06第二章 林火基础理论(3)解析
森林防火学理论知识
林木死亡0-5%
❖ 1级
林木死亡6--20%
❖ 2级
林木死亡21--40%
❖ 3级
林木死亡41--80%
❖ 4级
林木死亡81--100%
❖ 上山火快还是下山火快？
（七）林火类型
➢树冠火: 地表火遇到强风或针叶
幼树群，枯立木、风倒木、低垂树枝 时，火就烧至树冠，并沿树冠蔓延和 扩展。
➢地下火：林地腐殖质层或泥炭
❖ 2.不利的地形
❖ （1）陡坡
❖ 会自然地改变林火行为，尤其是林 火的蔓延速度。随着坡度的增加， 火焰由垂直发展状态而转变成为水 平发展状态，大大提高了辐射热能 的传播。火焰上空形成对流柱，产 生高温使林冠层和空中可燃物预热。 浓烟为受热气体上升到冠层提供了 良好的通道。越过山顶直接扑救林 火或沿山坡向上逃避林火都是极其 危险的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖ ２、树冠火： ❖ 地表火遇到强风或针叶幼树群，
枯立木、风倒木、低垂树枝时， 火就烧至树冠，并沿树冠蔓延和 扩展。危害如下： ❖ ①上部能烧毁针叶，烧焦树枝 或树干，下部能烧毁地被物，幼 树和下木。
②在火头前，经常有燃烧的枝桠， 碎木和火星，从而加速了火的蔓 延。 ③烟为暗灰色，温度可达900℃, 烟雾高几千米破坏性大。
❖
❖ 根据其蔓延速度和危害性质不 同可分:
❖ (1)急进地表火:
❖ 火蔓延速度快,通常每小时可 达几百米或1km以上, 这种火 往往燃烧不均匀,常留下来烧 的地块。
(2)稳进地表火:
❖ 火蔓延速度缓慢,一般每小时 几十米,火烧时间长,温度高、 火强度大、燃烧彻底、能烧毁 所有地被物, 有时乔木低层的 枝条也被烧毁,对森林危害较 重。
有焰可燃物约占森林可燃物总量的85-90%,如杂草,枯枝落叶,枝桠和 采伐剩余物等.
林火基础理论解析课件
18.8kJ/g以上为高热值，如针叶树的叶、枝、树皮、木材等。
一般情况下，
高热值的可燃物燃烧时释放的能量大，火强度大；
低热值可燃物燃烧时释放的能量少，火强度小。
灰分物质含量是指可燃物中的矿物质的含量。各种矿物质 通过催化纤维素的某些早期反应，对燃烧有明显的影响。 它们增加木炭的生成和减少焦油的形成，可大大降低火焰 的活动。
1.灰分含量及等级
灰分含量（%）
样品灰化后坩埚重量 - 坩埚净重 样品灰化前坩埚绝干重量 - 坩埚净重
100
一般情况下，可燃物灰分低于5%时为低灰分含量；5-10%时为中灰分含量；高于10%时为高灰
森林可燃物是森林火灾发生的物质基础。
7/25/2024
第3页，共45页。
一、森林可燃物的燃烧性质
可燃物的燃烧性质是由可燃物的物理性质和化学性质来决定的 。物理性质有：可燃物的结构、含水率、发热量等；化学性质 有：油脂含量、可燃气体含量、灰分含量等。
（一）可燃物床层的结构
可燃物床层（fuel bed）是指从土壤下层的矿质层起，上至植被顶端 （树冠）之间的各种可燃物的综合体。可燃物床层中即有活可燃物 、枯死可燃物，也包括土壤中的有机物质（腐殖质、泥炭、树根及 各种小动物和微生物）。通常是指土壤表面以上的可燃物总体。
①垂直连续性
各层次之间的连接：地下可燃物（腐殖质、泥炭、根系等） 、地表可燃物（枯枝落叶）、草本可燃物（草类、蕨类等） 、中间可燃物（灌木、幼树等）、上层树冠可燃物（枝叶）
②水平连续性
各层次自身的水平各方向上的连接：如树间有100m的空隙 ，树冠火可下落成为地表火。
森林防火基础理论与实例培训材料
丛林防火根底理论与实例培训材料〔2021年〕第一章林火底子常识一、根底常识1、丛林火灾的属性：丛林火灾属于自然灾害。
地球上的丛林远在三亿五千年前就呈现了，而人类发源的时间为距今三百万年。
也就是说远在人类呈现以前就有了丛林，有了丛林就有了丛林火灾，所以，丛林火灾是一种自然灾害。
2、丛林火灾：是林地上掉控的火，它是自由蔓延，超过必然面积，造成必然程度损掉的林火。
3、丛林防火：简单地说，丛林防火就是防止丛林火灾的发生和防止丛林火灾蔓延，即对丛林火灾进行预防和扑救。
4、丛林火险等级：1级—不易燃烧，无火险。
2级—难燃烧，初级火险，由火种引起的火灾燃烧后蔓延很慢。
3级—可燃烧，中级火险，燃烧较快。
4级—易燃烧，高级火险，易引起火灾且蔓延较快。
5级—极易燃烧，特级火险，一旦起火，火势猛，不易扑救。
5、丛林燃烧：丛林燃烧是自然界中燃烧的一种现象，有两种性质：一种是有破坏性的，即丛林火灾；另一种是有益的，即安然营林用火。
6、燃烧三要素：燃烧需要可燃物，氧气和温度，称为燃烧三要素，缺一不成。
俗称燃烧三角。
7、火的强度：丛林火灾的火强度，有低强度火、中强度火和高强度火。
用什么尺度来衡量，专家们的看法不尽不异。
通常认为火焰高度为0.5－为低强度火，1.5－3米为中强度火，3－4米为高强度火。
8、丛林火灾种类：分为地表火、树冠火和地下火三类。
〔1〕地表火：地表火也称地面火，沿林地外表蔓延的火。
地表火可以分为急进地表火，这种火蔓延快、燃烧不均匀，破坏不严重；其次是稳进地表火，燃烧速度慢、温度高、破坏严重。
〔2〕树冠火：沿树冠蔓延的火叫树冠火。
上部烧毁树叶，烧焦树枝和树杆；下部烧毁地被物、幼树和下木，烟为暗灰色。
树冠火多发生在针叶林，燃烧快、火势猛、破坏严重，不易扑救。
〔3〕地下火：在林地腐殖质层或泥炭层燃烧的火叫地下火。
在地外表看不见火焰，只有烟。
地下火蔓延迟缓、温度很高、破坏力强、能持续几天、几个月或更长的时间。
9、冲火和坐火：冲火即上山火，坐火即下山火。
林火基础知识
林火基础知识林火是指在森林、林地或草地上发生的火灾。
林火是一种自然灾害，也是一种重要的生态过程。
它可以对森林生态系统产生深远的影响，对人类社会和经济造成巨大的损失。
因此，了解林火的基础知识对于预防和控制林火具有重要意义。
1. 林火的起因：林火的起因主要有自然因素和人为因素两类。
自然因素包括雷击、自燃、火山喷发等；人为因素包括放火、烟蒂乱扔、焚烧农田等。
在人为因素中，放火是最主要的起因之一。
无论是自然因素还是人为因素，都可能引发林火，因此我们应该加强防火意识，避免火灾的发生。
2. 林火的传播：林火的传播是指火势在森林中蔓延的过程。
林火的传播受到许多因素的影响，包括气象条件、植被状况、地形地貌等。
气象条件是林火传播的重要因素，包括气温、湿度、风速和风向等。
在干燥、炎热、多风的天气条件下，林火往往更容易蔓延。
植被状况也会影响林火的传播，密集的植被更容易燃烧。
地形地貌也对林火传播起着重要作用，山地和峡谷等地形会加速火势蔓延。
3. 林火的危害：林火对生态环境和人类社会都带来了严重的危害。
首先，林火破坏了森林生态系统的平衡，烧毁了植被，破坏了植物和动物的栖息地，导致生物多样性的丧失。
其次，林火还会释放大量的烟雾和有害气体，污染空气质量，对人类健康产生危害。
同时，林火还会造成经济损失，烧毁农田、森林资源和建筑物，给农民和居民带来巨大的经济压力。
4. 林火的防控：为了预防和控制林火，我们可以采取多种措施。
首先，加强宣传教育，提高公众的防火意识，倡导文明放火，杜绝随意焚烧。
其次，加强监测预警，建立完善的火灾监测系统，及时发现和报告火灾。
再次，加强火灾扑救能力，提高森林消防队伍的装备和训练水平，确保能够快速有效地扑灭火灾。
此外，加强森林管理，及时清理林地积极防火带，减少火灾蔓延的可能性。
5. 林火的生态作用：尽管林火对生态环境造成了短期的破坏，但在长期演化中，林火也具有一定的生态作用。
林火可以清除枯枝落叶和病虫害，促进植物新陈代谢和更新。
森林防火基本知识
森林防火基本知识第一章林火基础理论林火基础理论主要阐述林火的性质、林火燃烧现象、林火行为，林火发生发展的基本规律以及林火与环境因子之间的相关性，它是阐述林火预防和扑救的基础。
第一节森林燃烧1、森林燃烧森林燃烧也就是林火，是自然界中燃烧的一种现象。
森林中的可燃物，在一定温度的作用下，快速与空气中的氧气结合，发光发热的化学物理反应，称为森林燃烧。
森林燃烧分为有焰燃烧和无焰燃烧。
（1）有焰燃烧：在点燃后，能挥发出大量的可燃性气体，产生火焰，也称为明火。
（2）无焰燃烧：在燃烧时，不能挥发出足够的可燃性气体，不产生火焰，也称为暗火。
2、森林燃烧必须具备三个要素，即森林可燃物、氧气和一定温度（即：热源或称火源）。
三者构成燃烧三角。
如果缺了其中任何一项燃烧就会停止。
3、林火的两重性。
林火具有害和有益两重性，火可以造成资源的破坏，可以造成动植区系的破坏，可以引起水土流失，污染大气等。
但火可以维持生物的多样性，可以维持景观的多样性，可以改善某些动植物的生存条件，可以提高土地的肥力，促进植物生长、开花、结果、产脂、更新等等。
我们要限制火对森林有害的一面，利用火对森林有利的一面。
（1）森林火灾，失去人为控制，在森林中自由蔓延和扩展，对森林、生态环境、人类生命财产带来一定危害和损失的森林燃烧称为森林火灾。
（2）计划烧除。
计划烧除就是在人为控制下，在指定的时间、地点，为达到预期的森林经营目的有计划的用火。
第二节林火发生的三个条件林火发生必须具备3个条件，即：森林可然物，火险天气和火源。
1、森林可燃物森林可燃物是林火发生的物质基础。
2、火险天气在森林可燃物和火源具备的情况下，林火能否发生主要取决于火险天气，一般来说，火险天气也就是有利于发生森林火灾的气候条件，如气温高、降水少、相对湿度小、风大、长期干旱等。
3、火源火源是发生林火的关键因素，分为自然火源和人为火源两大类。
在通常情况下，发生林火的最低能量来自森林的外界。
可燃物温度升高达到燃点而引起自然（如泥炭自然）的情况是十分少见的。
林火原理2
2森林燃烧基础理论林火是森林生态系统中燃烧现象的总称，既包括毁灭生物资源、破坏生态环境、给森林造成损失的森林火灾，也包括能给森林生态系统带来利益的计划火烧。
火是森林生态系统中一个重要的自然因素，更是影响森林的重要生态因子，火在森林中的出现和扩展蔓延，有其内在和外在的客观规律性。
因此，火又是森林生态系统中一个活跃的因子，它的干扰不断推动森林生态系统的演变。
森林燃烧理论是林火生态学、林火应用、森林火灾预防、森林火灾扑救以及森林防火评估的重要理论基础。
为了更好地阐明森林燃烧机制、林火的发生发展规律、林火的特性以及影响林火诸因子之间的相互关系，应当了解燃烧化学和燃烧物理的基础知识。
2.1燃烧现象概述从火灾科学的角度，火是一种特殊燃烧现象，遵循燃烧过程的基本规律。
燃烧是可燃物与氧化剂快速结合的放热发光的化学反应，一般还伴随着放出大量热量。
燃烧必须具备三个条件，即可燃物、氧化剂和一定温度。
三者构成一个燃烧三角形，缺少任何一个条件或破坏它们之间的关系，都会使燃烧停止。
可燃物中含有多种可以发生氧化反应的组分，它们的存在是燃烧的基本条件。
氧化剂的种类也很多，不过在燃烧中最常见的氧化剂是空气中的氧气。
同时，为了促使可燃物与氧化剂之间发生反应，还需要一定热源的作用。
从火灾动力学的角度，燃烧是一种连续的反应过程，即燃烧过程中始终存在反应物与燃烧产物的输送、气体流动与热量的传递。
因此，燃烧是一种多组分的化学反应流问题，而且比没有化学反应的流体力学问题复杂得多。
2.1.1燃烧的化学物理基础燃烧是物理过程和化学过程相互作用的结果，其间有传热、传质、流动和化学变化，以及它们间的相互作用、相互制约。
2.1.1.1可燃物的种类与组成可燃物在外界火源作用下增温和可燃物体内水分蒸发过程，都是物理过程。
可燃物剧烈氧化后的传热、传质和流动等现象也都是物理过程。
因此，燃烧是一种复杂的物理和化学过程。
可燃物是多种多样的，从燃烧学的角度，按其形态可分为气态、液态和固态可燃物三种；按其来源又可分为天然可燃物和人造可燃物两类。
[林学]森林防火
第一节 森林防火基本概述
一、森林防火和森林消防
森林防火（forest fire prevention）是指防止森林 火灾发生和阻止森林火灾蔓延的一系列的行政工作 和专业技术措施。这个工作包括两大方面：
⒈森林火灾的预防：森林防火灾的发生规律；火 源管理；群众工作；森林防火的基础设施；森林 火灾预报等。
（二）森林防火全面开展与建设时期（1949～1986）
中华人民共和国成立后，政府十分重视森林资源的保护和管理工 作，对森林火灾提出了“防重于救”和“预防为主，积极消灭” 的护林防火方针，并采取了一系列的预防、扑救措施，使我国的 森林防火事业经历了一个从无到有、从小到大、从群众防火到专 业防火的渐进发展过程。这个时期的主要特征是：
生存环境起作用. 火因子具有不连续性. 火的发生有一定偶然性. 火是一个烈性因子. 常为“灾害性作用”. 火与人类活动有关.
第二节 人类对火认识的发展阶段
1. 原始用火阶段. 2. 森林防火阶段. 3. 林火管理阶段 4. 现代化林火管理阶段.
一、我国近代和现代森林防火发展概况
我国近代（公元1840～1949年），从清朝鸦片战争开 始，经历民国时期，到中华人民共和国成立初，大约有 100多年的历史。我国的现代森林防火始于1949年中 华人民共和国成立。
林火管理（forest fire management）运用林火原理和火 生态学的理论，着眼于火的两重性，为控制森林火灾， 同时发挥火的效益而采取的一系列防火、灭火、用火措 施。
三、林火生态与管理
林火生态与管理（Wildfire Ecology and Management）是研 究森林火灾发生、发展基本规律（原理），系统阐述森 林防火、灭火、用火的理论和技术的科学，是进行森林 防火或林火管理工作的依据和专业基础。
森林防火 第一章 林火原理
• 不同可燃物的燃点也不相同，干枯杂草燃点为 150℃—200℃, 木材燃点为250℃一3000℃。
• 因此，要达到这样高温，需要有外界火源。达到 燃点以后，可燃物无需外部火源，依靠自身释放 热量就能够继续燃烧。
我国森林火灾等级划分表
火灾等级 森林火警 一般森林火灾 重大森林火灾 特大森林火灾
受害面积ha ＜1 1--100 101--1000 1000＞
第二节 森林燃烧
• 一、燃烧过程 • (一)燃烧三要素 燃烧必须具备三个条件，即可燃
物、氧气和一定的温度。三者缺一，燃烧就会停 止。 • 森林有机物质均属于可燃物，如树叶、树枝、树 根、枯枝落叶、林下草本植物、苔藓、地衣、腐 殖质和泥炭等均可以燃烧，但是，大量细小可燃 物如枯草、枯枝落叶属于易燃物，是最危险的， 又称为引火物。 • 在燃烧过程中，氧必须有足够数量，如果空气中 氧的含量减少到14—18％时，燃烧就会停止。
• 2、林火对人民生命财产的危害 • 林火烧毁建筑物、村庄、生活生产材料。 • 1987年黑龙江省大兴安岭特大森林火灾。
1987年5月6日发生的黑龙江省大兴安岭特 大森林火灾，烧毁森林101万公顷，213人 身亡，直接经济损失5亿元，1988年大兴安 岭中级法院，以失火罪宣判。
第一节 林火的危害、影响和后果
度和树木的年龄。针叶树幼年树危害严重， 中龄树在1-5年内生长下降。
第一节 林火的危害、影响和后果
• 2、火灾对森林病虫害的影响 • 过火林木生长衰退，为病虫害发生创造了
条件。如小蠹虫以火烧迹地为发源地，以 受害林木为寄主，大量林木受害死亡。枯 立木的大量存在，又引发火灾，造成恶性 循环。
林火管理指导大纲
《林火管理》课程教学大纲与指导（72学时）参考教材：《林火生态与管理》（中国林业出版社，胡海清主编）一、课程的性质与任务森林火灾作为一种影响森林生态系统的重要因子，对植物和群落的生长发育、森林的演替、森林生物量和生产力的变化以及生物地球化学循环产生重大的影响。
随着人口增长、工农业发展，森林面积在日趋减少，森林火灾是危害森林资源的重要灾害因子。
因此，加强森林防火的基础研究、不断引用新理论和现代化技术以及加大林火管理基础知识的普及是十分必要和迫切的。
《林火管理》是林学专业的专业选修课，与许多课程有密切的关系，物理学、树木学、生态学、气象学、栽培学、测树学、经理学等是学习林火管理的基础。
通过开设《林火管理》，使学生掌握林火的基础理论及其相关的知识，了解森林火灾发生蔓延规律，培养其林火扑救及进行灾后调查分析的能力，熟悉林火预测预报和火情监测的原理和技术方法以及林火通讯的基本知识，掌握森林火灾预防的技术措施和一些扑救森林火灾的基本技术和方法。
并在进行森林经营时能把火作为一种手段去开发利用，培养和提高学生分析问题和解决实际问题能力，这对于从事森林经营工作的人员来讲是十分必要的。
第2、3、4、5章为重点。
二、课程基本要求要求学生通过本课程学习，掌握林火发生发展的基础原理，了解林火预测预报的基本方法，使学生具备林火扑救的基本知识及学会使用扑火工具，及其火在生产中的应用技术，为提高我国森林防火的管理水平培养和训练人才。
三、课程基本内容第1章绪论1、教学目的和教学要求本章主要论述了火是森林生态系统中重要的生态因子，介绍了火的由来及人类对火认识发展的几个阶段，火生态学的产生与发展，阐述了国内外林火管理的概况及世界林火管理的不同模式。
（1）熟悉：火是森林生态系统中重要的生态因子，国内外林火管理的概况及世界林火管理的不同模式。
（2）初步了解：火的由来及人类对火认识发展的几个阶段。
2、教学内容和重点知识解析第一节森林中的火因子重点知识解析：（1）火是重要的生态因子（2）火是特殊的生态因子第二节人类对火认识发展重点知识解析：人类对火认识的四个阶段第三节林火生态与林火管理重点知识解析：（1）林火生态与林火管理的产生与发展（2）林火生态与林火管理之间的关系第四节林火管理概况重点知识解析：（1）我国林火管理的概括（2）国内外林火管理的模式3、复习题（1）论述火是重要的及其特殊生态因子。
林火3
3森林可燃物与可燃物类型森林可燃物是森林中一切可以燃烧的植物体，包括乔木、灌木、草本、地衣、苔藓、枯枝落叶以及地表以下的腐殖质和泥炭等，是森林燃烧的物质基础。
早期关于森林可燃物的研究主要是研究可燃物种类的问题，目的是为了便于认识森林中各种可燃物的火险性，以便在预防和扑救森林火灾中，对不同种类的可燃物采取相应的措施，后期森林可燃物的分类主要是从火行为的角度出发研究可燃物。
从燃烧学角度来讲，燃料按形态可分为固体、液体和气体；按取得的方法可分为天然和人造。
天然固体燃料又可分为两大类：即木质和矿物质可燃物(煤)；液体燃料可分为天然燃料(指石油及其加工产品)和人造燃料(主要是指从煤中提炼出的各种燃料油)；气体燃料主要是指煤气和天然气等。
由此，森林可燃物属天然固体燃料。
森林可燃物是森林燃烧三要素之一，可燃物燃烧除取决于火源和氧气必要条件外，还取决于可燃物本身的结构状态、理化性质和数量分布。
因而，森林可燃物是森林燃烧的物质基础，是林火行为的主体，是林火研究的基础。
因此，对森林可燃物及其燃烧性进行定量研究，是林火原理中最重要、最基础的工作，它在林火发生预报、林火行为预报、灭火指挥、营林用火、生物防火等方面都具有重大的现实意义。
由于森林可燃物与森林防火的密切相关性决定了对森林可燃物研究的历史悠久，内容丰富。
从国内外研究资料分析，可分为如下几个方面：可燃物理化性质，可燃物分布与配置，可燃物类型的划分和可燃物模型的研制等。
3.1森林可燃物理化特性森林可燃物理化特性包括内特性和外特性两部分。
可燃物内特性指描述可燃物植物部分的特性，包括可燃物化学、密度、燃点、热值等特性。
可燃物外特性指描述可燃物组合的各种特性，包括可燃物的数量、大小、形状、含水率、密实度及连续性等特性。
可燃物内特性主要用来解释燃烧现象，而可燃物外特性主要影响火行为。
由于森林群落的复杂性，可燃物存在着地域性、区域性的差异，为了描述和比较不同层次、不同种类和不同类型的可燃物，常用可燃物负荷量、可燃物大小和形状、可燃物分布(水平分布和垂直分布)、可燃物密实度、可燃物含水率、可燃物化学性质来反映可燃物的自身特征。
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R---rate of spread in feet per second (ft/s)
火强度的公制公式：
I=0.007HWR
I=HWR/600=0.001667HWR √
式中：I---kw/m H---J/g W---t/ha R----m/min
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2.用火焰长（高）度计算火线强度
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1.王正非林火蔓延速度
R
R0 KW KS
cos
R0
Il 0
H
(W0
W r
)
R---林火蔓延速度（m/min）
R0---水平无风时火的初始蔓延速度（m/min） KW---风速更正系数 KS---可燃物配置格局更正系数 θ---地面平均坡度（）
火在其发生和发展过程中，由于受可燃物、地形、 天气条件的影响，表现出各种各样的火行为特性。 林火的外在表现是极其复杂的，但也有内在的规律 性。
掌握林火行为的规律性，预测林火发生和蔓延的特 征和发展动向，可为森林防火、灭火、用火的决策 提供科学依据。
一、火行为特征
火行为特征是理解和研究火行为的基础。 特点：
王正非以烧死林木的%划分火烈度级别：
等级 一级 二级 三级 四级 五级
林木死亡率 （%）
0-5
火灾影响程度 无损失，轻微地表火
6-20
1-2年影响生长，一般地表火
21-41
部分树种更替，地表火、树干火
41-80
树种全部更替，树干火、部分树冠火
81-100
毁灭性，狂燃大火
三、火场特性
（一）对流柱
1954年，勃兰姆
Lf=0.45I0.46
I=5.67Lf2.17
式中，Lf为火焰长度，ft；I=Btu/ft.s-1
1980年，罗森迈尔等人，改写为法定单位
Lf=0.237I0.46
I=258Lf2.17
L=0.077476I0.46
式中，火焰长度，m；火强度，kW/m
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（二）火强度（Fireline Indensity）
1.Byram公式
火强度一般是指火线强度（fireline indensity），是指单位火线长 度，单位时间内释放的热量，单位是Btu/ft.s-1、kw/m等。1959年， 美国物理学家勃兰姆（Byram）提出了火线强度的计算公式：
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（二）火蔓延模型
一场森林火灾在发展过程中，各火行为指标随着火后的 时间推移而发生变化。
一般来讲，一个点着火后，起初蔓延速度和火强度都较 小，逐渐加大到最大值。
轻型可燃物（如草类等）达到最大速度只需10～20分钟； 重型可燃物（如采伐剩余物等）则需要几个小时。
可见性 瞬间变化 除内在因素，主要受风速和坡度的影响
主要包括火焰特征和火蔓延特征
（一）火焰特征（平地、坡地；有风、无风） 1.平地无风
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2.平地有风
火焰高度（h）；火焰长度（L）；火焰深度（D）
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3.坡地（有风和无风）
R I R (1 w s ) bQig
式中R为火蔓延速度（ft/min），IR为火反应强度 （Btu/ft2min-1），ξ为传播通量比率，Φw和Φs分别为风系数 和坡度系数，ρb为可燃物容积密度（lb/ft3），ε为有效加热 系数，Qig为点燃单位重量可燃物需要的热量（预引燃热量） （Btu/lb）。
⒈低能量火，火线强度在3500kW/m以下，火 焰高度在3.5以下一般属于中、低度火
⒉高能量火，火线强度大于3500kW/m，火焰 高度在3.5m以上，一般属于高强度地表火和树 冠火，形成对流柱
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（二）高能量火特征
1.对流柱：2-7km；塔状；蘑菇帽 2.跳跃式火团：燃烧着的可燃物的抬升 3.爆发火：有低能量火转变为高能量火时的火行为 4.飞火（spotting，spot fire）：高空飞落在前方的火
I0为无风是的火强度（） l 为着火点到火头的距离（m）
H为可燃物热值（）
W0为可燃物负荷量 Wr为潜在可燃物负荷量
风速m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
KW
1.2 1.4 1.7 2.0 2.4 2.9 3.3 4.1 5.0 6.0 7.1 8.5
可燃物类型
枯枝落叶厚度0- 枯枝落叶厚度4-
P bI R
式中：P为树木损伤率，% ；b为树种抗火能力系数； I是火强度；R为火蔓延速度。
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郑焕能先生认为：火对生态系统的影响表现 在三个方面：
能量释放多少； 能量释放速度； 火烧持续时间。
由于火的种类不同，火强度和火烈度表现出 四种相关性：
火强度大，火烈度也大，如强度树冠火 火强度大，火烈度小，如急进地表火 火强度小，火烈度大，如地下火 火强度小，火烈度小，如一般地表火
b b);k2
1
1 4
( a2 a2
b) b
U 火焰半高处的风速（mi / h)
详见教材76页图2-20
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a1 2.502(88U )0.3 a2 d c a1 d a1 a2 c c 0.492e0.1845U
b 0.534e0.1147U
点 5.火旋风（flame while）：高速旋转的火焰涡旋 6.火爆（blowup）：多个飞火形成的爆炸式燃烧 7.高温热流：看不见的高温高速热流
（三）高能量火的火行为模型
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2.前苏联阿莫索夫的林火蔓延面积公式
S [(V1t V2t )2 (V2t V3t )2 ]
222Βιβλιοθήκη 式中：V1、V2、V3分别是顺风、侧风、逆风火的蔓延 速度（m/min）；t是火发生后的时间（min）。
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3.加拿大的火行为计算公式
火蔓延面积
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第五节 林火行为 Forest Fire Behavior
一、火行为特征 二、火行为指标 三、火场特性 四、林火种类 五、影响火行为的主要因素
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火行为（fire behavior）是森林燃烧的重要指标。
火行为是指森林可燃物被点燃后，火在蔓延和发展 过程中所表现出的现象和特征。它受可燃物类型、 火环境和火源条件的制约和控制。火行为也是火的 瞬时特征和火灾发展过程中的整体特征的描述指标。
1983年，昌特莱尔等人提出用火焰高度计算火强度
I=273hf2.17
2020/3/2 式中，I，kW/m；hf为火焰高度，m
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3.用火的反应强度计算火强度
单位面积上的热量释放速度为反应强度。
1976年，阿尔巴尼提出反应强度和火线强度之间的关 系式：
I=IRD
IR=I/D
当ISI≤20时，
R 0.0788 ISI1.888
当ISI>20时，
R 85 [1 e0.0378 (ISI 12)]
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4.罗森迈尔（Rothermel）林火蔓延速度模型
1972年，1981年 基本假设：
直径8cm以下，均匀的混合物 应用了“似稳态”的概念，各方面的条件保持不变
2.表达方法
（1）火烧前后的蓄积量变化
PM
M0 M1 M0
100 %
式中：PM为火烈度（%）；M0、M1分别为火烧前的蓄积量 （m3）
（2）火烧前后林木株数的变化
PN
N0 N1 N0
100 %
式中：PN为火烈度（%）；N0、N1分别为火烧前 后的林木株数
3.火烈度等级
I=HWR
式中：I---fire indensity in Btu per second per foot of fire front(Btu/(ft.s))
H---heat yield in Btu per pound of fuel(Btu/lb)
W---weight of available fuel in pounds per square foot(lb/ft2)
HA=60I/R
式中，HA，btu/ft2；I，Btu/ft/s
公制：
HA=681I/R
式中，kJ/m2；kW/m
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（三）火烧持续时间
火烧持续时间的长短与火的温度高低对于活的可燃物的 影响是不同的。
火烧持续时间由下式计算：
D
S
R
式中：S=火持续时间（min）
4cm
9cm
枯草地
KS
1
0.7-0.9
1.5-1.8
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2.澳大利亚草地火蔓延模型
麦克阿瑟（McArthur）等人1960年以来
R 0.13F
当M<18.8%时
F 3.35We0.0897M 0.0403V
当18.8%≤M≤30%时
F 0.299We(1.6860.0403V )(30M )
D=火纵深度（m）
R=火蔓延速度（m/min）
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（四）火场面积模型和周长模型
1.安德烈的林火蔓延双椭圆模型（1983）