rừng. Độ khô
hạn càng cao thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn[15]. Đây là một trong
những công trình đầu tiên xác định yếu tố quan trọng nhất gây nguy cơ cháy rừng.
Nó mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng các phơng pháp dự báo cháy rừng sau
này. Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đà nghiên cứu và đa ra những phơng
pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ
ẩm của thảm khô dới rừng và kết quả thử nghiệm khả năng bén lửa của nó.
Từ năm 1920 đến 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đà tiến hành nghiên cứu các
nguyên nhân gây ra cháy rừng, đà nghiên cứu mối tơng quan giữa độ ẩm vật liệu
cháy với các yếu tố khí tợng, dòng đối lu không khí ở đám cháy và mối tơng quan
giữa dòng đối lu với gió. Từ đó đa ra các biên pháp phòng cháy chữa cháy rừng.
Đến năm 1978, các nhà khoa học Mỹ đà đa ra đợc hệ thống dự báo cháy rừng
tơng đối hoàn thiện. Theo hệ thống này có thể dự báo nguy cơ cháy rừng trên cơ sở
phân ra các mô hình vật liệu. Khi kết hợp với các số liệu quan trắc khí tợng và
những số liệu về điều kiện địa hình ngời ta có thể dự báo đợc khả năng xuất hiện
cháy rừng và mức độ nguy hiểm của các đám cháy nếu xảy ra[21],[32].
ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V.G
Nesterov (1939), Melekhop I.C (1948), Arxubasev C.P (1957). Họ đà đi sâu nghiên
cứu các yếu tố khí tợng thuỷ văn và các yếu tố khác ảnh hởng đến khả năng xuất
hiện cháy rừng. Công trình nghiên cứu đợc sử dụng nhiều nhất là của Nesterov
(1939)[7],[14],[32] về phơng pháp dự báo cháy rừng tổng hợp.
- Từ 1929 đến 1940 V.G. Nesterov đà nghiên cứu mối tơng quan giữa các yếu
tố khí tợng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 giờ và lợng ma ngày với tình hình
cháy rừng trong khu vực và đi đến kết luận rằng: trong rừng nơi nào nhiệt độ không
khí càng cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không ma càng kéo dài, thì vật liệu
cháy càng khô và càng dễ phát sinh đám cháy. Trên cơ sở những phân tích của mình
4
Nesterov đà đa ra chỉ tiêu khí tợng tổng hợp ®Ĩ ®¸nh gi¸ møc ®é nguy hiĨm ch¸y
rõng nh sau:
n
P t i13x di13 (1.1)
i 1
Trong đó:
Pi Chỉ tiêu tổng hợp phản ảnh nguy cơ cháy rừng của một ngày nào đó trên
vùng dự báo.
ti13 Nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i ( 0C ).
di13 Độ chênh lệch bÃo hoà độ ẩm không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i
(mb).
n Số ngày không ma hoặc có ma nhng nhỏ hơn 3 mm kể từ ngày cuối cùng
có lợng ma lớn hơn 3 mm.
Từ chỉ tiêu P có thể xây dựng đợc các cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy
rừng cho từng địa phơng khác nhau. Cơ sở của của việc phân cấp cháy này dựa vào
mối quan hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy rừng ở địa phơng đó trong nhiều năm
liên tục
Năm 1968, Trung tâm khí tợng thuỷ văn quốc gia Liên Xô (MY) đà đa ra
một phơng pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1.1).
Theo phơng pháp này, chỉ số P đợc tính theo nhiệt độ không khí và nhiệt độ điểm sơng. Chỉ tiêu P đợc xác định theo công thức sau:
n
P K ti(ti Di)
i1
(1.2)
Trong đó: ti - Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (0C ).
Di - Nhiệt độ điểm sơng (0C).
n - Số ngày kể từ ngày có trận ma cuối cùng nhỏ hơn 3 mm.
K - Hệ số điều chỉnh theo lợng ma ngày, K có giá tri bằng 1 khi lợng ma ngày nhỏ
hơn 3mm, K có giá trị bằng 0 khi lợng ma ngày vợt quá 3 mm.
Năm 1973, T.O.Stoliartsuk đà tiến hành nghiên cứu áp dụng phơng pháp dự
báo cháy rừng của Trung tâm khí tợng thuỷ văn Liên Xô (MY) và đề nghị xác
định hệ số K theo lợng ma ngày cụ thể nh sau:
Lợng ma (mm)
Hệ số K
0
1
0,1-0,9
0,8
1-2,9
0,6
3-5,9
0,4
6-14,9
0,2
15-19,9
0,1
>20
0
5
Với hệ số K xác định theo lợng ma ngày và áp dụng công thức (1.2) tính đợc
chỉ tiêu P, từ đó phân mức nguy hiểm của cháy rừng thành 5 cấp nh biểu 1.1
Biểu 1.1: Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P
Cấp cháy
rừng
I
II
II
IV
V
Chỉ tiêu tổng hợp P
Theo Nesterop
Theo MY
300
301 - 500
501 - 1000
1001 - 4000
> 4000
≤200
201 - 450
451 - 900
901- 2000
>2000
Møc ®é nguy hiểm của cháy
rừng
Không nguy hiểm
ít nguy hiểm
Nguy hiểm
Rất nguy hiểm
Cực kỳ nguy hiểm
ở Thụy Điển năm 1951 Angstrom [8] đà nghiên cứu các yếu tố ảnh hởng đến
cháy rừng và đa ra trị số cho việc dự báo nguy cơ cháy rừng. Chỉ số Angstrom dựa
vào hai yếu tố khí hậu chính là nhiệt độ và độ ẩm không khí ®Ĩ tÝnh møc nguy hiĨm
ch¸y cho tõng vïng khÝ hËu. Chỉ số này đà đợc áp dụng trên nhiều nớc ôn đới và khá
chính xác.
Công thức tính nh sau:
I=
R (27 T) (1.3)
20
10
Trong ®ã: I – ChØ sè Angstrom, ®Ĩ xác định nguy cơ cháy rừng,
R - Độ ẩm tơng đối của không khí thấp nhất trong ngày (%).
T Nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày.
Căn cứ vào chỉ số Angstrom (I) tác giả tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các
cấp nh biểu 1.2
Biểu 1.2 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I)
Cấp cháy
Chỉ số Angstrom (I)
Nguy cơ cháy
I
I>4.0
Không có khả năng cháy
II
ít có khả năng cháy
2.5
III
Có khả năng cháy
2.0
IV
Khả năng cháy lớn
I2.0
Phơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng dựa vào chỉ số Angstrom không tính
tới các nhân tố lợng ma, độ ẩm của vật liệu cháy và khối lợng vật liệu cháy. Nó có
thể phù hợp với điều kiện thời tiết ít ma trong suốt mùa cháy, khối lợng vật liệu cháy
ổn định và trạng thái rừng có tính đồng nhất cao của nơi tác giả nghiên cứu, nhng có
6
thể ít phù hợp với những địa phơng có sự biến động cao của lợng ma, địa hình và
khối lợng vật liệu cháy. Cho đến nay, phơng pháp này ít đợc sử dụng ở những quốc
gia khác, đặc biệt là khu vực nhiệt đới.
Qua nghiên cứu 103 khu vực bị cháy ở Trung Quốc Yangmei [24] đà đa ra
phơng pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu khả năng bén lưa cđa vËt liƯu (I) víi tr×nh
tù nh sau:
+ TÝnh toán mức độ nguy hiểm của sự bén lửa I:
Tác giả đà phân tích quan hệ của mức bén lửa của vật liệu cháy (I) với các
yếu tố nhiệt độ không khí cao nhất (T 14), độ ẩm tơng đối của không khí thấp nhất
(R14), số giờ nắng (m) và lợng bốc hơi (M) trong ngày. Kết quả cho thấy mức bén
lửa của vật liệu cháy (I) có liên hệ với các yếu tố (T 14), (m), (M) đều theo dạng hàm
luỹ thừa nh sau:
I=a.xb (1.4)
Riêng với độ ẩm không khí thấp nhất (R14) thì mức độ bén lửa I của vật liệu
có quan hệ theo dạng hàm mũ với dạng phơng trình sau:
I= a.e-bx (1.5)
Tác giả áp dụng toán thống kê xác lập đợc phơng trình tơng quan giữa mức
độ bén lửa I với từng nhân tố khí tợng nh biểu 1.3
Biểu 1.3 Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tợng với mức độ bén lửa:
Nhân tố khí tợng
Phơng trình tơng Hệ số tơng Hệ số biến
quan
quan
động
Nhiệt độ không khí
I1 =0,046.T1,178
0,788
0,296
-0,082R
Độ ẩm không khí
I2 =14,89.e
0,934
0,065
Lợng bốc hơi
I3 =0,1005.M1,85
0,968
0,247
Số giờ nắng
I4=0,0552.m1,383
0,879
0,337
+ Mức độ bén lửa tổng hợp I của vật liệu cháy đợc tính bằng trung bình cộng
của các chỉ số I1, I2, I3, I4.:
1
1
X(I1+I2+I3+I4)=
4
4
I =
X(0,046.T1,178+14,89.e-0,082R +0,1005.M1,85+0,0552.m1,383)
(1.6)
+ Căn cứ vào trị số I, tác giả lập biểu xác định nguy cơ cháy rừng nh biểu 1.4
Biểu 1.4 Tiêu chuẩn phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I
Tháng
3
4 và 10
CấpI
Không cháy
<10
<15
Cấp II Khó
cháy
CấpIII Có
thể cháy
CấpIV Dễ
cháy
11-20
16-30
21-30
31-45
61-40
46-60
CấpV
Cháy m¹nh
>41
>61
7
5 và 9
<20
21-40
41-60
61-80
>81
Phơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa của Yangmei đÃ
tính tới tác động tổng hợp của các nhân tố khí tợng tới khả năng phát sinh, phát triển
của cháy rừng nh nhiệt ®é kh«ng khÝ cao nhÊt, ®é Èm kh«ng khÝ thÊp nhất trong
ngày, lợng bốc hơi và số giờ nắng trong ngày một cách định lợng trong những tháng
dễ xảy ra cháy rừng. Nhng phơng pháp này cha đề cập đến tốc độ gió cũng nh khối
lợng vật liệu cháy.
1.2 ở Việt Nam
Những nghiên cứu về dự báo cháy rừng ở nớc ta đợc bắt đầu tiến hành từ năm
1981 và chủ yếu theo hớng nghiên cứu áp dụng phơng pháp dự báo theo chỉ tiêu
tổng hợp của V.G Nesterov [8],[14].
Năm 1985 Cục Kiểm lâm đà chủ trì đề tài cấp nhà nớc [5] về biện pháp
phòng cháy chữa cháy rừng thông và rừng tràm. Kết quả đề tài là một báo cáo mang
tính đúc rút các kinh nghiệm về phòng cháy, chữa cháy cho rừng thông và rừng tràm
của các tỉnh trong khu vực, mà cha đa ra đợc các biện pháp mới.
Năm 1988 Phạm Ngọc Hng đà áp dụng phơng pháp của V.G Nesterov trên
cơ sở nghiên cứu cải tiến, điều chỉnh hệ số K theo lợng ma ngày để tính toán và xây
dựng phơng pháp dự báo cháy rừng cho đối tợng rừng Thông tỉnh Quang Ninh theo
các chỉ tiêu đợc xác định nh sau:
- Trên cơ sở sử dụng công thức chỉ tiêu tổng hợp của V.G. Nesterov và dÃy
quan trắc các yếu tố khí tợng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bÃo
hoà lúc 13 giờ và lợng ma ngày của tỉnh Quảng Ninh trong 10 năm (1975 1985),
tác giả tính chỉ tiêu khí tợng tổng hợp P cho từng ngày ở Quảng Ninh, công thức
tính nh sau:
n
P =K t i13 d i13 (1.7)
i 1
- Trong ®ã: P – chØ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng.
K - Hệ số điều chỉnh theo lợng ma ngày, K có giá tri bằng 1 khi lợng ma ngày nhỏ
hơn 5mm, K có giá trị bằng 0 khi lợng ma ngày vợt quá 5 mm.
n - số ngày không ma hoặc có ma nhng lợng ngày nhỏ hơn 5mm kể từ ngày
cuối cùng có lợng ma lớn hơn 5mm.
ti13 - nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (0C).
di13 - độ chênh lệch bÃo hoà của không khí lúc 13 giờ (mb).
8
Sau đó tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ
cháy đà xảy ra trong 10 năm để chỉnh lý lại ngỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở
Quảng Ninh, kết quả đợc ghi ở biểu 1.5.
Biểu 1.5 Phân cấp cháy rừng thông theo chỉ tiêu P cho rừng thông Quảng Ninh
của TS. Phạm Ngọc Hng.
Cấp cháy
Độ lớn của P
Khả năng cháy
I
<1000
ít có khả năng cháy
II
1001-2500
Có khả năng cháy
III
2501-5000
Nhiều khả năng cháy
IV
5001-10.000
Nguy hiểm
V
>10.000
Cực kỳ nguy hiểm
Phơng pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp của V.G. Nesterov đợc
áp dung rộng rÃi trên quy mô cả nớc. Nó có u điểm đơn giản, dễ thực hiện với các
thiết bị đơn giản và ít tốn công sức. Tuy nhiên, phơng pháp này lại có nhợc điểm là
chỉ căn cứ vào những nhân tố khí tợng là chính, cha tính đến đợc ảnh hởng của một
số nhân tố khác nh khối lợng vật liệu cháy, đặc điểm của nguồn lửa, điều kiện địa
hình v.v Vì vậy, việc áp dụng phơng pháp này trên toàn lÃnh thổ mà không có
những hệ số hiệu chỉnh thích hợp có thể sẽ dẫn đến những sai số nhất định.
Từ 1989-1992, tổ chức UNDP đà hỗ trợ Nghiên cứu phDự án tăng cờng khả năng phòng
cháy, chữa cháy rừng cho Việt Nam. . A.N Cooper chuyên gia đánh giá mức độ
nguy hiểm cháy rừng của FAO đà cùng các chuyên gia Việt Nam nghiên cứu soạn
thảo phơng pháp dự báo cháy rừng. A.N Cooper cho rằng ngoài các yếu tố mà V.G
Nesterov đà nêu, đối víi nhiỊu vïng rõng ë ViƯt Nam giã cịng lµ nhân tố ảnh hởng
lớn đến sự hình thành và phát triển các đám cháy[33]. Do vậy, ông đề nghị sử dụng
phơng pháp của V.G Nesterov nhng phải tính đến tốc độ gió. Tốc độ gió đợc xác
định vào thời điểm 13 giê ë ®é cao 10 - 12 mÐt so với mặt đất. Công thức dự báo do
ông đề xuất nh sau:
Pc=P.(WF)(1.8), trong đó: Pc là chỉ tiêu khí tợng tổng hợp theo đề nghị của
Cooper, P là chỉ tiêu khí tợng tổng hợp tính theo công thức của Nesterov trên cơ sở
điều chỉnh hệ số K theo lợng ma ngµy a cđa Pham Ngäc Hng, WF lµ hƯ sè hiệu
chỉnh có giá trị phụ thuộc vào tốc độ gió nh biểu dới đây:
Tốc độ gió
0 - 4 km/giờ
5 - 15 km/giờ
16 - 20 km/giờ
Giá trị hệ số WF
1.0
1.5
2.0
9
> 20 km/giờ
3.0
Căn cứ vào kết quả xác định chỉ số Pc ở Việt Nam A.N Cooper đà phân cấp
dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam thành 4 cÊp nh biĨu 1.6.
BiĨu 1.6 CÊp nguy hiĨm ch¸y rõng có thêm yếu tố gió của A.N Cooper (1991)
Cấp cháy
I
II
III
IV
Đặc trng cấp cháy
Có nguy cơ cháy thấp
Có nguy cơ cháy trung bình
Có nguy cơ cháy cao
Có nguy cơ cháy rất cao
ChØ sè Pc
0 – 4000
4001 – 12000
12001 – 30000
>30000
ChØ thÞ theo màu
Xanh
Vàng
Da cam
Đỏ
Trong quá trình nghiên cứu tác giả đà đa thêm nhân tố gió vào khi dự báo
nguy cơ cháy rừng. Điều này làm tăng độ chính xác của chỉ số nhất là đối với các
vùng gió có vận tốc lớn vào mùa khô. Nhng biện pháp này cha khắc phục đợc nhợc
điểm chính của V.G Nesterov là khi không có ma nhiều ngày liên tục thì chỉ số Pc
cứ tăng lên vô hạn trong lúc đó cấp dự báo chỉ có cấp IV. Do đó dự báo không còn ý
nghĩa nữa.
Khi nghiên cứu quan hệ giữa chỉ tiêu tổng hợp P của Nesterov với số ngày
khô hạn liên tục H (số ngày liên tục không ma hoặc có ma nhng lợng ma nhỏ hơn
5mm) TS. Phạm Ngọc Hng [15] kÕt ln chØ sè P cã liªn hƯ rÊt chặt chẽ với H, hệ số
tơng quan giữa chúng đạt 0.81. Điều đó nói lên rằng số ngày khô hạn liên tục càng
tăng thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn. Từ kết quả phân tích tơng quan của
P và H tác giả đà xây dựng một phơng pháp căn cứ vào H để dự báo nguy cơ cháy
rừng ngắn hạn và dài hạn cho từng vùng sinh thái khác nhau. Công thức đợc đợc áp
dụng để dự báo nh sau:
+ Dự báo hàng ngày: Hi=K.(Hi-1+1) (1.9)
+ Dự báo nhiều ngày: Hi=K.(Hi-1+n) (1.10)
Trong đó:
- Hi là số ngày khô hạn liên tục,
- Hi-1 là số ngày khô hạn liên tục tính đến trớc ngày dự báo.
- K là hệ số điều chỉnh lợng ma. Nếu lợng ma ngày a nhỏ hơn hoặc bằng
5mm thì K=1, nếu lợng ma lớn hơn 5mm thì K=0.
- n là số ngày khô hạn, không ma liên tục của đợt dự báo tiếp theo.
Sau khi tính đợc Hi sẽ tiến hành xác định khả năng cháy rừng theo biểu tra
lập sẵn cho địa phơng trong 6 tháng mùa cháy.
Phơng pháp này tính toán rất đơn giản, tiện lợi trong sử dụng (vì tính toán
đơn giản chỉ cần tính số ngày không ma hoặc có ma nhỏ hơn 5mm). Tuy vậy, phơng
pháp này vẫn còn có một số hạn chế giống nh phơng pháp chỉ tiêu tổng hợp, độ
10
chính xác của phơng pháp này còn thấp hơn do mới chỉ căn cứ vào một nhân tố là lợng ma.
Từ năm 1991 1993 áp dung phơng pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu
tổng hợp P cải tiến cho Việt Nam và chỉ số khô hạn của Pham Ngọc Hng, Võ Đình
Tiến đà đa ra phơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp cho Việt
Nam và chỉ số khô hạn liên tục của Phạm Ngọc Hng. Ông Võ Đình Tiến và những
nhà quản lý cháy rừng nhận thấy rằng hai phơng pháp này tỏ ra không phù hợp. Do
đặc thù riêng, khí hậu của Bình Thuận đợc phân ra hai mùa rõ rệt, mùa khô kéo dai
6 tháng từ thàng 11 năm trớc đến hết tháng 4 năm sau và mùa ma kéo dài 6 tháng từ
5 đến tháng 10. Trong mùa khô hầu nh không có ma trên 5 mm, do vậy ngay từ
tháng 1 cấp dự báo cháy rừng thờng tăng vọt lên mức cấp V và cứ thế kéo dài cho
đến hết mùa cháy thì tính thuyết phục không cao. Mặt khác, nguyên nhân cháy còn
phụ thuộc rất lớn vào yếu tố con ngời do đó đây là yếu tố cần quan tâm.
Từ những bất cập sau 3 năm thực hiện hai biện pháp dự báo cháy rừng trên ở
Bình Thuận. Võ Đình Tiến cùng với các cộng tác viên đà đa ra công thức xác định
chỉ tiêu nguy hiểm đối với cháy rừng cho Bình Thuận nh sau:
Xi
Di Vi Li Ci (1.11)
Ai Wi
Trong ®ã:
Xi Chỉ tiêu tổng hợp về cháy ở Bình Thuận tháng i.
Di Nhiệt độ không khí trung bình tháng i.
Li Lợng ngời vào rừng trung bình tháng i.
Ci Số vụ cháy trung bình tháng i.
Ai Lợng ma trung bình tháng i.
Wi - Độ ẩm không khí trung bình tháng i.
ở công thức xác định chỉ tiêu nguy hiểm cháy rừng trên các tác giả đà tính
tới hầu hết các yếu tố khí tợng và tác đông của xà hội có liên quan đến nguyên nhân
xuất hiện nguồn lửa trong rừng. Tuy nhiên, phơng pháp này còn hạn chế là cha tính
đến yếu tố vật liệu cháy và các yếu tố trong công thức đều là các giá trị trung bình
nên có ảnh hởng lớn đến kết quả dự báo.
Sau thời gian nghiên cứu từ năm 1995 1997, Bế Minh Châu [9] đà nghiên
cứu ảnh hởng của điều kiện khí tợng đến độ ẩm và khả năng cháy của vật liệu cháy
dới rừng thông tại một số vùng trọng điểm thông ở Miền Bắc Việt Nam. Kết quả tác
giả đà đa ra đợc là biểu phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy trên biểu 1.7.
Biểu 1.7 Phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy của TS.Bế Minh Châu.
Cấp
Độ ẩm Tốc độ cháy(m/ Biến đổi của tốc
Khả năng xuất
cháy VLC(%)
s)
độ cháy
hiện cháy
I
>50
Không cháy
Không có khả
năng cháy
II
35-50
0.002-0.0037
Cháy chậm
ít có khả năng
11
III
IV
17-32.9
10-16.9
0.0038-0.0063
0.0064-0.0096
Tơng đối nhanh
Nhanh
V
<10
>0.0096
Rất nhanh
cháy
Có khả năng cháy
Có nhiều khả năng
cháy
Rất dễ cháy
Đề tài này đợc Bế Minh Châu nghiên cứu ở 3 khu vực: khu vực huyện Hoành
Bồ - Quảng Ninh; khu vực huyện Hà Trung- Thanh Hoá; khu vực huyện Nam ĐànNghệ An. Theo tác giả thì tại cả 3 khu vực khi áp dụng các phơng trình để dự báo độ
ẩm vật liệu cháy đều có sai số tích luỹ theo thời gian, số ngày dự báo càng dài thì sai
số càng lớn. Với 5 ngày sai số trung bình <7.0%, trong 10 ngày liên tục sai số trung
bình là 8.5%, trong 15 ngày liên tục sai số dự báo xấp xỉ 10% và trong khoảng thời
gian 20 ngày liên tục sai số trung bình ở cả 3 khu vực đều >10%. Do vậy để đảm
bảo độ chính xác thì sau 10 ngày phải xác định lại độ ẩm vật liệu cháy để bổ sung.
Hiện nay đà có một số công trình nghiên cứu về phòng cháy, chữa cháy rừng
ở nớc ta. Kết quả của những công trình nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc việc
tổ chức và xây dựng kế hoạch phòng cháy, chữa cháy rừng ở một số địa phơng. Qua
thực tế áp dụng các kết quả của các công trình nghiên cứu cho từng địa phơng thì độ
chính xác cao còn dùng các kết quả nghiên cứu này áp dụng cho tất cả các địa phơng thì độ chính xác giảm đi. Nguyên nhân chủ yếu là do ở vùng núi địa hình bị
chia cắt tạo nên điều kiện tiểu khi hậu khác nhau, hình thành các kiểu rừng thuộc
các tiểu vùng vi khí hậu rừng với mức khô ẩm khác nhau. Điều đó làm cho khả năng
phát sinh cháy rừng trong từng khu vực sẽ khác nhau. Phạm vi lÃnh thổ càng lớn thì
sự phân hoá khí hậu và nguy cơ cháy rừng càng rõ rệt. Đây là lý do vì sao phải
nghiên cứu những hệ số hiệu chỉnh khi áp dụng phơng pháp dự báo nguy cơ cháy
rừng cho mỗi đia ph¬ng.
12
Chơng 2
mục tiêu, đối tợng, nội dung và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung:
Góp phần hoàn thiện phơng pháp dự báo nguy cơ cháy cho một số kiểu rừng
dễ cháy ở Gia lai.
Mục tiêu cụ thể của đề tài:
- Xác định đợc đặc điểm cấu trúc rừng có liên quan đến nguy cơ cháy của
rừng khộp và rừng thông,
- Xác định đợc quy luật biến đổi của điều kiện khí tợng và ảnh hởng của nó
đến ®é Èm vËt liƯu vµ møc ®é nguy hiĨm cđa cháy rừng khộp và rừng thông ở khu
vực nghiên cứu.
- Bớc đầu xác định đợc những hiệu chỉnh để làm tăng độ chính xác cho phơng pháp dự báo độ ẩm và mức nguy hiểm của cháy rừng thông và rừng khộp ở địa
phơng để có biện pháp chữa cháy thích hợp đem lại hiệu quả cao.
2.2 Nôi dung nghiên cứu
Phù hợp với mục tiêu nghiên cứu đề tài thực hiện những nội dung nghiên cứu
sau:
- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng và khối lợng vật liệu cháy dới rừng
khộp và rừng thông ở những vùng trọng điểm cháy của Gia lai
- Nghiên cứu đặc điểm điều kiện khí tợng trong mùa cháy rừng ở khu vực
nghiên cứu.
- Nghiên cứu ảnh hởng điều kiện khí tợng đến độ ẩm vật liệu và nguy cơ cháy
rừng khộp và rừng thông ở Gia Lai.
- Nghiên cứu những hiệu chỉnh cho phơng pháp dự báo độ ẩm và mức nguy
hiểm của cháy rừng khộp và rừng thông của Gia lai.
2.3. Đối tợng nghiên cứu
Theo số liệu của Cục kiểm lâm, tổng diện tích rừng dễ cháy ở Gia Lai hiện
tại khoảng trên 200000 hecta, bao gồm các loại rừng khộp, rừng tre nứa, một
phần diện tích rừng phục hồi và các loại rừng trồng. Phần lớn đây là các trạng
thái rừng tha hoặc có độ tàn che thấp, cờng độ ánh sáng díi t¸n rõng cao thn
13
lợi cho phát triển lớp cây bụi thảm tơi dày đặc. Trong mùa khô chúng rất dễ bén
lửa và hình thành cháy rừng. Trong khuôn khổ thời gian có hạn đề tài đà chọn
đối tợng nghiên cứu là rừng khộp và rừng thông. Đây là 2 trong số những trạng
thái rừng dễ cháy nhất của rừng tự nhiên và rừng trồng.
2.4 Phơng pháp nghiên cứu
2.4.1 Phơng pháp luận
Theo quan điểm hệ thống Nghiên cứu ph Rừng là một hệ sinh thái . bao gồm các thành
phần sống và không sèng. Chóng cã quan hƯ mËt thiÕt víi nhau V× vậy, muốn
nghiên cứu những quy luật diễn ra với hệ sinh thái rừng cần phải nghiên cứu đầy đủ
các thành phần trong hệ sinh thái. Tuy nhiên, do giới hạn thời gian, đề tài chỉ nghiên
cứu những thành phần ảnh hởng quyết định đến nguy cơ cháy rừng nh đặc ®iĨm cÊu
tróc rõng, ®é Èm vËt liƯu ch¸y, khÝ hËu và thời tiết ở vùng trọng điểm cháy của địa
phơng vào thàng cuối mùa cháy bớc vào mùa ma.
Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần
thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Các đặc điểm cấu trúc của rừng nh
thành phần loài, mật độ, độ tàn che, mạng hình phân bố cây, cấu trúc hình thái thân
cây, độ che phủ thảm tơi, thảm khô, tình hình sinh trởng, loài chiếm u thế v.v có
ảnh hởng lớn đến khả năng xuất hiện và lan rộng đám cháy. Mặt khác, cấu trúc rừng
ảnh hởng đến việc hình thành tiểu khí hậu kéo theo sự thay đổi các chỉ tiêu về độ ẩm
không khí, nhiệt độ, tốc độ gió v.v Và ng ợc các yếu tố này lại ảnh hởng đến nguy
cơ cháy rừng.
Sự hình thành và phát triển của một đám cháy rừng phụ thuộc vào 3 yếu tố cơ
bản là ô xy, vật liệu cháy và nguồn nhiệt gây cháy. Nếu thiếu một trong ba yếu tố đó
thì quá trình cháy sẽ không xảy ra.
Trong các yếu tố đó ôxy luôn có sẵn trong không khí (khoảng 21%). Do đó,
nó luôn đủ để duy trì và phát triển các đám cháy rừng mà ở các vùng rừng khác
nhau không có sự sai khác rõ rệt về hàm lợng ôxy cho nên ta có thể coi yếu tố ôxy là
đồng nhất.
Vật liệu cháy là tất cả các thể chất hữu cơ ở trong rừng có thể bắt lửa và bốc
cháy, bao gồm cả những chất hữu cơ trong đất và trên mặt đất. Nhng vật liệu cháy
chỉ có thể cháy khi độ ẩm thấp. Nhiều công trình nghiên cứu về dự báo phòng cháy
chữa cháy rừng kết luận độ ẩm và khả năng cháy rừng phụ thuộc chủ yếu vào điều
kiện thời tiết và cấu trúc của kiểu rừng. Nh vậy, nghiên cứu phơng pháp dự báo nguy
cơ cháy rừng thực chất là nghiên cứu xây dựng phơng trình (mô hình toán) cho phép
14
xác định độ ẩm vật liệu cháy và khả năng cháy khi biết đợc diễn biến thời tiết và
kiểu rừng.
2.4.2 Phơng thu thập và xử lý thông tin
2.4.2.1 Phơng pháp kế thừa
Đề tài kế thừa các tài liệu nghiên cứu cã liªn quan nh: sè liƯu khÝ hËu cđa khu
vùc nghiên cứu đợc lu trữ trong phần mềm Nghiên cứu phSinh khí hậu. của Trờng Đại học Lâm
nghiệp, số liệu khí tợng lúc 13 giờ đợc lu trữ trong phần mềm cảnh báo nguy cơ
cháy rừng của Cục Kiểm lâm, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xà hội Tây
Nguyên đợc trình bày trong báo cáo Chơng trình điều tra tổng hợp vùng Tây
Nguyên (1985) [5], Báo cáo kế hoạch phòng cháy, chữa cháy rừng của Hạt kiểm
lâm huyện Măng Yang,[10], số liệu thống kê về tình hình cháy rừng 10 năm và năm
2002-2003 của Chi cục Kiểm lâm.
2.4.2 Phơng pháp điều tra đặc điểm cấu trúc rừng
Thông tin về đặc điểm cấu trúc các trạng thái rừng đợc thu thập bằng phơng
pháp điều tra trên các ô nghiên cứu điển hình. Tổng số ô tiêu chuẩn điển hình đà xác
lập là 20 ô. Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là 1000 m 2 (30m x 33.3m). Các chỉ tiêu điều
tra trên ô nghiên cứu điển hình nh sau:
* Điều tra tầng cây cao
- Tên loài cây tầng cao.
- Đờng kính ngang ngực các cây tầng cao (D 1.3) đợc xác định bằng thớc dây
có độ chính xác đến mm.
- Chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dới cành (Hdc) các cây tầng cao đợc
xác định bằng thớc Blume-leiss, có độ chính xác đến 0.5m.
- Đờng kính tán (Dt) của các cây tầng cao đợc xác định bằng sào có độ chính
xác đến 0.1m.
* Điều tra độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của thảm tơi cây bụi và tỷ lệ
che phủ của thảm khô
Độ tàn che tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi thảm tơi và tỷ lệ che phủ của
thảm khô đợc xác định bằng phơng pháp điều tra 90 điểm ngẫu nhiên hệ thống trong
ô tiêu chuẩn. Tại mỗi điểm sẽ điều tra đồng thời giá trị của độ tàn che, độ che phủ
của thảm tơi cây bụi và tỷ lệ che phủ của thảm khô. Nếu tại điểm điều tra có tán cây
tầng cao thì giá trị của độ tàn che đợc ghi là 1, nếu nằm ngoài tán cây đợc ghi là 0;
nếu tại điểm điều tra có tán của cây bụi thảm tơi thì giá trị của độ che phủ đợc ghi là
1, nằm ngoài là 0; nếu tại điểm điều tra có thảm khô thì giá trị của tỷ lệ che phủ
thảm khô đợc ghi là 1, nếu không có thảm khô đợc ghi là 0. Độ tàn che chung toàn ô
15
tiêu chuẩn nghiên cứu đợc tính bằng tỷ số giữa tổng số điểm điều tra có giá trị tàn
che bằng 1 trên tổng số điểm điều tra (90), độ che phủ của cây bụi thảm tơi chung
toàn ô tiêu chuẩn đợc tính bằng tỷ số giữa tổng số điểm điều tra có giá trị che phủ
bằng 1 trên tổng số ®iĨm ®iỊu tra (90), tû lƯ che phđ cđa th¶m khô đợc xác định
bằng tỷ lệ giữa tổng số điểm điều tra có giá trị che phủ bằng 1 trên tổng số điểm
điều tra (90).
* Điều tra cây tái sinh
Cây tái sinh đợc điều tra trên 5 ô dạng bản phân bố ở bốn góc và giữa ô tiêu
chuẩn, diện tích mỗi ô dạng bản là 25 m2. Các chỉ tiêu điều tra cây tái sinh nh sau:
- Tên các loài cây tái sinh,
- Đờng kính gốc cây tái sinh đợc đo bằng dây có độ chính xác tới mm.
- Đờng kính tán các cây tái sinh đợc đo bằng thớc dây có độ chính xác tới
mm.
- Chiều cao vút ngọn các cây tái sinh đợc xác định bằng thớc sào có độ chính
xác tới dm.
- Chất lợng cây tái sinh đợc đánh giá qua mục trắc theo hình dạng, màu sắc
tán cây tái sinh và phân ra làm 3 cấp: tốt, trung bình, xấu.
* Điều tra cây bụi thảm tơi:
Cây bụi và thảm tơi đợc điều tra trên 5 ô dạng bản phân bố ở bốn góc và giữa
ô tiêu chuẩn, diện tích mỗi ô dạng bản là 25 m 2. Các chỉ tiêu điều tra cây bụi thảm tơi nh sau:
- Tên các loài cây bụi
- Chiều cao trung bình từng loài cây bụi đợc xác định bằng sào có độ chính
xác đến dm.
- Độ che phủ chung của cây bụi trên ô dạng bản đợc xác định theo phơng
pháp mục trắc.
- Tên các loài thảm tơi.
- Chiều cao trung bình từng loài cây thảm tơi đợc xác định bằng sào có độ
chính xác đến dm.
- Độ che phủ chung của thảm tơi trên ô dạng bản đợc xác định theo phơng
pháp mục trắc.
* Điều tra đặc điểm vật liệu cháy
Vật liệu cháy dới rừng đợc điều tra trên 25 ô dạng bản 1m 2 phân bố ở góc và
giữa các ô dạng bản 25m2. Các chỉ tiêu điều tra nh sau:
- Khối lợng vật liệu cháy ở hiện trờng đợc điều tra bằng cách cân với độ
chính xác đến 1 gam. Để quy đổi lợng vật liệu cháy xác định ở hiện trờng thành l-
16
ợng khô của chúng đề tài lấy mẫu về phân tích độ ẩm tại phòng phân tích của Trờng
Đại học Lâm nghiệp.
- Độ ẩm vật liệu cháy hàng ngày đợc xác định qua độ ẩm các mẫu vật liệu
cháy thu thập vào lúc 13 giờ. Các mẫu xác định độ ẩm vật liệu cháy đợc đựng trong
túi nilon hai lớp và chuyển về phân tích tại phòng thí nghiệm sinh thái môi trờng
rừng Trờng Đại học Lâm nghiệp.
- Tốc độ bốc hơi của vật liệu cháy đợc điều tra ngoài thực địa ở 2 ô tiêu
chuẩn đại diện cho rừng thông và rừng khộp. Tại mỗi ô tiêu chuẩn đề tài lấy vào túi
lới một mẫu vật liệu cháy khô và đặt trực tiếp trên mặt đất rừng. Mẫu đợc cân định
kỳ vào các giờ tròn trong khoảng thời gian từ 7 giờ đến 18 giờ trong 3 ngày liên tiếp.
Độ chính xác của cân đến 0.1 gam. Tốc độ bốc hơi đợc xác định thông qua mức
chênh lệch độ ẩm vật liệu cháy giữa các lần cân.
- Tốc độ cháy của vật liệu đợc xác định qua kết quả đốt thử vật liệu cháy
rừng thông và rừng khộp trên các ô mẫu thử nghiệm diện tích 200cm 2 (10cmx20cm)
tại phòng thí nghiệm sinh thái môi trờng Trờng Đại học Lâm nghiệp. Tổng số lần
đốt thử ở rừng thông và rùng khộp là 19 lần. Số liệu điều tra trong các lần đốt thí
nghiệm gồm thời gian cháy hết 200 cm 2, tơng ứng với mỗi độ ẩm của vật liệu khác
nhau.
* Điều tra điều kiện khí tợng ở khu vực nghiên cứu
Để phân tích ảnh hởng của các yếu tố khí tợng đến độ ẩm vật liệu và nguy cơ
cháy rừng đề tài đà tổ chức quan trắc số liệu khí tợng bằng các thiết bị của phòng thí
nghiệm sinh thái môi trờng Trờng Đại học Lâm nghiệp. Các chỉ tiêu đo đếm nh sau:
- Nhiệt độ không khí đợc xác định bằng nhiệt kế điện tử có độ chính xác tới
0.1 độ.
- Độ ẩm không khí đợc xác định bằng ẩm kế điện tử có độ chính xác tới 1%.
Thời gian tổ chức quan trắc điều kiện khí tợng ở mỗi khu vực rừng khộp và
rừng thông là 3 ngày. Trong suốt thời gian quan trắc các yếu tố khí tợng đợc đo đạc
vào các giờ tròn từ 7 đến 18 giờ hàng ngày. Đây là thông tin cần thiết để phân tích
quan hệ của độ ẩm và tốc độ cháy của vật liệu với các yếu tố thời tiết. Đồng thời
cũng là t liệu để xác định hƯ sè hiƯu chØnh khi néi suy ®iỊu kiƯn thêi tiết ở khu vực
nghiên cứu từ số liệu của các trạm khí tợng gần nhất.
* Thu thập thông tin về điều kiện khí tợng trong thời gian nghiên cứu. Để
phân tích diễn biến điều kiện khí tợng tại khu vực nghiên cứu đề tài đà sử dụng số
liệu quan trắc của tổng cục khí tợng thuỷ văn lu trữ tại Trung tâm lu trữ thuộc Tổng
cục khí tợng thuỷ văn và Ban thờng trực phòng cháy, chữa cháy Trung ơng (Cơc
kiĨm l©m).
17
2.4.3. Phơng pháp sử lý số liệu
- Xác định đặc điểm cấu trúc có liên quan đến nguy cơ cháy của rừng khộp và
rừng thông.
Đặc điểm cấu trúc rừng có liên quan đến nguy cơ cháy chủ yếu gồm tổ thành
loài cây, đặc điểm của tầng cây cao, cây bụi, thảm tơi và thảm mục, phân bố của vật
liệu cháy, độ tàn che và tình trạng chiếu sáng trong rừng v.v Đây là những chỉ tiêu
có liên quan đến khối lợng, phân bố và trạng thái khô ẩm của vật liệu cháy. Những
yếu tố này lại quyết định đến khả năng bén lửa, lan tràn và phát triển cháy rừng.
Để xác định các đặc điểm cấu trúc rừng đề tài sử dụng các phơng pháp thống
kê toán học với sự trợ giúp của máy tính.
- Xác định đợc quy luật biến đổi của điều kiện khí tợng và ảnh hởng của nó
đến nguy cơ cháy rừng ở khu vực nghiên cứu,
Quy luật biến đổi của thời tiết có ảnh hởng đến nguy cơ cháy rừng chủ yếu
gồm những biến đổi theo thời gian trong năm, theo thời gian trong mùa cháy, biến
đổi theo ngày của các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm không khí và lợng ma. Đề tài đà sử
dụng các phơng pháp phân tích thống kê để làm sáng tỏ quy luật biến động của các
yếu tố khí tợng đơn lẻ và quan hệ của chúng với nhau, từ đó thấy đợc sự cần thiết
của từng yếu tố khí tợng trong phân tích ảnh hởng của chúng đến nguy cơ cháy rừng
cũng nh đến các quá trình tự nhiên khác.
- Xác định những hiệu chỉnh nhằm làm tăng độ chính xác cho phơng pháp dự
báo nguy cơ cháy rừng đang đợc áp dụng ở địa phơng.
Những phơng pháp dự báo hiện nay đợc áp dụng phổ biến ở Gia lai và Việt
Nam nói chung là phơng pháp dự báo căn cứ vào chỉ số khí tợng tổng hợp (P) của
Nesterov. Vì vậy, đề tài sử dụng công thức để xác định giá trị của chỉ số P cho khu
vực nghiên cứu. Số liệu khí tợng đợc sử dụng để xác định chỉ số P điều chỉnh K theo
hệ số lợng ma ngày a là nhỏ hơn hoặc bằng 5mm cho khu vực nghiên cứu là số liệu
nội suy từ trạm quan trắc Playcu.
Để xác định hệ số hiệu chỉnh cần thiết cho phơng pháp dự báo đề tµi tiÕn
hµnh tÝnh chØ sè P cho tõng ngµy trong cả thời kỳ nghiên cứu theo nhiều giá trị của
hệ số K khác nhau. Từ đó xác định chỉ số P tÝnh theo hƯ sè K nµo cã quan hƯ chặt
chẽ nhất với độ ẩm và tốc độ cháy của vật liệu thì sẽ là chỉ số (P) thích hợp cho dự
báo ở địa phơng. Giá trị hệ số K nào có mối quan hệ chặt nhất đợc coi là hiệu chỉnh
cần thiết cho phơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng của khu vực nghiên cứu.
18
Chơng 3
điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
3.1. Vị trí địa lý.
Tỉnh Gia Lai nằm ở phía Bắc Tây Nguyên, tổng diện tích tự nhiên
1549571ha, trải dài từ 1205840 đến 1403700 vĩ độ Bắc và từ 10702730 đến
10805440 kinh độ Đông. Gia Lai tiếp giáp với các tỉnh nh sau:
- Phía Bắc giáp tỉnh Kon Tum.
- Phía Nam giáp tỉnh Đăk Lăk.
- Phía Đông giáp tỉnh Bình Định và Phú Yên.
- Phía Tây giáp Căm Pu Chia.
3.2. Địa hình:
Gia Lai là tỉnh miền núi có địa hình phức tạp với 3 dạng địa hình chính: cao
nguyên, sơn nguyên và máng trũng.
- Dạng địa hình cao nguyên chiếm phần lớn diện tích lÃnh thổ của Gia Lai.
Vùng trung tâm là cao nguyên Playcu chạy dọc theo quốc lộ 14, kéo dài từ phía Bắc
tới phái Nam, độ cao trung bình 700 800m so với mặt nớc biển. Phía Đông Bắc là
cao nguyên Kon Ha Nừng, địa hình vùng này ít bị chia cắt, độ cao tuyệt đối trung
bình 1000 1200 m, độ dốc trung bình từ 8 120.
- Dạng địa hình sơn nguyên tập trung ở phía tây huyện Kbang, địa hình chia
cắt mạnh, độ cao trung bình 1000 -1200m, độ dốc trung bình từ 20 25 0, cao nhất
là đỉnh Kon Ka Kinh ( 1748m)
- Dạng địa hình máng trũng, thung lũng phân bố dọc theo sông Ba và phần
phía Nam huyện Đăk Pờ, Kon Chro, Azun Pa, Krông Pa, độ cao trung bình từ 400
800m, độ dốc trung bình từ 15 200.
Những kết quả nghiên cứu cho thấy địa hình cũng ảnh hởng khá rõ đến nguy
cơ cháy rừng. Những khu vực n»m ë ®é cao díi 1000m thêng cã nhiƯt ®é cao, lợng
ma thấp và mùa khô kéo dài. Do đó, nguy cơ cháy rừng thờng cao hơn các vùng
khác.
3.3. Khí hËu.
KhÝ hËu Gia Lai thc khÝ hËu nhiƯt ®íi giã mùa. Lợng bức xạ cao quanh
năm, Nhiệt độ trung bình hàng năm 230-240C, lợng ma trung bình 2000 mm/năm.
Khí hậu mang đặc trng của vùng nhiệt đới gió mùa cao nguyên có hai mùa rõ rệt:
- Mùa ma từ tháng 5 đến tháng 10, khí hậu ẩm và dịu mát.
19
- Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, khí hậu mát và lạnh đầu mùa,
khô nóng cuối mùa, độ ẩm thấp, hớng gió thịnh hành là gió đông bắc và tây nam.
Trong mùa khô thờng là gió đông bắc, mùa ma gió tây nam với tốc độ gió trung
bình 3.5m/s. Có thể tham khảo điều kiện khí hậu qua số liệu và biểu đồ khí hậu
của Gia Lai ở biêu 3.1.
Biểu 3.1 Các chỉ tiêu khí tợng cơ bản của Gia Lai
(trạm khí tợng Playcu)
Chỉ tiêu
Tổng bức xạ (kcl/cm2)
Lợng mây (số phần 10)
Tổng số giờ nắng (giờ)
Vận tèc giã TB (m/s)
NhiƯt ®é TB (oC )
NhiƯt ®é tèi cao (oC)
Nhiệt độ tối caoTB(oC)
Nhiệt độ tối thấpTB
Biên độ nhiệt (oC)
Lợng ma TB (mm)
Số ngày ma (ngày)
Độ ẩm không khí (%)
Độ ẩm k.khí T.thấp(%)
Lợng bốc hơi (mm)
550
Tháng Tháng
1
2
13
13
3.9
3.2
256.4 260.2
3.1
3.2
19 20.7
32.8 35
26.4 28.8
13.3 14.9
13.1 13.9
3
6.8
1.1
0.7
74
69
43
37
132.6 153.7
Th¸ng
3
16
3.4
275.3
2.8
22.7
35.9
31.1
17.2
13.9
27.5
3.2
67
36
181.8
Th¸ng
4
14
5.7
233.4
2.2
24
36
31.1
19.4
11.7
94.9
7.6
72
42
142.3
Th¸ng
5
12
7.4
209.2
2.1
24
35.1
29.3
20.3
9
225.7
16.9
81
57
91.8
Th¸ng
6
11
8.3
142.4
3.1
23
32.7
27.1
20.6
6.5
357
22.8
80
71
46.6
Th¸ng
7
12
8.4
137.5
2.9
22.4
32
26.8
19.8
7
452.9
26.9
90
73
43.2
Th¸ng
8
11
9
117.7
3.5
22.2
31.6
25.6
20
5.6
492.6
26.9
92
76
33.8
Th¸ng Th¸ng
9
10
11
11
8.3
6.7
135.1 179.1
1.9
2.1
22.3 21.7
32.5 32.8
26.6 26.9
19.5 18.3
7.1
8.6
360 181
24.2 14.5
89
84
69
62
40.9 59.4
R(mm)
r(%)
Tháng Tháng
Cả năm
11
12
11
12
147
5.4
4.5
6.2
197.8 232.9 2377
3.2
3.4
2.8
20.7 19.3 21.8
32
31.3
36
26
25.6 27.6
16.6 11.2 17.6
9.4
14.4
10
57.4 13.3 2272
6.9
2.1 153.8
80
76
80
56
49
56
93
117.6 1137
T 0C
L ỵng m a TB (mm)
450
Độ ẩm không khí (%)
350
Nhiệt độ TB (oC )
250
70
25
150
50
-50
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Hình 3.1. Biểu đồ khí hậu của trạm Playcu
Nhìn chung khÝ hËu Gia lai cã sù ph©n mïa rÊt râ rệt. Thời kỳ khô hạn kéo
dài từ cuối tháng 11 đến giữa tháng 4 năm sau. Trong thời kỳ này lợng ma chỉ xấp xỉ
3% lợng ma cả năm. Nhiều năm lợng ma trong mùa khô xấp xỉ không. Đây cịng lµ