森林消防水泵在森林滅火中的應(yīng)用研究

■ 趙志偉 內(nèi)蒙古森林消防總隊(duì)錫林郭勒盟支隊(duì)東烏旗大隊(duì)滿都中隊(duì)

受到氣候和林相的雙重影響，部分地區(qū)可能引發(fā)森林火災(zāi)，火災(zāi)發(fā)生之后，必須及時(shí)對(duì)火勢(shì)進(jìn)行控制，降低災(zāi)害蔓延速度，減少森林火災(zāi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的威脅，因此必須利用消防水泵，對(duì)火勢(shì)作出相應(yīng)壓制。利用周圍存在的水源進(jìn)行滅火，該種滅火方法與風(fēng)力滅火、化學(xué)滅火相比，更加高效實(shí)用。但是水泵滅火應(yīng)用技術(shù)還不成熟，因此如何提升森林水泵滅火應(yīng)用效率，已經(jīng)成為撲救森林火災(zāi)的核心課題。

一、森林滅火泵的必要性

受到氣候和林相影響，部分地區(qū)在春夏季節(jié)容易引發(fā)森林火災(zāi)[1]。再加之地球溫室效應(yīng)逐漸凸顯，更增加了極端氣象發(fā)生天數(shù)，森林火險(xiǎn)發(fā)生率提高。其次，隨著低產(chǎn)林改造、荒山造林、退耕還林等政策的實(shí)施，我國(guó)森林覆蓋率逐年提升，森林資源占有率越來(lái)越高，這也為森林防火工作增加了一定難度。尤其是幼齡林，抗火災(zāi)能力較差，在日常撫育過(guò)程中，如果營(yíng)林技術(shù)人員不能對(duì)森林內(nèi)可燃物進(jìn)行充分排查，極容易引發(fā)森林火災(zāi)。從這一層面來(lái)講，加大森林滅火泵的使用，提高森林火災(zāi)撲救作戰(zhàn)技術(shù)，是非常重要且必要的，可以維護(hù)生態(tài)安全，提高滅火效率，降低自然災(zāi)害發(fā)生率，減少人員傷亡，最終促進(jìn)森林資源可持續(xù)發(fā)展。

二、森林消防水泵滅火方法

森林火災(zāi)撲救本身屬于高危作業(yè)[2]。由于林火立體化燃燒，火災(zāi)蔓延速度較快，尤其是高山林地區(qū)，由于海拔落差較大，火頭較多，可能引發(fā)二次燃燒，并且火情變化快，不易通視，險(xiǎn)情多，因此在選擇滅火泵和滅火方式時(shí)，應(yīng)該根據(jù)火災(zāi)、火情、火場(chǎng)、火勢(shì)特點(diǎn)靈活選擇滅火方法，確保國(guó)家森林資源安全，降低人員傷亡。主要滅火方式分為以下兩種：

（一）多泵接力滅火

多泵接力滅火從本質(zhì)上講，就是指利用串并聯(lián)方式，將遠(yuǎn)距離水源運(yùn)輸?shù)交饒?chǎng)，實(shí)施滅火，采用多點(diǎn)用泵、分段撲救方法，利用水泵輸水距離遠(yuǎn)、輸水量大的優(yōu)勢(shì)，一次性直接打火、撲滅明火，但是搶險(xiǎn)人員也應(yīng)該注意到，該種滅火措施必須掌握好水泵供水性能和海拔高度之間的關(guān)系。分析水泵在不同坡度情況下的供水能力，一般來(lái)講，坡度小于等于30 度，海拔高度在2000 ～3800m 之間時(shí)，可以利用串聯(lián)方法，當(dāng)海拔高度在2500 ～3800m 時(shí)，坡度在30 度至45 度之間，可以利用多泵并聯(lián)或者串聯(lián)，一旦海拔超過(guò)3800m，坡度在45 度至75 度之間，只能使用多泵并串聯(lián)方式來(lái)?yè)錅缑骰?。提前預(yù)設(shè)兩個(gè)蓄水池，在火勢(shì)較強(qiáng)的情況下加大出水壓力和出水量，采取“一點(diǎn)突破+ 兩翼推進(jìn)”的方法，將水源向火場(chǎng)縱深化延伸，提高輸水距離，強(qiáng)行壓制火頭，效果較為明顯，可以應(yīng)對(duì)惡劣且復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境，通過(guò)快攻猛打，4 個(gè)水泵分隊(duì)可以利用1 個(gè)小時(shí)時(shí)間撲滅8km 火線，滅火效果顯著。

（二）泵車一體滅火

部分森林火場(chǎng)條件特殊，比如某些高山林區(qū)，火場(chǎng)離天然水源距離較遠(yuǎn)，僅靠單人作業(yè)無(wú)法將水泵直接提供到火場(chǎng)，因此多數(shù)情況下需要消防車和用水車的加持，比如一臺(tái)森林消防車可以保證單泵連續(xù)作業(yè)40 ～45 分鐘，載水量達(dá)到4 噸，水車可以保證單泵連續(xù)作業(yè)120 ～130 分鐘，載水量達(dá)到13 噸，在火場(chǎng)道路便于車輛通行時(shí)，可以充分發(fā)揮消防車和水車的載水功能，利用水車高壓水泡直接滅火，機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。如果車輛不能直接進(jìn)入火場(chǎng)，可以將車輛停留在離火源較近位置，通過(guò)單人背負(fù)方法利用水泵進(jìn)行撲救，而消防車和水車為水泵提供移動(dòng)水源，可以在短時(shí)間內(nèi)控制火勢(shì)，將水泵延伸到火線，加大滅火半徑，保證持續(xù)供水。

三、森林消防水泵的具體應(yīng)用

為了探究森林消防水泵具體應(yīng)用方法，文章以石湖林場(chǎng)為例，該林場(chǎng)水熱資源豐富，林場(chǎng)內(nèi)群峰疊嶂，以山地地形為主，山高200 ～300m，最高峰海拔1600m，位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季高溫多雨，但是在春秋兩季較為干燥，遇到極端天氣，可能引發(fā)森林山火，再加之部分營(yíng)林技術(shù)人員和林場(chǎng)管理者安全意識(shí)松懈，在日常檢修和巡視過(guò)程中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，導(dǎo)致山間明火，而該林場(chǎng)森林覆蓋率高達(dá)86%，存在大量中幼齡林，對(duì)火災(zāi)抵御能力較低，一旦出現(xiàn)明火，將直接引發(fā)森林火災(zāi)。因此可以利用水泵串并聯(lián)技術(shù)，文章就從設(shè)備類型、技術(shù)應(yīng)用、人員配置這三個(gè)方面，總結(jié)水泵滅火優(yōu)勢(shì)，為相關(guān)從業(yè)人員帶來(lái)可借鑒性經(jīng)驗(yàn)。

（一）設(shè)備類型

我國(guó)出產(chǎn)的水泵揚(yáng)程一般在30 ～60m 之間，在石湖林場(chǎng)森林火災(zāi)爆發(fā)時(shí)，水泵隨著坡度增加揚(yáng)程不斷降低，因此要想提高森林火災(zāi)撲火效率，首先應(yīng)該解決揚(yáng)程問(wèn)題，通過(guò)水泵串并聯(lián)技術(shù)，引水上山，以此滿足山區(qū)森林撲火用水需要。水泵類型可以使用進(jìn)口三缸柱塞液壓隔膜泵，保證水泵在高壓作業(yè)中不會(huì)出現(xiàn)螺絲脫落、泵體斷裂等問(wèn)題。

此外，撲救人員也可以利用擴(kuò)大水泵揚(yáng)程的方式[4]。通過(guò)水泵串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)森林滅火撲火效果，這一技術(shù)的主要特點(diǎn)為：通過(guò)科學(xué)合理的水泵布置，可以將不同規(guī)格、不同型號(hào)、不同生產(chǎn)廠家的水泵進(jìn)行串并聯(lián)，在不浪費(fèi)現(xiàn)有資源的條件下，改裝水泵口徑，使得水泵間可以快速連接，外接水泵變徑，以此達(dá)到“以水滅火”的目的；同時(shí)相關(guān)撲救人員還應(yīng)該掌握坡度和揚(yáng)程距離變化之間的關(guān)系，以28m 揚(yáng)程標(biāo)準(zhǔn)水泵為例，在水泵串并聯(lián)技術(shù)應(yīng)用下，每臺(tái)泵可以串聯(lián)5 根水帶，水帶為標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度30m，泵與泵之間的輸水距離為150m，如果山坡地同時(shí)啟動(dòng)水泵作業(yè)，多臺(tái)水泵先鋪設(shè)水帶，三根末端水槍射程15m，如果坡地度數(shù)為10 度至30 度，最大可以輸送水距離為12m；如果坡度在30 度至50 度之間，末端水槍射程10m，最大輸水距離為4.5m。因此，要想提高消防水泵在滅火中的使用效率，可以通過(guò)水泵變徑，將揚(yáng)程大的水泵放在末端，將揚(yáng)程小的水泵放在前端，通過(guò)水泵串并聯(lián)技術(shù)，有效撲滅火情，降低火勢(shì)，提高滅火速度。

（二）技術(shù)應(yīng)用

在選擇好設(shè)備類型之后，防火部門和撲火隊(duì)伍還應(yīng)該把握好水泵滅火的各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)，在作業(yè)前、作業(yè)中、作業(yè)后這三個(gè)階段，始終保持設(shè)備處于最佳狀態(tài)。

1.作業(yè)前

在滅火作業(yè)前做好裝備檢查，確保滅火作業(yè)可以順利實(shí)施，對(duì)實(shí)戰(zhàn)之前最主要配件和設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)檢查，尤其是水帶和水泵，重點(diǎn)把握水泵是否處于良好狀態(tài)，水帶數(shù)量和種類能否滿足本次作業(yè)要求，這直接關(guān)系到滅火任務(wù)是否可以成功完成。其次判斷貯水池是否完好，保證充足的水源供應(yīng)，根據(jù)不同作業(yè)環(huán)境，有時(shí)森林滅火可能需要裝備輸水，或者當(dāng)裝備輸水不能滿足作業(yè)條件時(shí)，可以直接就地取材，選擇森林中的河流、湖泊、溝渠等自然水源。選擇合適的水泵架設(shè)方式，除了上文中提到的串并聯(lián)架設(shè)法，還可以利用單泵架設(shè)、并聯(lián)架設(shè)和串聯(lián)架設(shè)這三種方法，根據(jù)實(shí)際條件的不同，選擇具體滅火方式，相關(guān)管理者和組織者還應(yīng)該根據(jù)火場(chǎng)地形情況，及時(shí)對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行勘查，尤其是植被種類、植株密度、火場(chǎng)風(fēng)力、風(fēng)向、溫濕度、風(fēng)速等氣象情況，掌握本次火災(zāi)發(fā)展態(tài)勢(shì)，從而確定后續(xù)水帶、水泵等滅火裝備供應(yīng)量，科學(xué)選擇鋪設(shè)路線。

其次，要想提高森林消防水泵應(yīng)用效果，除了技術(shù)方面，相關(guān)部門和管理人員還應(yīng)該重視滅火隊(duì)伍人員配置，比如在石湖林場(chǎng)2021年發(fā)生的森林火災(zāi)中，在救援之前：共配備20 名消防人員，其中火災(zāi)信息員1 名、水槍助手2 名、水槍手2 名、安全員1 名、油料手1 名、隊(duì)長(zhǎng)1 名、每臺(tái)水泵配備3 人、每個(gè)滅火隊(duì)員配備4 臺(tái)水泵、水帶手2 人、水泵手1 人。其中隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)確定具體取水點(diǎn)，做好現(xiàn)場(chǎng)指揮，指定各個(gè)水泵設(shè)立位置，采取合適地段進(jìn)行滅火撲救；火場(chǎng)信息員主要搜集信息，比如撲火進(jìn)度、火災(zāi)發(fā)生趨勢(shì)、火場(chǎng)氣象情況等，并且按照規(guī)定進(jìn)行上報(bào)；安全員主要負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)火場(chǎng)安全隱患，并降低隱患發(fā)生率，做好現(xiàn)場(chǎng)指揮，及時(shí)做出撲救合理化建議；油料手主要更換水泵配件，負(fù)責(zé)備用油量；水帶手主要協(xié)助水泵手進(jìn)行運(yùn)送，負(fù)責(zé)水帶的攜帶和鋪設(shè)；水泵手主要觀察水泵運(yùn)行情況，排除水泵故障。消防滅火隊(duì)伍人員各司其職，可提高森林滅火速度，使得水泵應(yīng)用效率最大化。

2.作業(yè)中

在滅火作業(yè)中，首先，高壓水泵和便攜式水泵放置時(shí)應(yīng)該選擇地勢(shì)平坦區(qū)域，最好靠近水源，靠近雜草較少的地方。固定水泵支架，避免在運(yùn)行中由于自身震動(dòng)而發(fā)生位移，影響水泵正常工作，或者使得水泵翻轉(zhuǎn)滑入水中。其次，對(duì)吸水管進(jìn)行定位，距離水面距離不能小于200mm，如果是浮挺泵，泵底與水面距離不能小于250mm。同時(shí)，應(yīng)檢查底閥彈簧是否可以正常復(fù)位，擰緊外螺紋接口，在吸水管連接到水泵入水口之前，灌滿水，當(dāng)連接之后，上下抽動(dòng)吸水管底端，以此達(dá)到滿水目的。在水泵運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)該配備專業(yè)人員進(jìn)行看守，避免砂石雜物吸入泵體，突然導(dǎo)致停機(jī)問(wèn)題，如果必須要穿越火燒跡地，應(yīng)該使用滲水帶，防止水帶燒壞，如果出現(xiàn)水壓減小或斷流，應(yīng)遵循鋪設(shè)路線原路返回檢查。在更換水槍或者是撤收水帶時(shí)，時(shí)間應(yīng)該控制在兩分鐘之內(nèi)，止水鉗夾帶時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，以防由于長(zhǎng)時(shí)間不工作而導(dǎo)致負(fù)壓急劇遞增，損傷泵體。再次，在作業(yè)時(shí)，撲救人員應(yīng)該及時(shí)根據(jù)火場(chǎng)環(huán)境變化，轉(zhuǎn)變滅火作業(yè)方式，由于水泵滅火作業(yè)本身具有一定局限性，因此，指揮員應(yīng)該根據(jù)火勢(shì)大小、風(fēng)向突變、火線蔓延方向等多種情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患和危機(jī)進(jìn)行指揮和預(yù)判，避免造成人員傷亡。同時(shí)也應(yīng)該注意到，在鋪設(shè)水帶時(shí)，應(yīng)該防止地面有堅(jiān)硬物體，以免發(fā)生漏水現(xiàn)象，供水之后應(yīng)對(duì)水帶進(jìn)行巡查，如果存在漏水現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)套。最后，在實(shí)施水泵滅火時(shí)，為了防止供水中斷后火勢(shì)失控，應(yīng)該建立安全區(qū)域，如果水帶要橫跨公路，必須開設(shè)安全槽，避免車輛碾壓而沖壓水泵。

3.作業(yè)后

在每次作業(yè)之后，應(yīng)該及時(shí)檢查水泵是否出現(xiàn)故障，比如進(jìn)口引水管濾網(wǎng)堵塞、機(jī)封損壞、漏水、進(jìn)口漏氣、葉輪葉片堵塞等，尤其是背負(fù)式消防泵，葉輪多為單級(jí)閉式葉輪，大直徑，窄出口，更加容易造成阻塞，因此，在使用之后，應(yīng)該對(duì)濾網(wǎng)沉底情況進(jìn)行檢查，防止濾網(wǎng)進(jìn)口阻塞，吸入泥沙、水草等，保證濾網(wǎng)過(guò)水面積始終大于進(jìn)口面積的1.5 倍。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不同使用條件和使用環(huán)境，可能導(dǎo)致消防水泵的功能也有所差異，滅火方式主要以多泵接力滅火和泵車一體滅火為主，但是在使用過(guò)程中，部分消防泵存在攜帶不便、對(duì)水質(zhì)要求較高、揚(yáng)程短等局限性問(wèn)題。因此在今后工作中，可以通過(guò)水泵串聯(lián)，提升森林撲火滅火效果，在不浪費(fèi)現(xiàn)有資源的條件下，改裝水泵口徑，使得水泵間可以快速連接，選擇好設(shè)備類型，根據(jù)火勢(shì)大小、風(fēng)向突變、火線蔓延方向等多種情況，靈活制定撲救方案。