■ 曲彬德 李勇 中國消防救援學(xué)院

21 世紀(jì)以來，森林消防隊(duì)伍及國家林業(yè)部門積極學(xué)習(xí)歐美森林消防發(fā)達(dá)國家成功的撲火經(jīng)驗(yàn)，汲取借鑒各國的先進(jìn)做法，不斷探索引進(jìn)開發(fā)水泵滅火技術(shù)，使以水滅火技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，由過去單一的風(fēng)力滅火向風(fēng)水結(jié)合、以水滅火為主轉(zhuǎn)變，形成了水泵、水槍、森林消防車和風(fēng)水滅火機(jī)配套的以水滅火裝備體系，極大地改進(jìn)了滅火技術(shù)手段，提高了撲救效益。目前，便攜式森林消防水泵已經(jīng)成為森林火災(zāi)撲救的主戰(zhàn)裝備之一。

一、水泵滅火的基本原理

可燃物燃燒需要兩個條件：達(dá)到可燃物的燃點(diǎn)和有充足的氧氣。以水滅火一是降溫( 冷卻)；二是阻隔空氣進(jìn)入或稀釋降低可燃物附近的氧氣濃度。

（一）冷卻可燃物。實(shí)驗(yàn)證明，1kg 水蒸發(fā)汽化時，要吸收539.9kcal 的熱量。因而當(dāng)水被噴射到熾熱的可燃物時，在被加熱與汽化的過程中，會吸收掉可燃物的熱量，大量的熱量被吸走，同時伴隨著化學(xué)反應(yīng)也吸收大量的熱，會大大降低可燃物的溫度，迫使燃燒終止。

（二）稀釋空氣中的含氧量。水接觸到熾熱的燃燒物后被汽化的過程中，會產(chǎn)生大量的水蒸氣，水蒸氣會阻止空氣與可燃燒物接觸，從而能稀釋并且降低氧的含量，燃燒區(qū)因缺少氧氣而使燃燒強(qiáng)度逐漸減弱。

（三）掃射火焰。通過消防泵對水加大壓力之后輸送到水泵槍頭噴射的水流具有很大的壓力，產(chǎn)生強(qiáng)大的動能和沖擊力, 高壓的水流對可燃物和火焰進(jìn)行強(qiáng)烈的沖擊，巨大的沖擊力沖散了可燃物，使燃燒強(qiáng)度顯著減少甚至直接熄火。

二、水泵滅火技術(shù)概述

泵的種類很多，分為葉片泵、容積泵和其他泵等。葉片泵按照獲得能量方式的不同又分為離心式泵、軸流式泵和斜流式泵。容積按照工作方式的不同分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種容積泵。用于森林滅火的水泵大多為離心式泵。森林消防水泵滅火就是利用火場附近水源，通過架設(shè)水泵、連接管帶、水槍等設(shè)備將遠(yuǎn)距離的水源迅速輸送到預(yù)定位置，用水實(shí)施直接或間接滅火的方法。目前，我國所使用的滅火水泵主要有wick-250 型、FyrPak 型和QB260-TB 型，其中wick-250 型、FyrPak 型是進(jìn)口水泵，QB260-TB 型是國產(chǎn)的。在水泵滅火實(shí)戰(zhàn)中，主要采用“三段式”滅火技術(shù)：一是利用天然水源段，在火場附近尋找水源，尤其是南方火場，水源較多，可直接利用。二是遠(yuǎn)程供水段，如果火場周圍沒有水源，可利用森林遠(yuǎn)程供水車或消防水罐車進(jìn)行供水，輸送到移動貯水池中，再實(shí)施水泵滅火。三是火線滅火段，可實(shí)施水泵直接滅火，也可實(shí)施水槍和高壓細(xì)水霧取水滅火。三段式水泵滅火形成一個完整的滅火系統(tǒng)，分工明確，運(yùn)行有序。

其特點(diǎn)是滅火速度快、清理效果好、人員投入少、撲救質(zhì)量高、不易復(fù)燃、有效射程遠(yuǎn)、滅火安全徹底，達(dá)到一次性徹底滅火的目的。2020年5月9日，云南省祿豐縣發(fā)生森林火災(zāi), 在撲救火災(zāi)過程中，水泵滅火發(fā)揮了較大作用，充分利用附近水源，發(fā)揮了水泵滅火的優(yōu)勢，取得了較好的滅火效果。但是受到自然水源、火場地形、植被種類、水源距離、水帶滲水等情況影響，會限制水泵滅火的鋪設(shè)與使用。例如，撲火距離超過4000m 時，就需鋪設(shè)150 ～200 根水帶，同時還需要數(shù)臺水泵進(jìn)行并聯(lián)、串聯(lián)架設(shè)，這是一項(xiàng)十分艱難的作業(yè)。

三、水泵滅火應(yīng)用技術(shù)

（一）應(yīng)用范圍

水泵滅火可以用于撲救地表火、地下火、樹冠火，也可用于清理火場。

（二）直接滅火應(yīng)用技術(shù)

直接滅火主要指利用火場及其附近的水源或遠(yuǎn)程供水的水源，架設(shè)水泵、鋪設(shè)水帶、連接水槍向火場供水或射水滅火的方法。在滅火作戰(zhàn)中，應(yīng)根據(jù)火場形狀、火頭大小、火線長短及蔓延速度，林火種類和位置風(fēng)向、風(fēng)速來確定水泵架設(shè)方法和水帶鋪設(shè)路線。根據(jù)火強(qiáng)度的大小確定滅火位置。根據(jù)林火種類確定噴槍類型，分為直流水槍和開花水槍。直流水槍分為1/4 和3/8 兩種，分別適用于撲打地下火和樹冠火；在撲救地表火和清理火場時使用開花水槍為宜。撲救樹冠火或阻截火頭時，可采取多槍頭集中滅火；撲救地下火時應(yīng)采取“Z”字形的射水方式向腐殖質(zhì)層進(jìn)行注水；清理火線時水槍手應(yīng)由火燒跡地的邊緣開始向內(nèi)逐漸清理。如果和其他機(jī)具聯(lián)合作業(yè)，滅火效果會更顯著。從基本應(yīng)用技術(shù)區(qū)分，主要有4 種形式：

1.單泵應(yīng)用（圖1）。主要適用于面積較小、火勢發(fā)展緩慢，火災(zāi)類型以穩(wěn)進(jìn)地表火為主的火場。要根據(jù)火場地形、附近水源以及火場發(fā)展具體形勢進(jìn)行分析判斷，選擇距離水源較近、主要火頭或主要發(fā)展方向的火線為突破口，采取單人單泵一根水帶架設(shè)和4～5 人一組六根水帶架，利用水帶和中繼蓄水池，迅速將水輸送至火線。也可正接“Y”形分水器，然后，在分水器的兩個接口連接水帶和水槍，實(shí)施合力攻打火頭或從兩翼合圍滅火。

圖1 單泵架設(shè)示意圖

2.串聯(lián)泵（接力）應(yīng)用（圖2）。串聯(lián)連接方法就是將兩臺或兩臺以上水泵一字形直線連接。此種方法通常適用于坡度在30 度以下的地形使用。主要適用于較大火場，自然水源距火線較遠(yuǎn)，水泵供水壓力不足，以穩(wěn)進(jìn)地表火為主的火場。選擇主要火頭或主要發(fā)展方向的火線為突破口，利用多泵多水帶串聯(lián)的架設(shè)方式，在保證水壓的基礎(chǔ)上，將水快速輸送到火線，對火場主要火頭或主要蔓延發(fā)展的火線進(jìn)行射水撲打。當(dāng)水源條件受限時，可以利用輪式森林消防車運(yùn)水與水泵輸水相結(jié)合的辦法組織實(shí)施。

圖2 串聯(lián)泵架設(shè)示意圖

3.并聯(lián)泵應(yīng)用（圖3）。并聯(lián)連接方法就是將兩臺水泵同時在水源處同時作業(yè)通過集水器中連，此種方法通常適用于坡度在45 度以下的地形使用。主要用于輸水量不足，需要更強(qiáng)水壓或遠(yuǎn)距離噴射，常常采用多機(jī)并聯(lián)的架設(shè)方式，保持高水壓、高射程，迅速壓制火頭并滅火。

圖3 并聯(lián)架設(shè)示意圖

4.串并聯(lián)泵應(yīng)用（圖4）。并串聯(lián)連接方法就是在并聯(lián)方法無法滿足滅火供水需要時在適當(dāng)位置再架設(shè)一臺或多臺水泵形成并串聯(lián)。此種方法通常適用于坡度45 度以上的地形。主要用于水源離火場較遠(yuǎn)，供水水壓和供水量都達(dá)不到要求時，結(jié)合串聯(lián)與并聯(lián)的特點(diǎn)，可在并聯(lián)架設(shè)的基礎(chǔ)上，在適當(dāng)位置連接一臺或多臺水泵形成串聯(lián)進(jìn)行接力輸水，既保證遠(yuǎn)程輸水，又保證高水壓、高射程，達(dá)到撲滅火災(zāi)的目的。

圖4 并串聯(lián)架設(shè)示意圖

（三）間接滅火應(yīng)用技術(shù)

水泵間接滅火是指因火場態(tài)勢、周圍環(huán)境、地勢陡險，不能直接滅火，從而利用水泵輸水，采用不同方法，阻止林火蔓延，達(dá)到滅火效果。主要有3 種應(yīng)用方法：

1.以火攻火點(diǎn)火前建立潮濕隔離帶

在撲火過程中，有時會遇到火頭較大或高強(qiáng)度的火，無法進(jìn)行直接撲打時，往往采取以火攻火的滅火戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行攔截，點(diǎn)火之前需要在火線外側(cè)選擇合適位置建立依托帶。這時可以利用水泵橫向向可燃物噴水，建立合理范圍的潮濕依托隔離帶，以防點(diǎn)燒時跑火。

2.以火攻火點(diǎn)火后撲滅外線火

采取攔截戰(zhàn)術(shù)時，可選擇在距離火線前方適當(dāng)位置，使用點(diǎn)火器橫向直接點(diǎn)火，點(diǎn)燃的火線會一側(cè)向火場內(nèi)側(cè)發(fā)展，另一線向火場外側(cè)燃燒，當(dāng)形成一定的面積時，達(dá)到安全的范圍時，用水泵撲滅外線火，讓內(nèi)線火燒向火場。

3.提供水源配合滅火

在架設(shè)并串聯(lián)泵滅火至輸水距離極限時，可利用變徑方法，延長輸水距離，也可以利用森林消防遠(yuǎn)程供水車、消防水罐車和直升機(jī)供水，將水輸送到在火場邊緣預(yù)先設(shè)置的軟式水池（2T—5T）中或簡易蓄水池中，供滅火隊(duì)員使用風(fēng)水滅火機(jī)、滅火水炮、滅火水槍等裝備實(shí)施撲打或清理火線。同時，還可為火場緊急避險提供可靠保證。