第五章 强风情况下火灾扑救
第五章  强风情况下火灾扑救
张国建
强风情况下火灾是指风力达到6级或6级以上情况下发生的火灾。强风情况下发生火灾,在高速气流的作用下,会增大火场空气的供应量,助长火势,加快可燃物燃烧,促进火势迅速蔓延;特别是露天堆垛、车站码头货场、林业储木场、易燃建筑区等,在强风情况下,火势发展的速度很快,火灾的危险性也更为严重。
第一节  强风的基本特点
强风能引起风灾,摧毁建筑,沙化农田,污染环境,还可以形成洪涝灾害,造成重大财产损失和人员伤亡。
一、风的分类
空气的水平运动称为风。风是地球上大气运动的一种形式。风向指的是水平气流的来向,在地面气象观测中常用16个地理方位来表示,也可以用角度来表示,以正北为基准,顺时针方向旋
转,依次为东风90°、南风180°、西风270°、北风360°。风速定义为单位时间里空气所经过的距离,单位是m/s或者km/h。风级用来表示风速的大小。
1.风力等级划分
1)蒲福风力等级
1805年英国人蒲福(Frincis Beanfort)把风力定为13个等级,最小为0级,最大为12级。蒲福创立的风级,具有科学、精确、通俗、适用等特点,已为各国气象界及整个科学界认可并采用。蒲福之后,“蒲福风力等级”几经修订补充,现已扩展为18个等级,见9-5-1
9-5-1  蒲福风力等级
风级
名称
平地上离地10m处的风速
陆地地面物象
海面波浪
平均浪高(m)
m/s
km/h
海里/h
0
无风
0.00.2
1
1
静,烟直上
平静
0.0
1
软风
0.31.5
15
13
烟示风向
微波峰无飞沫
0.1
2
轻风
1.63.3
611
46
感觉有风
小波峰未破碎
0.2
3
微风
3.45.4
1219
710
旌旗展开
小波峰顶破裂
0.6
4
和风
5.57.9
2028
1116
吹起尘土
小浪白沫波峰
1.0
5
劲风
8.010.7
2938
1721
小树摇摆
中浪折沫峰
2.0
6
强风
10.813.8
3949
2227
电线有声
大浪白沫离峰
3.0
7
疾风
13.917.1
5061
2833
步行困难
破峰白沫成条
4.0
8
大风
17.220.7
6274
3440
折毁树枝
浪长高有浪花
5.5
9
烈风
20.824.4
7588
41-47
小损房屋
浪峰倒卷
7.0
10
狂风
24.528.4
89102
4855
拔起树木
海浪翻滚咆哮
9.0
11
暴风
28.532.6
103117
5663
损毁重大
波峰全呈飞沫
11.5
12
飓风
32.736.9
118133
6471
摧毁极大
海浪滔天
14.0
13
-
37.041.4
134149
7280
-
-
-
14
-
41.546.1
150166
8189
-
-
-
15
-
46.250.9
167183
9099
-
-
-
16
-
51.056.0
184201
100108
-
-
-
17
-
56.161.2
202220
109118
-
-
-
2)台风与飓风
台风和飓风都是指风速达到32.7m/s以上的热带气旋,只是因发生的地域不同,才有了不同名称。出现在西北太平洋和我国南海的强烈热带气旋被称为台风;发生在大西洋、加勒比海和北太平洋东部的则称飓风我国台风分三个等级:
台风。1213级(32.7~41.4m/s)。
强台风。1415级(41.5~50.9m/s)。
超强台风。1617级(大于51.0m/s)。
3)沙尘暴
沙尘暴是指强风将地面大量尘沙吹起,空气浑浊,水平能见度降低,强烈的沙尘暴(瞬时风速大于25m/s,风力10级以上)可能使地面水平能见度低于50m,破坏力极大。
2我国强风的分布
我国是强风经常出现的国家,主要分布在北方地区和东南沿海。总的趋势是北方多于南方,沿海多于内陆,高山隘口多于盆地河谷。东北、华北和西北为70100天,西南、华南和长江流域为325天。全国有4个地区为强风日数高值区。
①青藏高原。青藏高原因海拔高、地表亦较平坦,年强风日数高达75100天,这是我国范围最大的强风日数高值区。强风是高原牧业生产的主要灾害之一。
②中蒙边境地区和新疆西北部。中蒙边境地区和新疆西北部均为寒潮入侵我国的门户,在中蒙边境地处阿尔泰山和大兴安岭之间的广阔山口地带,强风在此畅通无阻。这些地区年强风日数高达5080天。
③东南沿海及岛屿。东南沿海及岛屿年强风日数高达50150天,对农业、渔业及航海业影响较大。
④东北松辽平原。东北松辽平原处于蒙古低压发展地区,春季强风频繁,导致风沙,加剧春旱。强风日数在1250天。
此外,各地高山都在100天以上,新疆北部的阿拉山口为166天左右。
二、强风的危害
强风有巨大的破坏作用,吹倒建筑,污染环境,给人民生命财产造成重大损失。
1强风的危害
1)破坏作用
①强风破坏建(构)筑物,甚至倒塌,造成财产的损失和人员的伤亡。
②强风刮倒电杆造成停水、停电,影响工农业生产。
③撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜、摧毁农田经济作物等。
2)刮蚀地皮
强风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。强风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子沉积在土壤中,使土壤肥力大为降低。此外,大风夹沙粒还会把建筑物和作物表面磨去一层,叫做磨蚀,也是一种灾害。
2台风的危害
台风给广大地区带来了充足的雨水,但台风也总是带来各种破坏,它具有突发性强、破坏力大的特点,是世界上最严重的自然灾害之一。
(1)风力强
台风是一个巨大的能量库,其风速都在32.7m/s以上,甚至在60m/s以上,携带着巨大的能量,有强大的摧毁力。
(2)暴雨
台风是非常强的降雨系统。一次台风登陆,降雨中心一天之中可降下100300mm的大暴雨,甚至可达500800mm。台风暴雨造成的洪涝灾害,是最具危险性的灾害。台风暴雨强度大,洪水出现频率高,波及范围广,来势凶猛,破坏性极大。
(3)风暴潮
风暴潮是指当台风移向陆地时,由于台风的强风和低气压的作用,使海水向海岸方向强力堆
积,潮位猛涨,水浪排山倒海般向海岸压去。强台风的风暴潮能使沿海水位上升56m。风暴潮与天文大潮高潮位相遇,产生高频率的潮位,导致潮水漫溢,海堤溃决,冲毁房屋和各类建筑设施,淹没城镇和农田,造成大量人员伤亡和财产损失。风暴潮还会造成海岸侵蚀,海水倒灌造成土地盐渍化等灾害。
3.沙尘暴的危害
沙尘暴破坏力极大,俗称黑风沙尘暴天气一旦形成,会以排山倒海之势向前移动,携带砂粒的强劲气流所经之处,通过沙埋、风蚀沙割、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等作用方式,使大片的农田或受沙埋,或受风蚀刮走沃土,或者农作物受霜冻之害而颗粒无收,加剧土地沙化,导致生态环境恶化,生存条件恶化,并对交通和供电线路产生严重影响,给人们的生命财产造成重大损失。
第二节  强风情况下的火灾特点
我国部分地区强风天气频发,每年引发许多火灾,呈现出火势蔓延迅速、火情复杂多变、产生大量飞火、影响灭火行动等特点。
一、火势蔓延迅速
可燃物一旦起火,在强风高速气流的作用下,可燃物燃烧猛烈,火势蔓延迅速,极易成灾。
露天堆垛,车站、码头的货场,林业储木场,易燃建筑区,火势发展蔓延速度更快,易形成大面积燃烧。图9-5-1所示为强风情况下扑救大面积火灾的实景。
9-5-强风情况下扑救大面积火灾实景
【例】  20023192时许,新疆自治区棉麻公司大河沿棉麻站因飞火引发火灾。正值强风季节,火势发展迅猛。吐鲁番地区消防支队调集11辆消防车、64名消防人员前往灭火;吐哈油田专职消防队调集9辆消防车、46名消防人员前往增援;乌鲁木齐市消防支队调集5辆消防车、38名消防人员连夜赶赴火场。当地政府同时调集军、警、民近千人参加灭火救援工作,现场使用12辆翻斗车、10余辆卡车、6辆铲车抢运棉花和填埋余火。经奋力扑救,16时将火扑灭。这次火灾过火面积10000m2,烧毁各类棉花2945吨,损失1688.8万元。
②发生火灾后,若灭火力量不足或控制不力,会迅速蔓延造成“火烧连营”。如200462日,新疆维吾尔自治区吐鲁番市恰特卡勒乡村民住宅因大风天引发火灾,造成火烧连营,43户受灾,损失94万余元。
火势蔓延的速度与风的速度有直接关系,风速越快,燃烧时间越长,火势蔓延的速度就越快,见表9-5-2。在同等风速下、同一时间内,火势蔓延的速度表现为侧风比上风快、下风比侧风快,通常为23倍或56倍。
9-5-风速与火势蔓延速度
(单位:m
      时间、
风向
风速(m/s) 
风力级别
10min
20min
30min
40min
50min
60min
上风
侧风
下风
上风
侧风
下风
上风
侧风
下风
上风
侧风
下风
上风
侧风
下风
上风
侧风
下风
2
2
5
5
10
10
15
20
15
20
30
25
35
45
30
45
55
40
55
65
3
3
5
5
10
10
15
20
15
25
35
25
35
45
30
50
60
40
60
70
4
5
5
10
10
15
35
20
25
55
25
40
75
35
50
100
45
65
120
5
5
10
10
15
20
35
20
30
60
30
45
85
40
55
115
50
75
140
6
4
10
10
15
15
20
45
20
30
80
30
50
110
40
60
140
50
75
170
7
10
10
15
15
25
55
25
30
90
35
55
125
45
65
160
55
85
200
8
5
10
10
15
20
25
55
25
40
100
35
60
140
50
75
185
60
95
225
9
10
15
20
20
30
65
30
45
115
40
65
165
50
85
215
65
105
260
10
10
15
20
25
35
75
35
50
130
45
70
180
55
95
235
70
115
290
12
6
15
15
25
25
40
110
35
55
160
50
80
230
65
105
290
80
130
265
14
7
15
20
35
30
45
115
40
60
200
55
90
285
75
120
365
90
150
450
16
15
20
45
35
50
145
45
70
240
60
100
340
85
135
435
100
170
530
18
8
20
25
60
40
60
200
50
80
295
70
120
415
95
160
530
120
200
645
20
20
30
70
45
70
205
60
95
345
80
140
480
105
185
615
135
235
750
22
9
25
35
85
50
80
245
70
110
400
90
160
560
120
215
720
150
270
880
24
30
40
100
60
95
285
80
120
470
100
180
660
135
250
845
170
305
1030
二、火情复杂多变
台风等级划分几个等级强风情况下的火灾,违背了一般火灾燃烧规律,火场上会出现“风暴”、“涡流”、“跳跃式”燃烧形式,使火情发生突变。
由于高温和烧燃产物的作用,火场会形成小气候区,风力瞬间加大。风力为78级时,火场上的阵风可达911级,以致出现火灾“风暴”,使火势形成一条火龙,直扑下风方向。
当强大风力遇到障碍时,便会产生“涡流”,使周围的可燃物瞬时点燃,加剧了燃烧速度。强大的“涡流”,席卷燃烧着的物质微粒、木片、火块,成团地拔地而起,借强大的风力飘落到下风和侧风方向,引起新的火点。
由于火场上的“风暴”和热辐射的共同作用,火势可以越过低矮的建筑物,点燃较高的建筑物,出现“跳跃式”燃烧。
三、产生大量飞火
强风刮起燃烧的物质,四处飞散,造成多个起火点。
由于强风和热气流的作用,燃烧着的可燃物质或其他火种被带到很远的下风或侧风方向的地方,造成新火点。飞火距离与风速的关系曲线如图9-5-2所示。
9-5-2  飞火距离与风速的关系曲线
飞火飘落的规律是由近及远,近处多,远处少。
飞火飘落的距离与可燃物质的性质、质量、火场可燃物质的燃烧强度、热气流作用的大小有关,与风速有更大的关系。
飞火不仅能引起下风方向露天的可燃物质、可燃结构燃烧,还能引起室内可燃物质起火。
【例】  20041221720分,湖南省常德市桥南市场开发总公司电子通讯城底楼发生火灾。平时常德的风力为34级,21日凌晨突然刮起67级北风,风助火势,火从北边向南边蔓延,火场上空的飞火飘到100多米远,形成多个火点,造成5200余户业主受灾,过火面积83276m2,倒塌面积10011m2,造成财产损失1.87亿元。火灾导致15名众和8名消防人员受伤。图9-5-3所示为桥南大火现场场景
9-5-3  桥南大火现场场景
四、影响灭火行动
强风不但助长火势,还直接影响到消防人员的灭火行动。
风刮起的尘土、沙暴会伤害消防人员的眼睛,并且降低了能见度,不利于侦察、观察和目标识别。

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