Nowa metoda prognozowania zagrożenia pożarowego lasu

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Nowa metoda prognozowania zagrożenia pożarowego lasu"

Ignacy Lewandowski
6 lat temu
Przeglądów:

1 Instytut Badawczy Leśnictwa Samodzielna Pracownia Ochrony Przeciwpożarowej Lasu Nowa metoda prognozowania zagrożenia pożarowego lasu Mirosław Kwiatkowski Sękocin Stary, 5 grudnia 2013 r.

Temat BLP-337 realizowany na zlecenie DGLP w latach 2008-2010 Opracowanie nowej metody prognozowania zagrożenia

2 Temat BLP-337 realizowany na zlecenie DGLP w latach Opracowanie nowej metody prognozowania zagrożenia pożarowego lasu Główny autor: mgr inż. Mirosław Kwiatkowski Współautorzy: dr hab. inż. Ryszard Szczygieł dr inż. Józef Piwnicki

3 Założenia nowej metody możliwośd ustalenia aktualnego zagrożenia pożarowego lasu, umożliwienie ograniczenia kosztów ochrony p-poż, możliwośd prognozowania zagrożenia pożarowego lasu na godziny popołudniowe oraz na dzieo następny, możliwośd prognozowania wilgotności ściółki.

4 Występowanie pożarów według wieku 0,64 0,77 0,82 2,30 1,13 I II III IV V i starsze

5 Występowanie pożarów według TSL Udział liczby pożarów Udział powierzchni drzewostanów

6 Udział liczby pożarów [%] Występowanie pożarów według pór dnia Godzina

7 Częstotliwośd występowania pożarów Udział [%] Warunki występowania pożarów ,9 11,2 12,4 11,2 10 9, ,4 6,6 5,3 8,1 6, ,1 0,3 0,4 0,6 3,1 2,2 1,9 0,9 0, Temperatura powietrza [ C] 1,6 1,4 1,2 1 0,8 R2 = ,6 0,4 0, Temperatura powietrza [ C]

8 Częstotliwośc występowania pożarów Udział skumulowany [%] Warunki występowania pożarów 18 17, ,9 14,1 15, , ,4 7,5 6,1 4,0 2,9 1,8 1,0 0,8 0,3 0,2 0,2 0,2 2,5 2 R² = 0, Wilgotnośd względna powietrza [%] 1,5 1 0, Wilgotnośd względna powietrza [%]

9 Częstotliwośc występowania pożarów Udział [%] Warunki występowania pożarów , , ,8 1,2 0,4 0,0 0,1 0,1 0, Dobowa suma opadu [mm] 0,5 0,4 0,3 R2 = ,2 0, Opad atmosferyczny [mm]

10 Częstotliwośc występowania pożarów Udział [%] Warunki występowania pożarów 25 23, ,5 18, ,0 5 10,8 6,1 4,3 1,4 1,2 0 2,6 1,6 1,5 1,1 1,0 0,7 0,6 0,4 0,4 0,5 0,4 0,3 0,2 0,2 0,2 0, Wilgotnośd ściółki [%] 1 0,8 R2 = ,6 0,4 0, Wilgotnośd ściółki [%]

11 Zasięg obszaru analizy występowania pożarów

12 Założenia analiz statystycznych Aby wyeliminowad wpływ dobowego cyklu wahao wilgotności względnej powietrza i wilgotności ściółki w analizach uwzględniono czas jaki upłynął od wschodu słooca do terminu opracowywania prognozy. Aby uniknąd wpływu zróżnicowanej powierzchnia leśnej stref do oceny przyjęto pożary które wystąpiły w nadleśnictwach których większośd kompleksów leśnych leży w odległości mniejszej niż 40 km od punktu pomiaru wilgotności ściółki. Ze względu na to, że częstotliwośd występowania pożarów nie jest zależna liniowo od warunków meteorologicznych i wilgotności ściółki do analiz przyjęto wartości wszystkich parametrów przekształcone za pomocą odpowiednich funkcji wykładniczych.

13 Założenia analiz statystycznych Aby umożliwid ustalenie SZPL dla pomocniczych punktów pomiarowych utworzono pary punktów zlokalizowanych w niewielkiej odległości od siebie i nie różniących się znacznie warunkami drzewostanowymi. Dla tak utworzonych par punktów, z których jeden traktowany był jako punkt pomocniczy analizowano występowanie pożarów w nadleśnictwach leżących w promieniu do 40 km od tego punktu. Pozwoliło to również na ocenę wpływu braku pomiaru wilgotności ściółki na pogorszenie dokładności prognozy.

14 Istotność zależności występowania pożarów od warunków meteorologicznych Rodzaj punktu Prognostyczny Pomocniczy Godziny występowania pożarów Zakres zmiennych niezależnych wszystkie 0,213 po z wyłączeniem wilgotności 0,315 ściółki o godzinie Po wszystkie 0, wszystkie 0,170 Po wszystkie 0,301 Współczynnik determinacji

15 Metoda wyliczania wielomianów Wielomian dla punktu prognostycznego na godzinę 9 00 f (TP_09, WP_09, OP_09, WS_09) Wielomian dla punktu prognostycznego na godzinę f (TP_09, WP_09, WS_09, TP_13, WP_13) Wielomian dla punktu prognostycznego na godzinę z uwzględnieniem wilgotności ściółki z godziny f (TP_09, WP_09, OP_09, WS_09, TP_13, WP_13, WS_13) Wielomian dla punktu pomocniczego na godzinę 9 00 f (WP_09, WS_09P) Wielomian zagrożenia dla punktu pomocniczego na godzinę f (WP_09, TP_13, WP_13, TP_09P, WP_09P, WS_09P, WP_13P)

16 Metoda ustalania stopni SZPL Wartośd wielomianu n 0 n < n < n < n.

17 Wyniki ustalania stopni Metoda IBL Nowa metoda Stopieo zagrożenia J m liczba dni ze szt. stopniem godzina liczba dni ze stopniem godzina 13 szt liczba dni ze szt. stopniem godzina liczba dni ze stopniem godzina 13 szt

18 Średnia powierzchnia pożaru [ha] Średnia liczba pożarów w strefie Wyniki ustalania stopni 0,8 0,30 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,25 0,20 0,15 Średnia liczba pożarów obowiązująca metoda IBL Średnia liczba pożarów nowa metoda Średnia powierzchnia pożaru obowiązująca metoda IBL Średnia powierzchnia pożaru nowa metoda 0, Stopieo zagrożenia pożarowego lasu 0,10

19 Efekt ekonomiczny KZPL I II III SZPL Koszt pełny Koszt zróżnicowany Utrzymanie dyżurów w punktach alarmowo-dyspozycyjnych. Wzmocnienie dyżurów w punktach alarmowo-dyspozycyjnych Utrzymanie dyżurów w punktach obserwacyjnych Uruchomienie patroli w rejonach szczególnie zagrożonych. Uruchomienie patroli lotniczych. Wprowadzenie stanu pogotowia dla obsługi sprzętu przydatnego do gaszenia pożarów.

20 Efekt ekonomiczny Koszt pełny Metoda IBL Nowa metoda Koszt [mln zł] 60,1 41,0 Oszczędnośd w stosunku do metody IBL [%] 31,8 Koszt zróżnicowany w zależności od SZPL i KZPL Koszt [mln zł] 58,1 38,9 Oszczędnośd w stosunku do metody IBL [%] 33,1

21 Prognozowanie wilgotności ściółki Godzina prognozy 9 00 dnia następnego dnia bieżącego Zmienne niezależne Współczynnik determinacji opad rzeczywisty 0,727 opad przekształcony 0,728 opad rzeczywisty oraz dane z ,740 opad rzeczywisty 0,912 opad przekształcony 0,912

22 Prognozowanie wilgotności ściółki wilg_1_09_lin = f (TP_09, OP_09, WS_09, WS_13_1, WS_09_A1, TP0_13, WP0_13, OP0_13, Z0_13, VW0_13, TP1_09, WP1_09, VW1_09) R= 0,724 wilg_1_09_log = f (TP_09, WP_09, WS_09, WS_13_1, WS_09_A1, TP0_13, OP0_13, Z0_13, VW0_13, TP1_09, WP1_09, VW1_09) R= 0,727 wilg_1_09_13 = f (TP_09, WP_09, WS_09, TP_13, WP_13, WS_13, WS_09_A1, Z0_13, VW0_13, TP1_09, WP1_09, VW1_09) R= 0,740 wilg_0_13_lin = f (WP_09, OP_09, WS_09, WS_09_1, WS_13_1, TP0_13, WP0_13, OP0_13, Z0_13) R= 0,912 wilg_0_13_log = f (WP_09, OP_09, WS_09, WS_09_1, WS_13_1, TP0_13, WP0_13, OP0_13, Z0_13) R= 0,912

23 Prognozowanie wilgotności ściółki Zakres wilgotności wartości < 50% < 40% < 30% Dopuszczalny błąd Trafnośd dla poszczególnych metod prognozowania wilgotności ściółki 09_lin 09_log 09_13 13_lin 13_log ± 10 37,9 35,7 40,4 52,2 49,2 ± 20 59,3 55,4 61,3 73,3 68,8 ± 30 76,0 70,2 75,9 83,7 79,6 ± 10 43,3 36,4 45,2 52,2 46,7 ± 20 63,4 55,7 65,3 71,4 65,5 ± 30 77,9 70,0 78,2 82,0 77,1 ± 10 39,7 31,2 41,5 47,5 40,4 ± 20 59,2 48,9 61,3 67,1 59,4 ± 30 73,8 63,2 74,6 78,7 72,4

podstawie pomiarów z godziny 9 00 ) Korekta aktualnego zagrożenia pożarowego na godziny

24 Wykorzystanie nowej metody Ustalanie aktualnego zagrożenia pożarowego oraz prognozowanie jego wartości na godziny popołudniowe oraz na dzieo następny - do godziny 9 40 (na podstawie pomiarów z godziny 9 00 ) Korekta aktualnego zagrożenia pożarowego na godziny popołudniowe oraz prognozy na dzieo następny - do godziny (na podstawie pomiarów z godziny )

25 Podsumowanie Opracowana metoda pozwala w zdecydowanie lepszy sposób określid aktualne zagrożenia pożarowe, dając jednocześnie możliwośd jego prognozowania na godziny późniejsze i powinna zostad wdrożona do stosowania w ochronie przeciwpożarowej lasów. Zastosowanie nowej metody może przyczynid się do znacznego ograniczenia kosztów funkcjonowania ochrony przeciwpożarowej w lasach oraz ułatwid organizację pracy służb za nią odpowiedzialnych.

26 Podsumowanie Warunkiem niezbędnym do pełnego wykorzystania możliwości jakie daje ta metoda jest odpowiednie dostosowanie przepisów prawnych, dotyczących ochrony przeciwpożarowej w lasach oraz wypracowanie odpowiednich procedur organizacyjnych. Konieczne jest stworzenie odpowiednich narzędzi informatycznych pozwalających na szybkie pozyskiwanie prognoz meteorologicznych oraz opracowywania danych niezbędnych do ustalenia aktualnego i prognozowanego zagrożenia pożarowego lasu.

27 Podsumowanie

28 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Warszawa, dnia 30 lipca 2015 r. Poz. 1070 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2015 r.

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ Warszawa, dnia 30 lipca 2015 r. Poz. 1070 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 13 lipca 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowych zasad