俞祚福高級(jí)工程師 賴克光

(1.廣東安是一應(yīng)急技術(shù)有限公司，廣東 廣州 511458；2.深圳市消防救援支隊(duì)龍崗大隊(duì)，廣東 深圳 518100)

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)消防安全形勢(shì)持續(xù)好轉(zhuǎn)，但重大火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，曾接連發(fā)生多起危險(xiǎn)化學(xué)品和易燃易爆物品重特大火災(zāi)爆炸事故，如天津港“8.12”瑞海公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)特別重大火災(zāi)爆炸事故。隨著經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，深圳市部分地區(qū)出現(xiàn)公共消防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)局面，公共消防基礎(chǔ)設(shè)施較經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展滯后，公共消防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不平衡，局部區(qū)域消防基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，其中龍崗區(qū)受地理環(huán)境或消防給水設(shè)施不完善的影響，存在消防水源總體性匱乏、消防應(yīng)急取水困難、滅火救援應(yīng)急供水保障能力不足等問(wèn)題，是深圳市典型的區(qū)域性缺水區(qū)域。而這些地區(qū)一旦發(fā)生火災(zāi)，由于火場(chǎng)應(yīng)急供水問(wèn)題，難以迅速有效控制火勢(shì)，容易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

城市消防水源是城市消防公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是可供滅火救援使用的水源設(shè)施，是城市消防安全的基礎(chǔ)設(shè)施。城市消防水源建設(shè)也是衡量一個(gè)城市防災(zāi)減災(zāi)能力的重要指標(biāo)之一。消防水源通常分為人工水源和天然水源，人工水源可以分為市政水源和消防水池；天然水源主要分為地下水和地表水。因此，本文針對(duì)龍崗區(qū)部分地區(qū)消防用水短缺較為突出的問(wèn)題，開(kāi)展以典型社會(huì)單位為對(duì)象的滅火救援技術(shù)和策略研究，分析缺水地區(qū)火災(zāi)撲救對(duì)于供水設(shè)備、救援裝備、人員配置、力量調(diào)度等資源的需求，從而采取積極有效措施增強(qiáng)防控火災(zāi)的能力。

1 龍崗區(qū)滅火救援消防供水特點(diǎn)分析

1.1 龍崗區(qū)天然水源特點(diǎn)

龍崗區(qū)的天然水源具有分布廣、總水量足等特點(diǎn)，但往往因地理環(huán)境、取水設(shè)施等因素的限制，消防車輛不宜靠近取水，且多數(shù)天然水源水位受季節(jié)、潮汛等影響，變化較大，不能提供穩(wěn)定的應(yīng)急水源。龍崗區(qū)的天然水源主要包括河流、水庫(kù)以及地下水。目前龍崗區(qū)共有水庫(kù)湖泊類水源44處，河流類水源4處。針對(duì)龍崗區(qū)天然水源分布情況，開(kāi)展實(shí)地調(diào)研，對(duì)龍崗區(qū)所轄天然水源情況進(jìn)行分析研判。

(1)天然水源取水條件參差不齊。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，龍崗區(qū)天然水源庫(kù)容大小不一，部分庫(kù)容較小的水庫(kù)或河流，枯水期不能滿足應(yīng)急取水的條件，不能作為消防水源。同時(shí)，天然水源用途和取水條件懸殊較大，部分水庫(kù)作為生活用水或水源保護(hù)區(qū)，部分水庫(kù)水質(zhì)較差，都不能作為消防水源；此外，部分水源周圍交通條件差，距離可能的火場(chǎng)偏遠(yuǎn)，難以滿足消防車取水的需求。

(2)部分天然水源庫(kù)容難以保證，庫(kù)容波動(dòng)大。龍崗區(qū)天然水源類型多樣，水源源頭有的依靠外部引流，有的依靠降雨，多為季節(jié)性水源。部分依靠降雨的水庫(kù)庫(kù)容難以保證，無(wú)法為滅火救援提供穩(wěn)定的應(yīng)急水源。

(3)多數(shù)天然水源未建立消防取水碼頭。除了不具備應(yīng)急取水條件的天然水源和庫(kù)容波動(dòng)較大的天然水源，龍崗區(qū)仍有一些具備應(yīng)急取水改造條件的天然水源，但是水庫(kù)周邊道路情況較差，消防車行進(jìn)困難，同時(shí)都沒(méi)有建立符合消防要求的取水碼頭，緊急情況下取水困難，難以滿足消防用水需求。

1.2 龍崗區(qū)應(yīng)急供水特點(diǎn)

因城市規(guī)劃及公共消防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后等因素，龍崗區(qū)消防供水管網(wǎng)、消防車道、市政消火栓等公共消防設(shè)施相對(duì)匱乏。同時(shí)，由于維護(hù)保養(yǎng)不足，部分消火栓缺損或無(wú)法正常使用。一是老化破損，消火栓本體老化陳舊，亟需更換；二是人為破壞導(dǎo)致構(gòu)件缺損，消火栓零配件被人為破壞，也有市政消火栓被車輛撞壞未修復(fù)，配件丟失，無(wú)水無(wú)壓等，從而造成消火栓無(wú)法使用。龍崗區(qū)局部地區(qū)存在建筑布局凌亂，規(guī)劃布局不合理；區(qū)域內(nèi)部道路狹窄，易導(dǎo)致?lián)矶碌葐?wèn)題。

(1)常規(guī)應(yīng)急供水能力不足。由于公共消防基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與城市發(fā)展不匹配，市政供水管網(wǎng)管徑和水壓受限，市政管網(wǎng)供水量往往不能滿足火場(chǎng)應(yīng)急供水要求。此外，存在市政消火栓破損、缺失等問(wèn)題，導(dǎo)致應(yīng)急取水困難。

(2)局部區(qū)域應(yīng)急運(yùn)輸困難。由于受地區(qū)環(huán)境、道路條件、建筑物等情況的限制，水源距火場(chǎng)有較長(zhǎng)的距離，短則1～2km，長(zhǎng)則幾千米。采用長(zhǎng)距離鋪設(shè)水帶供水方式，路線較長(zhǎng)、水壓損失嚴(yán)重，供水效果差。采用大噸位消防車運(yùn)輸方式時(shí)，若無(wú)合理科學(xué)運(yùn)水方案，極易使供水過(guò)程時(shí)斷時(shí)續(xù)，火場(chǎng)應(yīng)急供水不穩(wěn)定。

(3)應(yīng)急供水投入資源多。正是由于常規(guī)應(yīng)急供水能力不足，且局部區(qū)域應(yīng)急運(yùn)水困難，需要投入更多的車輛裝備和人員在火場(chǎng)后方提供水源保障。火場(chǎng)后方負(fù)責(zé)供水的人員車輛往往多于前方。削弱了前方的滅火攻堅(jiān)力量，影響滅火救援能力。

2 火場(chǎng)應(yīng)急供水能力需求核算

火災(zāi)撲救時(shí)需要一定的火場(chǎng)應(yīng)急供水能力。對(duì)于不同類型火災(zāi)和不同規(guī)?；馂?zāi)，需要的應(yīng)急供水能力不同，而影響應(yīng)急供水能力需求的影響因素包括火災(zāi)類型、火災(zāi)規(guī)模、廠區(qū)或建筑特點(diǎn)、同時(shí)參與滅火救援的消防車輛和人員、氣象條件等。針對(duì)不同類型和不同規(guī)模的火災(zāi)，由于客觀條件不同，計(jì)算火場(chǎng)需要的供水量的方法也不同。

建筑或廠區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)要求的消防用水量是理論上撲救建筑初期火災(zāi)的消防用水量，但不少火場(chǎng)因客觀情況的變化，燃燒規(guī)模擴(kuò)大，原先設(shè)計(jì)的消防用水量已不能完全滿足滅火用水需求。為客觀評(píng)估區(qū)域的應(yīng)急供水能力需求，可采用滅火救援時(shí)可能存在的火場(chǎng)面積以及控制火勢(shì)和撲滅火災(zāi)單位面積的供水強(qiáng)度進(jìn)行核算。

2.1 火災(zāi)燃燒面積估算

按照可信最不利原則，選定區(qū)域內(nèi)典型火災(zāi)場(chǎng)景。選定的火災(zāi)場(chǎng)景能夠反應(yīng)區(qū)域內(nèi)最大可信火場(chǎng)面積。經(jīng)過(guò)調(diào)研，龍崗區(qū)以某塑膠制品廠為設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景。龍崗區(qū)龍城街道五聯(lián)社區(qū)連心路區(qū)域道路交通普遍擁堵，經(jīng)測(cè)試，第一時(shí)間出動(dòng)龍崗中隊(duì)、大運(yùn)城中隊(duì)，需要15min左右才能趕到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

災(zāi)情設(shè)定為第一時(shí)間出動(dòng)龍崗中隊(duì)、大運(yùn)城中隊(duì)，趕到該塑膠制品廠時(shí)，廠房二層全部起火、三層部分起火，起火面積約為2 700m。

2.2 火災(zāi)火場(chǎng)實(shí)際用水量計(jì)算

火災(zāi)火場(chǎng)實(shí)際用水量估算公式如下：

Q

=A

×

q

(1)

式中：

Q

—火場(chǎng)實(shí)際用水量，L /s；

A

—火場(chǎng)燃燒面積，m；

q

—滅火用水供給強(qiáng)度，L /s·m。

參照《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB 50974-2014)中有關(guān)滅火控火用水供給強(qiáng)度的要求，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，取塑膠廠滅火用水供給強(qiáng)度為0.15L /s·m。由火災(zāi)火場(chǎng)實(shí)際用水量估算式(1)可計(jì)算出塑膠制品廠廠房火災(zāi)的火場(chǎng)用水量為405L /s。

對(duì)于選定的區(qū)域典型對(duì)象，在設(shè)定的火災(zāi)場(chǎng)景下，火場(chǎng)應(yīng)急供水需求為405L /s。

3 龍崗區(qū)火場(chǎng)應(yīng)急供水能力計(jì)算分析

3.1 龍崗區(qū)火場(chǎng)應(yīng)急供水能力現(xiàn)狀核算

開(kāi)展火災(zāi)撲救過(guò)程中，能夠提供應(yīng)急供水的主要有市政管網(wǎng)供水系統(tǒng)、水罐消防車運(yùn)水供水系統(tǒng)。

3.1.1 市政管網(wǎng)供水能力

塑膠制品廠附近市政供水管網(wǎng)管徑為DN300，DN300管道壓力為0.1～0.3MPa。管道內(nèi)的流量，可按式(2)估算:

Q=

0.5

D

×12

V

(2)

式中：

Q

—管道內(nèi)的流量，L /s；

D

—管道的直徑，mm；

V

—消防給水管道內(nèi)水的當(dāng)量流速，m /s。當(dāng)

V

取1m /s時(shí)，管道內(nèi)的流量

Q

為72L /s。即設(shè)定火場(chǎng)附近市政管網(wǎng)供水量約72L /s。

3.1.2 消防車運(yùn)水供水能力

根據(jù)大隊(duì)實(shí)際配置力量，現(xiàn)場(chǎng)消防車蓄水總量

S

為141 800L。根據(jù)運(yùn)水供水能力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，可得出：

T=T

+

T

+

T

(3)

Q

=S

/

T

(4)

Q

=S

/

T

(5)

式中，

T

—每輛車單次運(yùn)水所需時(shí)間，min；

T

—每輛車運(yùn)輸過(guò)程用的時(shí)間，min；

T

—每輛車取水過(guò)程用的時(shí)間，min；

T

—每輛車供水過(guò)程用的時(shí)間，min；

Q

—每輛消防車的供水流量，L /s；

S

—每輛消防車蓄水量，L；

Q

—現(xiàn)場(chǎng)所有消防車的供水流量，L /s；

S

—所有消防車蓄水總量，141 800L。根據(jù)五聯(lián)地區(qū)消防水源道路情況，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)水供水距離按5km計(jì)算，由下表可得

T

為28.4min，

Q

為83.22L /s，加上火場(chǎng)附近市政管網(wǎng)供水量為72L /s，火場(chǎng)總應(yīng)急供水量為155.22L /s，而火場(chǎng)應(yīng)急供水需求為405L /s，需補(bǔ)給火場(chǎng)用水為249.78L /s。

表 運(yùn)水車輛利用消火栓自流取水、雙干線供水與距離、車輛之間關(guān)系Tab. Water truck using hydrant gravity water, double main water supply and distance, the relationship between vehicles

水在滅火救援中起著決定性作用，火場(chǎng)供水就顯得尤為重要。根據(jù)龍崗大隊(duì)實(shí)際供水能力，需要補(bǔ)給249.78L /s的火場(chǎng)供水。遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)可以提供200L /s以上的火場(chǎng)供水，可以大大解決火場(chǎng)供水不足的問(wèn)題。

按照可信最不利原則，當(dāng)“龍城街道五聯(lián)社區(qū)連心路地區(qū)”塑膠制品廠發(fā)生火災(zāi)，過(guò)火面積為2 700m，火場(chǎng)需求用水量為405L /s。龍崗大隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)供水為155.22L /s，需要補(bǔ)給249.78L /s的火場(chǎng)供水。針對(duì)龍崗區(qū)缺水地區(qū)消防取水困難的現(xiàn)狀，且市政消防供水、取水設(shè)施的建設(shè)周期較長(zhǎng)，建設(shè)費(fèi)用高等困難，可配備一套遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)，以確保在火災(zāi)條件下火場(chǎng)能有充足的水源供給和連續(xù)供水保障。

消防車運(yùn)水要考慮運(yùn)水車輛的對(duì)接，長(zhǎng)距離運(yùn)水不能保證供水的連續(xù)性和供水效率。更換市政供水管道方案解決供水缺口具有成本高且建設(shè)周期長(zhǎng)的問(wèn)題，不是最佳解決方案。經(jīng)實(shí)地調(diào)研，在保衛(wèi)對(duì)象附近設(shè)置消防儲(chǔ)水囊，水罐消防車運(yùn)水至儲(chǔ)水囊中作為消防取水點(diǎn)，遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)或主戰(zhàn)滅火車輛可直接從消防儲(chǔ)水囊中吸水，縮減消防水源與用水點(diǎn)之間的距離，保障供水連續(xù)性。運(yùn)水消防車和主戰(zhàn)消防車可以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)，提高運(yùn)水和滅火效率。

4 結(jié)論

為評(píng)估龍崗區(qū)應(yīng)急供水能力現(xiàn)狀，選定龍崗區(qū)典型應(yīng)急保衛(wèi)對(duì)象，按照可信最不利原則，設(shè)定可能的火災(zāi)場(chǎng)景，核算火場(chǎng)應(yīng)急供水能力需求與現(xiàn)狀，調(diào)研確定供水能力缺口解決方案。

(1)核算結(jié)果表明：龍崗區(qū)火場(chǎng)應(yīng)急供水需求為405L /s，目前火場(chǎng)應(yīng)急供水為155.22L /s，存在一定的應(yīng)急供水能力缺口。需加強(qiáng)應(yīng)急供水能力建設(shè)，提升滅火救援能力。

(2)結(jié)合龍崗區(qū)消防水源實(shí)際情況，提出采用遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)并配套建設(shè)應(yīng)急取水點(diǎn)的解決方案。在保衛(wèi)對(duì)象附近設(shè)置消防儲(chǔ)水囊，水罐消防車運(yùn)水至儲(chǔ)水囊中作為消防取水點(diǎn)，遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)或主戰(zhàn)滅火車輛可直接從消防水囊中吸水，縮減消防水源與用水點(diǎn)之間的距離，保障供水連續(xù)性。

(3)針對(duì)龍崗區(qū)全區(qū)相對(duì)缺水的特點(diǎn)，設(shè)立專門的供水中隊(duì)或供水編隊(duì)。同時(shí)，針對(duì)不同作戰(zhàn)任務(wù)，結(jié)合人員、車輛、器材、裝備、水源等情況，開(kāi)展缺水地區(qū)火場(chǎng)供水研討，注重對(duì)供水編隊(duì)進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，提高協(xié)作能力，充分發(fā)揮作戰(zhàn)效能。針對(duì)全區(qū)相對(duì)缺水地區(qū)范圍內(nèi)的重點(diǎn)保衛(wèi)單位，制作較為詳細(xì)實(shí)用的火場(chǎng)供水方案，立足實(shí)際，貼近實(shí)戰(zhàn)，確保高效。