北京市十三陵林场油松林地表火行为模拟

摘要 【目的】 油松林是华北地区典型针叶林分,易发生森林火灾。通过对油松林地表火行为模拟研究可以为森林可燃物管理,林火预防及扑救提供科学依据。【方法】 本研究以北京市十三陵林场油松林为研究对象,通过野外调查地表枯死可燃物(1、10、100h时滞)和灌层可燃物,记录林分因子(第1枝下高、树高、林龄和胸径)和环境因子(坡度、坡向和海拔)。结合内业实验测可燃物含水率和热值,利用火行为模拟软件BehavePlus5.0,对1h时滞可燃物设定不同含水率和风速值,模拟所研究林分地表火蔓延速度、火线强度、火焰高度以及单位面积发热量4个重要的火行为指标。【结果】 1、10、100h时滞和灌层可燃物占总可燃物载量比分别为78%、5%、4%和13%。基于实测可燃物载量和含水率,油松林地表火蔓延速度平均值为2.1m/min,火线强度平均值为270kW/m,火焰高度平均值为0.95m单位面积发热量平均值为7139kJ/m2。油松林1h时滞可燃物载量显著高于10h时滞和灌层可燃物载量。在1h时滞可燃物含水率为6%,风速为40km/h的强风和干旱天气条件下,油松林地表火蔓延速度平均值为15.1m/min,火线强度平均值为3278.5kW/m,火焰高度平均值为3.1m,单位面积发热量平均值为12337.5kJ/m2。【结论】 油松林内1h时滞细小可燃物载量高于其他类型可燃物载量。地表火蔓延速度慢,火强度低,火焰高度低于第一枝下高,在正常天气条件下容易被扑灭。模拟结果表明油松林在低含水率的条件下,风速会显著增加地表火蔓延速度,难以人为扑灭,需清理地表可燃物,降低火险