王京魯， 高仲亮， 魏建珩， 王何晨陽， 吳為永致， 丁新洋

(西南林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，云南 昆明 650224)

森林火災(zāi)是一種全球主要的自然災(zāi)害之一，具有隨機(jī)性、突發(fā)性、災(zāi)難性。隨著人們對(duì)美好生活的需求不斷上升，空氣清新、風(fēng)景獨(dú)特、遠(yuǎn)離城市的森林景區(qū)成為人們外出休閑的首選，同時(shí)也成為旅游業(yè)的“黃金線”，是帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]。然而，密集的人流也為景區(qū)火源管理帶來難題，火種一旦落地，伴隨著林內(nèi)大量可燃物，火勢(shì)必然極為迅猛，若沒得到及時(shí)撲救，火災(zāi)將不可控制，破壞景區(qū)美景、文物，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰蜕?cái)產(chǎn)造成重大損失。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，云南名山景區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防隊(duì)到達(dá)前，景區(qū)的消防站設(shè)施不具備快速撲救森林火災(zāi)的能力，錯(cuò)過最佳撲救時(shí)間，小火變大火，進(jìn)而使得火災(zāi)無法控制。景區(qū)普遍會(huì)設(shè)置消防站，但大多是重復(fù)設(shè)置，浪費(fèi)資金，不經(jīng)過科學(xué)合理的選址安置合適的消防設(shè)施，難以起到防火控火的目的。消防就是消除災(zāi)害、防范危險(xiǎn)，防是消的前提，微型消防站就是防的重要手段之一，森林景區(qū)安裝微型消防站能將火災(zāi)扼殺在搖籃中，減少森林火災(zāi)的發(fā)生、蔓延，是景區(qū)的重要消防手段。因景區(qū)占地面積較大，需要微型消防站在滿足配備齊全、美觀便利的前提下兼具經(jīng)濟(jì)適用性特點(diǎn)，微型消防站的服務(wù)范圍需覆蓋整個(gè)景區(qū)，做到隨用隨取，能快速投入使用。微型消防站可防控整個(gè)景區(qū)的火情，消滅或緩解火勢(shì)蔓延，為消防隊(duì)爭(zhēng)取足夠的救援時(shí)間，避免大型火災(zāi)的發(fā)生。

近年來云南名山景區(qū)火災(zāi)多有發(fā)生，由于景區(qū)內(nèi)消防設(shè)備缺乏，錯(cuò)失火災(zāi)前期控制時(shí)機(jī)，導(dǎo)致火勢(shì)快速蔓延。2008年昆明“4.9”西山森林公園發(fā)生火災(zāi)，失火面積約110畝。2010年巍山縣“3.19”巍寶山森林火災(zāi)，造成擁有300年歷史的斗姥閣除山門外全被焚毀，過火面積約180畝。2010年5月，玉溪秀山公園內(nèi)一市民自帶打火機(jī)引燃“松毛”、樹葉，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生，造成受害林地面積129畝，直接經(jīng)濟(jì)損失16.771 9萬元。因此，景區(qū)內(nèi)微型消防站建設(shè)成為必要。通過閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，分析當(dāng)前微型消防站的發(fā)展現(xiàn)狀與前景，總結(jié)微型消防站配備與選址技術(shù)要求，并結(jié)合云南省實(shí)際情況提出對(duì)今后省內(nèi)名山景區(qū)的建議與意見，從而為名山景區(qū)的可持續(xù)發(fā)展提供一定科學(xué)支撐。

1 景區(qū)防火設(shè)施及微型消防站研究現(xiàn)狀

目前景區(qū)防火主要看重火災(zāi)預(yù)防措施，如進(jìn)山火種管理、消防演練、防火知識(shí)宣傳，以及設(shè)施的完善創(chuàng)新，包括引進(jìn)新型的滅火裝備、完備消防工具等，但對(duì)如何構(gòu)建合適的消防設(shè)施配備及消防站科學(xué)選址方面研究較少。莊一凰進(jìn)行風(fēng)景名勝區(qū)防火措施研究，主要論述預(yù)防、宣傳消防及改善設(shè)施。錢陽平[3]等研究山岳景區(qū)森林防火工作的探索與實(shí)踐，闡述了景區(qū)防火機(jī)制，需要保證資金充足，宣傳教育到位，不斷創(chuàng)新以提高撲救能力。

近年，聶晶[4]等結(jié)合景區(qū)特點(diǎn)和林火特征開展蒙山云蒙景區(qū)森林防火管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)，確定森林消防用水量標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)供水泵站、消防水窖及消防用水管線等，布設(shè)消火栓，以水管網(wǎng)為主干，以高壓串聯(lián)泵為延伸，形成景區(qū)全覆蓋式水滅火管網(wǎng)，提高了名山景區(qū)內(nèi)森林火災(zāi)撲救效率，完成了迅速遏制住森林火災(zāi)，降低林火損失的目標(biāo)，但其耗資巨大，鋪設(shè)困難，且在火災(zāi)初期可能會(huì)由于操作不方便而錯(cuò)失滅火良機(jī)。

目前微型消防站主要應(yīng)用于城市防火中，在布局、構(gòu)造及設(shè)施器材等方面發(fā)展迅速，已經(jīng)比較成熟。但國(guó)內(nèi)景區(qū)內(nèi)研究建設(shè)微型消防站案例較少，因此研究微型消防站在景區(qū)森林中如何布局及構(gòu)建對(duì)提高景區(qū)森林前期撲救火災(zāi)能力和森林防火有著重要價(jià)值。

2 微型消防站在森林景區(qū)的研究點(diǎn)

城市微型消防站最基本的要求是“有人、有器材、有戰(zhàn)斗力”，主要目的是火災(zāi)一旦發(fā)生，微型消防站力量能夠在3 min內(nèi)趕到現(xiàn)場(chǎng)，快速處置或控制火災(zāi)，并組織人員疏散[5]。而對(duì)于景區(qū)森林這種特殊場(chǎng)所，人員不如城市密集，林中可燃物較多，不易撲滅。因此，景區(qū)森林微型消防站應(yīng)注重布局選址的合理性及配備設(shè)施的完善，這對(duì)于能否快速撲救前期森林火災(zāi)影響較大。

微型消防站的數(shù)量和位置顯著影響火災(zāi)事故中應(yīng)急響應(yīng)的效率[6]。在城市消防站的選址建設(shè)中，GIS系統(tǒng)發(fā)揮了巨大的作用。同樣，在森林中對(duì)微型消防站進(jìn)行選址時(shí)，也可以利用GIS強(qiáng)大的空間分析能力，篩選出合適的地理位置，縮短火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間，擴(kuò)大覆蓋面。

3 基于證據(jù)理論的微型消防站配備研究

3.1 建立評(píng)價(jià)因素指標(biāo)

通過查找名山景區(qū)火災(zāi)資料，確定名山景區(qū)中影響微型消防站配備的因素。確定應(yīng)從火險(xiǎn)等級(jí)、景區(qū)知名度、水源距離、人口活動(dòng)密度、文物重要度研究，建立微型消防站配備等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

3.2 確定各級(jí)因素權(quán)重

3.3 評(píng)價(jià)因素概率賦值

由專家組成員對(duì)指標(biāo)體系內(nèi)的評(píng)價(jià)因素進(jìn)行打分。選用動(dòng)態(tài)打分法，分值的上界為1，下界為0，分值越趨近于0，表明該評(píng)價(jià)項(xiàng)目離目標(biāo)期望值越遠(yuǎn)，越需要改進(jìn)；分值越接近于1，表明該評(píng)價(jià)項(xiàng)目離目標(biāo)期望值越接近，完成度越好。

3.4 確定綜合概率值的指標(biāo)

依照各個(gè)評(píng)價(jià)因素的相應(yīng)檔次，用評(píng)價(jià)因素的概率值來做為評(píng)價(jià)安全概率值乘上對(duì)應(yīng)總目標(biāo)的各級(jí)權(quán)重qn。以 3 層權(quán)重指標(biāo)的第1個(gè)因素θ111為例：

(1)

式中，n為因素在體系中的等級(jí)數(shù)，n=1，2，3。最后獲得的綜合概率值集合M{M{θ111}，M{θ112}，…，M{θrst}}，以及與其對(duì)應(yīng)的不確定性值m{θ}=1-M{θ111}-M{θ112}-…-M{θrst}，其中m{θ}表示評(píng)價(jià)因素的概率值的補(bǔ)集，表達(dá)對(duì)應(yīng)的不確定性，r=1，2，3…；s=1，2，3…；t=1，2，3…。

3.5 綜合評(píng)價(jià)

依照上述因素的綜合概率值的確定，各大類指標(biāo)的信任函數(shù)上、下界是通過使用似然函數(shù)和信任函數(shù)來評(píng)估和分析得出的。若有多個(gè)專家的評(píng)價(jià)結(jié)果，可以利用證據(jù)融合對(duì)多組評(píng)價(jià)結(jié)果整合，使最終的評(píng)價(jià)結(jié)論更加真實(shí)、精確。

4 微型消防站選址研究

目前有關(guān)于森林景區(qū)微型消防站選址研究的成果較少，但國(guó)內(nèi)對(duì)城市中微型消防站及相關(guān)公共應(yīng)急設(shè)施的選址、森林消防水源的選址研究已趨于成熟，以上成功案例可供名山景區(qū)內(nèi)微型消防站選址研究提供借鑒、參考。

4.1 相關(guān)設(shè)施的選址方法

4.1.1 公共應(yīng)急設(shè)施的選址方法

多因素綜合評(píng)價(jià)法是公共應(yīng)急設(shè)施選址方法中較為常用的一種。多因素綜合評(píng)價(jià)法的主要特點(diǎn)是全面地包含了影響選址的各種相關(guān)因子，得出的結(jié)論更能整體反映所選位置屬性。該方法依據(jù)各地實(shí)際情形，選取不同的因子、因子體系，可以因地制宜靈活應(yīng)用，具有簡(jiǎn)單易行，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)[7-8]。

4.1.2 森林消防水源的選址方法

森林消防水源選址方法中數(shù)據(jù)加密算法(Data Encryption Algorithm，DEA)、模糊綜合評(píng)判法(Fuzzy Comprehensive Evaluation Method，F(xiàn)CE)是森林消防水源選址中的2種較可行的選址方法。其中模糊綜合評(píng)判法在面對(duì)景區(qū)森林環(huán)境復(fù)雜、相關(guān)因素都具有不確定性的情況下優(yōu)勢(shì)較大，是評(píng)價(jià)森林滅火水源選址適合與否的一種有效方法。因此，基于模糊綜合評(píng)判法可作為森林景區(qū)微型消防站的選址方法。

4.2 基于模糊綜合評(píng)判法的微型消防站選址研究

4.2.1 微型消防站原址因素分析

在名山景區(qū)的微型消防站選址模型中，根據(jù)其特點(diǎn)，應(yīng)考慮的因素有：火險(xiǎn)等級(jí)、微型消防站配備等級(jí)、文物重要度、人口活動(dòng)密度、景區(qū)知名度、水源距離、交通條件。

4.2.2 選取微型消防站選址的因素集和評(píng)價(jià)集

上述因素的總和對(duì)應(yīng)的就是因素集。各因素對(duì)微型消防站地址的選擇都有明顯的影響，因素集能反映影響微型消防站選址因素的總體情況。評(píng)價(jià)集就是將評(píng)價(jià)消防站的位置是否符合的情況，分為若干等級(jí)，各級(jí)集成的總設(shè)。例如：給定集合Y表示微型消防站地址的合適水平，Y={0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8，0.9，1}分別表示無法建立微型消防站到非常合適的各個(gè)水平指標(biāo)。

假定給出的因素集為：u=(u1，u2，u3…un)

評(píng)價(jià)集為：v=(v1，v2，v3…v4)

4.2.3 單因素評(píng)價(jià)

對(duì)微型消防站選址可以產(chǎn)生影響的各個(gè)因素指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照，以此來確認(rèn)此因素相對(duì)于評(píng)語等級(jí)vj(j=1，2…m)的隸屬程度Yij，表明ui達(dá)到評(píng)語vj的水準(zhǔn)，這便是是從U到V的一個(gè)模糊映射。

R表示為一個(gè)模糊矩陣：

(2)

4.2.4 計(jì)算微型消防站選址的對(duì)應(yīng)適合等級(jí)

通過上述公式總結(jié)的模糊關(guān)系就能推導(dǎo)出一個(gè)從U到V的模糊線性變換關(guān)系Tf，這對(duì)于U上的有關(guān)權(quán)重分配的模糊向量=(a1，a2…an)，是：

Tf=(A)=B=A·R=(a1，a2，…an)·

(3)

最后就能依照得出的B依據(jù)最大隸屬度的準(zhǔn)則，進(jìn)行綜合評(píng)判。

5 結(jié)束語

森林景區(qū)微型消防站的外觀可考慮其在森林整體環(huán)境中的具體使用，設(shè)計(jì)時(shí)具有符合森林氣息特點(diǎn)、融入森林場(chǎng)景的整體環(huán)境，突出消防主題，以及容納更多的消防設(shè)備和器材，同時(shí)可以滿足消防安全教育等各種不同的需求，此外為了做到更適宜消防安全的樣式，還要在外觀上盡量簡(jiǎn)單，形狀不浮夸。

根據(jù)調(diào)查情況和相關(guān)規(guī)范，依據(jù)火險(xiǎn)等級(jí)、景區(qū)知名度、水源距離、人口活動(dòng)密度、交通便利度等指標(biāo)構(gòu)建微型消防站裝備等級(jí)配備標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建使用資金最低化，操作簡(jiǎn)單的微型消防站，使其因地制宜，及時(shí)快速控制火情。結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)和微型消防站裝備等級(jí)，用科學(xué)合理的方法遴選出最佳放置微型消防站的地址及分布密度，實(shí)現(xiàn)滅火救援范圍全覆蓋，達(dá)到防火控火的目的。