Tài liệu Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp góp phần cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng tại huyện nguyên bình tỉnh cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- NGUYỄN HÙNG QUỐC NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GÓP PHẦN CHO CÔNG TÁC PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY RỪNG TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- NGUYỄN HÙNG QUỐC NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP GÓP PHẦN CHO CÔNG TÁC PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY RỪNG TẠI HUYỆN NGUYÊN BÌNH TỈNH CAO BẰNG Chuyên ngành: Lâm học Mã số ngành: 60620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. GS.TS. ĐẶNG KIM VUI 2. TS. ĐẶNG KIM TUYẾN Thái Nguyên, năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu nghiên cứu này đều được tiến hành tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng do bản thân tôi thực hiện trong thời gian từ năm 2018 đến năm 2020. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào. Các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm./. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 Người viết cam đoan Nguyễn Hùng Quốc ii LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, Khóa học cao học K26 Lâm học (2018 - 2020) đã bước vào giai đoạn kết thúc. Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, tôi luôn nhận được sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của Nhà trường, các thầy, cô giáo, cơ quan và bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo GS.TS. Đặng Kim Vui và TS. Đặng Kim Tuyến, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nông lâm, Phòng đào tạo bộ phận Quản lý Sau Đại học đã tạo điều kiện cho tôi theo học khóa học này. Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn tới Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao Bằng và toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện về thời gian, thu thập số liệu; hỗ trợ và tham gia nhiều ý kiến quý báu cho luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn anh chị em học viên lớp cao học Lâm học 26 đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những người luôn sát cánh và động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng trong khuôn khổ thời gian còn hạn chế nên luận văn sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo để luận văn hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 Học viên Nguyễn Hùng Quốc iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ...................................................... 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ........................................................................................ 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài........................................................................ 3 Chương 1 .......................................................................................................... 4 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 4 1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu .................................................................... 4 1.1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu ......................................................... 4 1.1.2. Những nghiên cứu về cháy rừng trên thế giới ........................................ 6 1.1.2.1. Các nghiên cứu về bản chất của cháy rừng ........................................ 6 1.1.2.2. Các nghiên cứu về phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng ............. 7 1.1.2.3. Các nghiên cứu về công trình phòng cháy rừng ................................. 8 1.1.2.4. Các nghiên cứu về biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng ............... 9 1.1.2.5. Các nghiên cứu về phương tiện phòng cháy và chữa cháy rừng ....... 10 1.2. Nhận xét và đánh giá chung ..................................................................... 19 Chương 2 ........................................................................................................ 21 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 21 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 21 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 21 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 21 2.2. Địa điểm và thời gian ............................................................................... 21 2.2.1. Địa điểm thực hiện ................................................................................ 21 2.2.2. Thời gian thực hiện: Từ tháng 5 năm 2019 đến tháng 8 năm 2020...... 21 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 21 2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 22 2.4.1. Quan điểm nghiên cứu và cách tiếp cận của đề tài .............................. 22 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ........................................................... 23 Chương 3 ........................................................................................................ 30 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................... 30 iv 3.1. Đánh giá đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội ảnh hưởng tới công tác PCCCR tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng ....................................... 30 3.1.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên ảnh hưởng tới công tác PCCCR ........ 30 3.1.2. Ảnh hưởng của các yếu tố kinh tế - xã hội ............................................ 37 3.2. Đánh giá hiện trạng tài nguyên rừng và tình hình cháy rừng tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2015 - 2019 ................................................................... 41 3.2.1. Hiện trạng tài nguyên rừng tại địa bàn nghiên cứu ............................. 41 3.2.2. Tình hình cháy rừng tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2015-2019 ..... 43 3.3. Nghiên cứu xác định mùa cháy rừng và phân vùng trọng điểm cháy rừng tại khu vực nghiên cứu .......................................................................................... 45 3.3.1. Xác định mùa cháy rừng tại khu vực nghiên cứu .................................... 45 3.3.2. Ảnh hưởng của thảm thực vật tới cháy rừng ........................................ 46 3.3.3. Xác định khối lượng của vật liệu cháy, độ ẩm của vật liệu cháy ......... 50 3.3.4. Phân vùng trọng điểm dễ cháy rừng khu vực nghiên cứu .................... 54 3.4. Đánh giá hiệu quả công tác phòng chống cháy rừng tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2015 - 2019 ............................................................................... 55 3.4.1. Các công tác phòng chống cháy rừng chủ đạo..................................... 55 3.4.2. Một số luật và văn bản liên quan đến công tác PCCCR ...................... 58 3.4.3. Sự tham gia của người dân trong công tác phòng chống cháy rừng ... 62 3.4.4. Công tác tuyên truyền PCCCR tại khu vực nghiên cứu........................ 64 3.4.5. Các biện pháp kỹ thuật PCCCR tại địa phương ................................... 65 3.5. Những thuận lợi, khó khăn và đề xuất một số giải pháp góp phần cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng ... 66 3.5.1. Thuận lợi ............................................................................................... 66 3.5.2. Khó khăn ............................................................................................... 68 3.5.3. Các giải pháp PCCCR .......................................................................... 69 3.5.4. Tổ chức thực hiện các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng ............ 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 76 1. Kết luận ....................................................................................................... 76 2. Đề nghị ........................................................................................................ 77 I. Tài liệu tiếng Việt ........................................................................................ 78 II. Tài liệu tiếng nước ngoài ............................................................................ 81 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn; Cr : Cấp cực kỳ nguy cấp (Critically Endangered); GPS : Hệ thống định vị toàn cầu; DT : Đường kính tán; D1.3 : Đường D00 : Đường kích gốc; D1.3tb : Đường kính ngang ngực trung bình; HDC : Chiều cao dưới cành; HVN : Chiều cao vút ngọn; Hvntb : Chiều cao vút ngọn trung bình; OTC : Ô tiêu chuẩn; ODB : Ô dạng bản; QXTVR : Quần xã thực vật rừng; TS : Tái sinh; VQG : Vườn quốc gia; HKL : Hạt Kiểm lâm; P : Chỉ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng; PCCR : Phòng cháy chữa cháy rừng; UBND : Ủy ban nhân dân; VLC : Vật liệu cháy. kính 1,3 m; vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phân cấp cháy rừng theo chỉ số P ................................................... 11 Bảng 1.2. Phân cấp nguy cơ cháy rừng ........................................................... 12 Bảng 3.1. Nhiệt độ các tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu…………32 Bảng 3.2. Số giờ nắng theo các tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu 33 Bảng 3.3. Lượng mưa các tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu 34 Bảng 3.4. Độ ẩm các tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu 35 Bảng 3.5. Hiện trạng tài nguyên rừng huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng 41 Bảng 3.6. Hiện trạng tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu 42 Bảng 3.7. Tình hình cháy rừng tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2015-2019 43 Bảng 3.8. Nhiệt độ và lượng mưa trung bình 5 năm của khu vực nghiên cứu……………………………………………………………………………. 45 Bảng 3.9. Kết quả điều tra tầng cây cao ở các trạng thái rừng 47 Bảng 3.10. Kết quả điều tra cây bụi thảm tươi ở các trạng thái rừng 48 Bảng 3.11. Kết quả điều tra cây tái sinh 49 Bảng 3.12. Khối lượng VLC ở các loại rừng tại khu vực nghiên cứu 51 Bảng 3.13. Độ ẩm vật liệu cháy các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 52 Bảng 3.14. Phân cấp khả năng xuất hiện cháy rừng tại 3 xã khu vực nghiên cứu dựa vào độ ẩm vật liệu cháy (theo TS. Bế Minh Châu 2002) 52 Bảng 3.15. Đặc điểm rụng lá của các loài cây tầng cao trong trạng thái rừng lá rộng thường xanh tại khu vực nghiên cứu 54 Bảng 3.16. Một số văn bản Luật và dưới Luật liên quan đến PCCCR 59 Bảng 3.17. Kết quả điều tra phỏng vấn tại khu vực nghiên cứu 62 Bảng 3.18. Kết quả thực hiện công tác tuyên truyền PCCCR tại khu vực nghiên cứu năm 2019 64 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Tam giác lửa ...................................................................................... 5 Hình 2.1. Phương hướng giải quyết vấn đề của đề tài .................................... 23 Hình 3.1. Sự thay đổi nhiệt độ theo tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu ......................................................................................................................... 33 Hình 3.2. Sự thay đổi số giờ nắng theo tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................................... 34 Hình 3.3. Sự thay đổi lượng mưa theo tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................................... 35 Hình 3.4. Sự thay đổi độ ẩm không khí theo tháng trong 5 năm tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 36 Hình 3.5. Biểu đồ thay đổi nhiệt độ và lượng mưa trung bình trong 5 năm theo các tháng tại khu vực nghiên cứu ............................................................ 46 Hình 3.6. Lập OTC điều tra tầng cây cao ở các loại rừng .................................. 48 Hình 3.7. Thu thập mẫu vật liệu cháy tại rừng ............................................... 50 Hình 3.8. Sơ đồ chỉ đạo phối hợp giữa các lực lượng hỗ trợ chủ rừng trong công tác chữa cháy lửa rừng ........................................................................... 58 Hình 3.9. Mức độ tham gia của người dân trong PCCCR tại khu vực nghiên cứu ................................................................................................................... 63 Hình 3. 10. Công tác diện tập PCCCR tại xã Ca Thành, huyện Nguyên Bình năm 2019 ......................................................................................................... 71 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Rừng là lá phổi xanh của trái đất, là nguồn tài nguyên có khả năng tự tái tạo và phục hồi, có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái, điều hòa chế độ khí hậu, bảo vệ môi trường, đa dạng sinh học… trên hành tinh của chúng ta. Rừng còn có vai trò quan trọng trong cuộc sống của xã hội loài người, cung cấp các loại sản phẩm và dịch vụ cho cuộc sống con người như gỗ, các loại lâm sản ngoài gỗ, các dịch vụ môi trường, du lịch sinh thái và các nhu cầu của con người. Trong những thập kỷ những tác động của con người đã làm cho rừng không những suy giảm cả về diện tích và chất lượng. Một trong những nguyên nhân gây mất rừng là do cháy rừng. Cháy rừng là hiện tượng phổ biến, thường xuyên xảy ra ở nước ta và nhiều nước trên thế giới, đã gây nên những tổn thất nhiều mặt về kinh tế, môi trường và cả tính mạng con người. Những năm gần đây do biến đổi khí hậu, trái đất nóng lên dẫn đến các vụ cháy rừng càng xảy ra nhiều hơn ở nước ta. Theo thống kê hàng năm trên thế giới cháy rừng đã thiêu huỷ hàng triệu ha rừng. Ở Việt Nam, theo thống kê của Cục Kiểm lâm trong giai đoạn 10 năm (2009- 2019), cả nước đã xảy ra 7.380 vụ cháy rừng; diện tích rừng bị thiệt hại 49.837 ha. Bình quân 715 vụ/năm, diện tích rừng bị thiệt hại gần 5.000 ha/năm.. Thiệt hại ước tính mất hàng trăm tỷ đồng mỗi năm, hàng ngàn ha rừng làm thiệt hại tiền của, môi trường và tính mạng con người. Vì vậy phòng cháy, chữa cháy rừng là một trong những nội dung rất quan trọng của công tác quản lý bảo vệ tài nguyên rừng và môi trường. Nhận thức được vấn đề cấp bách đó, trong những năm qua Đảng và Nhà nước đã có rất nhiều sự quan tâm đến công tác PCCCR, hệ thống văn bản quy phạm pháp luật ngày càng được bổ sung hoàn thiện, các biện pháp tăng cường công tác PCCCR được thực hiện đồng bộ từ trung ương đến địa phương. 2 Nguyên Bình là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Nam của tỉnh Cao Bằng, cách Thành phố Cao Bằng 45 km. Có nhiều dân tộc anh em sinh sống, trong đó chủ yếu là người Tày, Nùng, Dao còn lại là các dân tộc khác như: Kinh, Mông... sinh sống đan xen trong và ven rừng. Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 83.796,18 ha, Diện tích rừng và đất lâm nghiệp: 72.627,59 ha; Trong đó: Diện tích đất có rừng: 53.602,79 ha, Diện tích đất chưa có rừng: 19.024,80 ha. Rừng và đất lâm nghiệp cơ bản đã được giao cho các tổ chức, cộng đồng thôn xóm, các hộ gia đình, cá nhân quản lý, khoanh nuôi, phát triển rừng, nâng cao được ý thức trách nhiệm trong công tác Quản lý bảo vệ rừng và phòng cháy, chữa cháy rừng. Trong mùa khô hàng năm các cấp chính quyền, các tổ chức và nhân dân các địa phương đã chú trọng quan tâm công tác PCCCR, quản lý khá tốt các nguồn vật liệu gây cháy rừng, thường xuyên kiểm tra các khu vực có nguy cơ dễ xảy ra cháy rừng, tổ chức các tổ, đội thường trực PCCCR trong những ngày cao điểm, phát hiện và tổ chức lực lượng tham gia chữa cháy khi có cháy rừng xảy ra. Có thể thấy số lượng các vụ cháy rừng ở huyện Nguyên Bình tuy không lớn nhưng mức độ ảnh hưởng và tác động rất lớn, đặc biệt là trong 5 năm gần đây. Hiện nay, huyện Nguyên Bình đã chủ động đẩy mạnh công tác tuyên truyền Luật bảo vệ rừng, tổ chức ký cam kết thực hiện nội quy, quy chế PCCCR nâng cao nhận thức của người dân và chủ rừng. Tuy nhiên, số vụ cháy rừng vẫn tiếp tục xảy ra và có tính chất gia tăng trước tình hình biến đổi khí hậu khác thường, nguy cơ xảy ra cháy rừng tại các khu vực rừng giáp ranh giữa các huyện trong tỉnh và tỉnh Bắc Kạn là rất cao, hiệu quả của công tác PCCCR chưa cao, do đó đã gây thiệt hại nhiều về tài nguyên rừng, kinh tế và môi trường. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp góp phần cho công tác phòng cháy và chữa cháy rừng tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng” là rất cần thiết, vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 3 2. Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng phòng cháy, chữa cháy rừng tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng và tìm hiểu một số yếu tố ảnh hưởng đến công tác phòng cháy chữa cháy rừng. - Xác định được những thuận lợi khó khăn trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng. - Đề xuất được một số giải pháp nâng cao hiệu quả phòng cháy chữa cháy rừng tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng trong thời gian tới. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Nắm được phương pháp nghiên cứu về thực trạng gây cháy rừng ở huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng nói riêng và cháy rừng ở miền Bắc nước ta nói chung. - Xác định được một số cơ sở khoa học: Các yếu tố về điều kiện tự nhiên; Mùa cháy rừng, tháng khô, hạn, kiệt và các yếu tố kinh tế - Xã hội… làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp PCCCR tại huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Đề tài thực hiện nhằm đề xuất được một số giải pháp cho công tác PCCCR cho huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng trong thời gian tới, góp phần quản lý rừng, nâng cao hiệu quả kinh tế và chức năng phòng hộ môi trường sinh thái tại địa bàn nghiên cứu. 4 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan tài liệu nghiên cứu 1.1.1. Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu Theo tài liệu về quản lý lửa rừng của tổ chức Nông Lương liên Hiệp Quốc (FAO) cháy rừng là: “Sự xuất hiện và lan truyền các đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người, gây nên tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường”. Một phản ứng cháy xảy ra khi đủ các yếu tố: Vật liệu cháy có w<25% (chất bị cháy) Oxy (chất duy trì sự cháy) Nguồn lửa (nguồn nhiệt cháy). Nguồn lửa gây ra cháy rừng có nhiều nhưng có thể chia ra làm 2 nhóm chính: Lửa do các hiện tượng tự nhiên và lửa do hoạt động của con người. + Nguồn lửa do các hiện tượng tự nhiên gây ra như sấm sét, núi lửa, động đất, v.v… rất khó khống chế. Nguyên nhân này chiếm tỉ lệ thấp 1 - 5% và chỉ xuất hiện trong những điều kiện hết sức thuận lợi cho quá trình phát sinh nguồn lửa tiếp xúc với các vật liệu khô ở trong rừng. + Trong thực tế nguồn lửa gây ra các đám cháy trong rừng là do con người gây nên như từ các hoạt động cố ý hay vô ý như: đốt nương, đốt ong, đốt lửa sưởi ấm … Theo thống kê nguồn lửa gây cháy rừng do hoạt động của con người chiếm trên 90%. Nếu thiếu 1 trong 3 nhân tố trên quá trình cháy không xảy ra, sự kết hợp 3 nhân tố này tạo thành một tam giác lửa. Mỗi yếu tố trên tạo thành ba cạnh của một tam giác lửa như hình vẽ sau: 5 Nguồn lửa Oxy Vật liệu cháy Hình 1.1. Tam giác lửa Thiếu một trong ba yếu tố trên đều không xảy ra đám cháy. Khi đủ ba yếu tố có thể tạo thành đám cháy hay không còn phụ thuộc vào độ ẩm của vật liệu cháy nếu độ ẩm của vật liệu cháy nhỏ hơn 25% thì khả năng bắt lửa sẽ cao hơn. Nếu làm giảm hoặc loại bỏ một trong những yếu tố trên thì đám cháy rừng sẽ thu nhỏ hoặc bị dập tắt. Đây là một cơ sở khoa học trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng đem lại hiệu quả cao. Cháy rừng được chia làm 3 loại là: - Cháy lan trên mặt đất: Là trường hợp đám cháy xảy ra ở tẩng cây bụi cỏ khô trên mặt đất. - Cháy tán rừng: Là trường hợp ngọn lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang cây khác, làm cho tán rừng trồng và rừng tự nhiên bị cháy táp lá gây chết một phần hoặc toàn bộ cây rừng. - Cháy ngầm: Là trường hợp xảy ra khi ngon lửa lan chậm dưới mặt đất, trong lớp thảm mục hoặc than bùn. Khi xảy ra cháy rừng có thể xuất hiên cùng lúc 2 đến 3 loại cháy rừng. Tùy theo loại cháy rừng mà ta có thể đưa ra những biệt pháp chữa cháy khác nhau để đem lại hiệu quả cao nhất. 6 1.1.2. Những nghiên cứu về cháy rừng trên thế giới Trên thế giới những nghiên cứu về phòng cháy, chữa cháy rừng đã được bắt đầu vào thế kỷ XX. Thời kỳ đầu chủ yếu tập trung ở các nước có nền kinh tế và lâm nghiệp phát triển như Mỹ, Nga, Đức, Thụy Điển, Canada, Pháp... Ở những nước này việc xác định mức độ nguy hiểm của cháy rừng từng ngày đã trở thành một phương thức quản lý cháy rừng không thể thiếu được. Hiện nay trong nghiên cứu PCCCR có thể chia ra làm các lĩnh vực chính như sau: - Bản chất của cháy rừng; - Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng; - Công trình PCCCR; - Phương pháp chữa cháy rừng; - Phương tiện chữa cháy rừng. 1.1.2.1. Các nghiên cứu về bản chất của cháy rừng Ở Mỹ, từ năm 1914, E.A. Beal và C.B. Show đã nghiên cứu và xác định 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 khôhạn của rừng. Độ khô hạn càng cao, khả năng xuất hiện cháy rừng càng dễ xảy ra. Các nghiên cứu đã chỉ ra bản chất của cháy rừng là hiện tượng ôxy hóa các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao, nó xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 thành tố là nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy. Tùy thuộc vào đặc điểm của các yếu tố nêu trên, cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown A.A,1979; Chandler C., Cheney P., Thomas P., Trabaud L., Wiliams D., 1983). Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng như sau: - Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng: là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất; 7 - Cháy tán rừng: Là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; - Cháy ngầm: Là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời hai ba loại cháy trên và tùy theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau (Brown A.A,1979; Gronquist R., Juvelius M., Heikkila T., 1993; Mc Arthur A.G., Luke R.H.,1986; Timo V. Heikkila; Roy Gronquist; Mike Jurvelius, 2007). Những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của cháy rừng là thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Thời tiết đặc biệt là lượng mưa (Lm), nhiệt độ không khí (Tkk), độ ẩm không khí (Wkk) và tốc độ gió (Vg) ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy (Wvlc) rừng qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy. Loại rừng ảnh hưởng tới tính chất vật lý, hóa học, khối lượng và phân bố của vật liệu cháy qua đó ảnh hưởng đến loại cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy và hoạt động kinh tế - xã hội của con người như: Đốt nương rẫy, săn bắn, du lịch, nấu ăn… đều có ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy. Phần lớn các biện pháp phòng cháy rừng đều được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể ở địa phương. 1.1.2.2. Các nghiên cứu về phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng Với nghiên cứu về bản chất của cháy rừng nói trên thì các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng (DBNCCR) đều tính đến đặc điểm diễn biến hằng ngày của lượng mưa, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí (Chandler C, 1983; MiBbach K, 1972). Ở một số nước khi DBNCCR ngoài yếu tố khí tượng còn căn cứ vào một số yếu tố khác. Ở Đức và Mỹ sử dụng thêm độ ẩm của vật liệu cháy, ở Pháp tính thêm lượng nước hữu hiệu trong đất và độ ẩm của vật liệu 8 cháy, ở Trung Quốc có bổ sung thêm cả tốc độ gió (Vg), số ngày không mưa và lượng bão hòa (Lbh). Năm 1920, hệ thống cháy rừng ở Mỹ được đưa ra sử dụng và cho đến nay, nó đã được cải tiến tương đối hoàn chỉnh. Hệ thống này, căn cứ chủ yếu vào mối quan hệ giữa nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí và độ ẩm vật liệu cháy để dự báo khả năng cháy rừng cho các loại vật liệu cháy khác nhau trên cơ sở phân loại vật liệu cháy ra các nhóm chính và kết hợp quan sát điều kiện khí tượng, địa hình, độ ẩm vật liệu cháy từ đó đưa ra mô hình dự báo khả năng xuất hiện cháy rừng và quy mô đám cháy (Brown A.A, 1979). Ở Trung Quốc đã nghiên cứu phương pháp cho điểm các nhân tố ảnh hưởng đến NCCR, trong đó có cả những yếu tố kinh tế - xã hội và NCCR được tính theo tổng số điểm của các yếu tố (Asian Biodiversity, 2001). Các phương pháp DBNCCR ở mỗi nước trên thế giới có nhiều điểm tương đồng, nhưng hiện nay vẫn chưa có phương pháp mang tính quy chuẩn áp dụng chung cho thế giới. Vì vậy, hiệu quả của công tác DBNCCR vẫn còn hạn chế ngay ở các nước phát triển. 1.1.2.3. Các nghiên cứu về công trình phòng cháy rừng Gronquist R., Juvelius M., Heikkila T., (1993), những nghiên cứu đã chỉ ra sự hiệu quả của các công trình PCR là các đường băng cản lửa, các vành đai cây xanh và hệ thống kênh mương ngăn cản cháy rừng. Từ những năm đầu thế kỷ XX, nhiều chuyên gia về lửa rừng ở một số nước Châu Âu đã nghiên cứu và bước đầu đưa ra những ý kiến về xây dựng các băng xanh cản lửa và đai xanh phòng cháy rừng trên đó có trồng các loài cây lá rộng; ở Nga đã thiết lập những băng cây xanh chịu lửa khép kín với kết cấu nhiều loài cây, tạo thành nhiều tầng để ngăn lửa cháy từ ngoài vào các khu rừng thông, bạch đàn, sồi,… Các nước khác tiến hành nghiên cứu vấn đề này, rất sớm và có nhiều công trình nhất vẫn là Đức, Nga và các nước thuộc Liên Xô cũ, Mỹ, Canada, Nhật Bản và Trung Quốc,… (Phạm Ngọc Hưng, 2001). 9 1.1.2.4. Các nghiên cứu về biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng Các biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng được nghiên cứu chủ yếu hiện nay là hướng vào làm suy giảm 3 thành phần của tam giác lửa: - Giảm nguồn lửa: Quản lý chặt chẽ sử dụng lửa trong rừng, tuyên truyền vận động tăng cường ý thức của người dân trong sử dụng lửa, chặt phát băng ngăn lửa cháy lan. - Đốt trước một phần vật liệu cháy: Thu gom, đốt trước vật liệu cháy trong rừng để giảm khối lượng vật liệu cháy hoặc đốt đón cháy( đốt ngược hướng với hướng lan tràn để cô lập đám cháy). Các công trình nghiên cứu về đốt trước làm giảm vật liệu cháy đã được nhiều nước áp dụng ngay từ đầu thế kỷ XX ở nhiều nước: Đức, Mỹ, Nga, Canada và Trung Quốc. Đối tượng rừng được đưa vào đốt trước làm giảm vật liệu có cả rừng tự nhiên và rừng trồng. Thường các chủ rừng đốt theo đám ở những diện tích rừng có nhiều vật liệu cháy, có nguy cơ cháy cao vào thời gian trước mùa cháy, hạn chế đến mức thấp nhất khả năng cháy lan đến khu rừng lân cận (Brown A.A,1979; Gronquist R., Juvelius M., Heikkila T., 1993; Mc Arthur A.G., Luke R.H.,1986). Từ thập kỷ 70 của thế kỷ XX đến nay, có một số nước: Australia, Mỹ, Nga, Canada, Indonexia, Thái Lan,… đã có nhiều nghiên cứu và đưa ra được những quy trình đốt trước cho các khu rừng trồng thuần loài có nguy cơ cháy cao. Gronquist R., Juvelius M., Heikkila T., 1993, đã đưa ra các vấn đề về khối lượng, độ ẩm vật liệu cháy, thời tiết, diện tích, địa hình và các vấn đề về kinh phí, tổ chức lực lượng một cách khá toàn diện trong đốt trước có điều khiển cho các vùng rừng trọng điểm cháy dựa trên nghiên cứu về đặc điểm nguồn vật liệu cháy và việc đốt thử trên những diện tích rộng lớn. - Dùng chất dập cháy để giảm nhiệt lượng của đám cháy hoặc ngăn cách vật liệu cháy với ôxy không khí (nước, đất, cát, hóa chất dập cháy v.v…). 10 1.1.2.5. Các nghiên cứu về phương tiện phòng cháy và chữa cháy rừng Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, những nghiên cứu và ứng dụng phục vụ cho công tác PCCCR ngày càng được nâng cao. Với việc phát triển của lĩnh vực viễn thám và công nghệ GIS đã đem lại những thông tin một cách nhanh chóng nhất về diễn biến tài nguyên rừng, thời tiết, có khả năng dự báo chính xác nguy cơ xảy ra cháy rừng. Các thông tin này có thể dược tiếp cận thông qua nhiều hình thức: radio, truyền hình, internet… một cách dễ dàng thuận lợi. Các phương tiện chữa cháy rừng đã và đang được nghiên cứu và không ngừng hoàn thiện từ phương tiện thô sơ thủ công đến cơ giới hiện đại. Ở một số nước phát triển: Mỹ, Canada đã sử dụng máy bay chữa cháy, bom dập lửa, tạo mưa nhân tạo… 1.1.3. Những nghiên cứu về cháy rừng ở Việt Nam 1.1.3.1. Các nghiên cứu về phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng Những nghiên cứu về công tác dự báo cháy rừng ở nước ta được bắt đầu từ năm 1981, trong thời gian này chủ yếu áp dụng phương pháp dự báo của V.G. Nesterop (Ngô Quang Đê, Lê Đăng Giảng, Phạm Ngọc Hưng, 1983). Theo phương pháp này cấp nguy hiểm của cháy rừng được xác định theo giá trị khí tượng tổng hợp (P) bằng tổng của tích số giữa nhiệt độ và độ chênh lệch bão hòa của không khí lúc 13 giờ hàng ngày kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa dưới 3mm. Năm 1988 theo kết quả nghiên cứu của Phạm Ngọc Hưng (1988) cho thấy, phương pháp của V.G. Nesterop có độ chính xác cao hơn nếu tính giá trị P kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa dưới 5mm). Tác giả tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau: Trong đó 11 P: Chỉ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng K: Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày, K có giá trị bằng 1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày vượt quá 5mm. n: Số ngày không mưa hoặc có lượng mưa ngày nhỏ hơn 5mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5mm. ti13: Nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (00). di13: Độ chênh lệch bão hoà của không khí lúc 13 giờ (mb). Tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy đã xảy ra trong 10 năm để điều chỉnh lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh. Kết quả phân cấp cháy rừng Thông theo chỉ tiêu P cho rừng Thông Quảng Ninh của TS Phạm Ngọc Hưng: Bảng 1.1. Phân cấp cháy rừng theo chỉ số P Cấp cháy Độ lớn của P Khả năng cháy I <1000 II 1001 - 2500 Có khả năng cháy III 2501 - 5000 Nhiều khả năng cháy IV 5001 - 10.000 V >10.000 Ít có khả năng cháy Nguy hiểm Cực kỳ nguy hiểm Ngoài ra, trên cơ sở phát hiện mối liên hệ chặt chẽ giữa số ngày khô hạn liên tục (H) (số ngày liên tục có lượng mưa dưới 5mm) với chỉ số P, tác giả Phạm Ngọc Hưng, (2004) đã đưa ra phương pháp DBNCCR theo số ngày khô hạn liên tục. Năm 1991, dự án tăng cường khả năng phòng cháy, chữa cháy rừng cho Việt Nam của UNDP, Cooper. A. N, (1991) đã nghiên cứu, soạn thảo phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P của V. G. Nesterop nhưng thêm yếu tố gió; chỉ tiêu P của V. G. Nesterop sẽ được nhân với hệ số là: Tốc độ gió: 0 - 4km/h Px1