Гидрологический прогноз лесных пожаров и их предотвращение

Из этих примеров следует, что для оценки влажности топлива необходимо рассматривать не только величину минимального стока, но, очевидно, и характерные особенности кривых спада гидрографов стока. Для этой цели можно анализировать кривые спада на полулогарифмической клетчатке, на которой они представляются, как правило, в виде прямой линии. На водосборах со сложной гидрогеологической структурой кривые спада обычно слегка вогнуты и могут быть представлены несколькими прямыми линиями.

При длительной засухе кривые спада становятся более крутыми, чем обычно. При этом вогнутая форма кривой может смениться на выпуклую. Обычно кривые спада прерываются небольшими дождями или моросью. В этом случае бывает трудно проанализировать кривизну линии спада, но величина интенсивности спада может быть измерена в интервалах между дождями. Сток внезапно может прекратить уменьшаться и будет держаться на некотором маленьком значении, несмотря на сухую погоду. Это говорит о том, что основной сток иссяк и продолжается только глубокий родниковый сток и разгрузка артезианских вод. Это означает начало критически огнеопасного периода. Сезон дождей, прерывающий засуху, обычно облегчает положение и приносит какое-то облегчение, - а так ли это? К сожалению, из-за неравномерного характера осадков в течение сухого периода трудно оценить эффект такого дождя на основе метеорологических данных. Однако существуют простые способы определения окончания критической опасности пожара. Если после дождя расход воды восстанавливается и убывает с обычной скоростью, то непосредственная угроза большого пожара миновала. Крутой спад и возврат к величине стока до дождя означает, что дождь не дал результатов.

Можно выделить две группы предикторов, определяющих пожароопасность лесов.

А. Ранние предикторы: 1) низкий сток воды; 2) быстрый спад гидрографа стока; 3) изменение кривой спада от вогнутой формы к выпуклой.

В. Поздние предикторы: 1) стабилизация спада до величины глубокого стока; 2) резкий спад после промежуточных небольших дождей; 3) выпуклая форма кривой спада после промежуточных дождей; 4) резкая стабилизация спада к глубокому стоку спустя несколько дней после небольшого дождя.

Появление этих последних предикторов означает, что вероятность лесного пожара увеличивается.

Использование математических приемов анализа условий возникновения пожаров бесспорно повысит точность прогностической модели. Но и предлагаемый метод прогноза привлекателен своей простотой и ясностью и может быть реализован с помощью несложной компьютерной техники. Для выпуска прогноза необходимо иметь гидрограф стока, построенный на полулогарифмической клетчатке, где хорошо будет видно, что произойдет с кривыми спада до начала сильного пожара.

Рассмотрим возможности предотвращения лесных пожаров на основе информации об их гидрологическом прогнозировании. Прежде подчеркнем основные преимущества гидрологического метода прогноза по сравнению с метеорологичским. Во-первых, данные по спаду обычно более точны, более представительны для всего водосбора, чем метеорологические измерения по ограниченному числу станций. Метеорологическая станция обычно контролирует погодные условия только в ее окрестности. Гидрологические данные в замыкающем створе характеризуют погоду по водосбору в среднем, нивелируя ее случайные пространственные колебания. Во-вторых, исключается необходимость определять самый "трудный" метеорологический элемент - испарение. В-третьих, если в какой-то день происходит ошибка в оценке интенсивности спада гидрографа стока, то она никак не влияет на определение величины спада в последующие дни. Очевидные преимущества гидрологического метода не означают, однако, что используемые метеорологические индексы и прочая техника прогноза должны быть упразднены и забыты. Гидрологическая техника только дополняет их.

Интенсивность спада гидрографа показывает емкость водоносных горизонтов и их способность подпитывать верхние слои почвы за счет капилярного поднятия. Так как деревья могут получать воду из нижних почвенных горизонтов, то они могут пережить даже экстремальную засуху. Но когда эти внешние резервы истощаются, лес засыхает. Такое состояние описано в литературе о лесных пожарах Люком [5] как особенно провоцирующее их возникновение. Никакие погодные изменения, кроме сильного ливня, не смогут спасти положение. Повышение влажности воздуха, уменьшение скорости ветра, даже морось в течение нескольких дней могут только отсрочить возникновение пожара, но не исключить его. На водосборе просто нет запасов воды.