南方8种森林地表死可燃物在平地无风时的燃烧蔓延速率与预测模型

摘要：

[目的]研究Rothermel林火蔓延速率预测模型及另外2种以Rothermel模型为核心的蔓延速率预测模型对南方8种典型森林地表死可燃物的适用性,为林火蔓延速率预测提供理论支撑和指导.[方法]以南方地区8种典型速率地表死可燃物为对象,根据研究对象的野外实际条件,在东北林业大学帽儿山实验林场风洞实验室内,构建不同可燃物床层含水率、载量及高度的可燃物床层,每种可燃物在平地无风条件下进行36次点烧试验,共288次点烧,记录每种可燃物类型不同配比条件下的蔓延速率.通过直接使用Rothermel模型、重新估计Rothermel模型参数、对Rothermel模型形式改进后自建模型的对比,得到最合适的预测模型.[结果]1)平地无风条件下,南方8种典型森林地表死可燃物床层最大蔓延速率为0.55 m· min-1,平均蔓延速率由大到小依次为:华山松、云南松、毛竹、柳杉、杉木、马尾松、麻栎及青冈栎.2)直接使用Rothermel模型预测的林火蔓延速率误差较大,平均绝对误差为0.18 m·min-1,平均相对误差为70.0％.3)重新估计参数后的Rothermel模型及自建模型,预测的可燃物蔓延速率精度显著提高,平均绝对误差分别为0.04、0.037 m· min-1,平均相对误差分别＜18％、16.45％.4)重新估计参数的Rothermel模型与自建模型的预测误差的差异不显著,其中自建模型的预测值与实测值的R2变化在0.71 ～0.90,平均为0.80.[结论]对南方8种典型森林的地表死可燃物类型,在平地无风条件下,重新估计参数的Rothermel模型及自建模型的预测精度相近,但自建模型可能更简单易用,可预测平地无风条件下可燃物地表火蔓延速率.

关键词：Rothermel模型、蔓延速率、火行为、床层高度、含水率

所属期刊栏目：55

分类号：S762.2(森林保护学)

资助基金：国家林业局“948”项目2014-4-06

在线出版日期：2019-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：197-204