Potaov simulcia lesnch poiarov a jej mon pouitie

Počítačová simulácia lesných požiarov a jej možné použitie L. Halada, P. Weisenpacher, J. Glasa Ústav informatiky SAV Bratislava Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Lesné požiare v Národnom parku Slovenský raj 1994 -1998 Rok 1994 Počet požiarov 5 Zhoretá plocha (ha) 1. 59 Celková škoda (mil. Sk) 60. 0 1995 3 3. 50 183. 9 1996 5 2. 37 33. 6 1997 - - - 1998 3 62. 40 33. 3 Celkom 16 69. 86 310. 8 Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Požiar v Národnom parku Slovenský raj (23. 10. 2000) • • Zhoreté územie 64 ha 6 dobrovoľníkov zahynulo Náklady na uhasenie požiaru 5, 8 mil. Sk Celková škoda 356 mil. Sk Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Ciele počítačovej simulácie • Simulácia požiarov minulých – rekonštrukcia: porovnanie výsledku simulácie s reálnym priebehom horenia zaznamenaným v mapách. Verifikácia • Simulácia požiarov aktívnych: Podpora rozhodovania a riadenia protipožiarnych opatrení pri organizovaní protipožiarnych akcií • Simulácia požiarov potenciálnych - prevencia: Umožňuje vykonať analýzu a preskúmať možnosti protipožiarnych akcií v danom teréne za simulovaných poveternostných podmienok Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Klasifikácia simulačných techník Je založená najmä na spôsobe reprezentácie územia: • mriežkou zloženou z diskrétnych buniek & pravidlá pre vznietenie a šírenie línie požiaru (tabuľky, pravdepodobnosť prechodu, atď. ) Celulárne automaty • spojitým prostredím & matematický predpis, rovnice atď. Eliptické modely, Fyzikálne modely Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Základný princíp eliptického modelu Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Rothermelov model Rýchlosť stacionárneho šírenia povrchového požiaru je daná vzťahom R - rýchlosť šírenia IR - reakčná intenzita, (tepelná produkcia na jedn. plochy v línii požiaru) p pomerná časť tepelnej produkcie, ktorá spôsobuje šírenie tepla FW - faktor odpovedajúci vplyvu vetra FS - faktor odpovedajúci vplyvu sklonu svahu r - hustota paliva e - pomer množstva paliva podieľajúceho sa na horení k celkovému množstvu Q - teplo, ktoré je potrebné dodať na vznietenie jednotkového množstva paliva Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Aplikácia Rothermelovho modelu Línia požiaru v homogénnom palivovom prostredí pri konštantných poveternostných podmienkach sa šíri od bodu vzniku požiaru v tvare elipsy x(j, t) = a. t. cos(j) y(j, t) = c. t + b. t. sin(j) a = 0. 5( R + R/HB ) / LB b = 0. 5( R + R/HB ) c = b - R/HB LB – pomer dĺžky k šírke elipsy HB – pomer čela a spätnéj časti elipsy Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Huygensov princíp Zmenený smer vetra a nezmenené palivové podmienky Nezmenený smer vetra a zmenené palivové podmienky Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

FARSITE Simulátor lesných požiarov M. A. Finney, US Dept. of Agricultural Forest Services • Vstupné údaje : - topografické (GIS ) nadmorská výška, sklon, orientácia svahu (expozícia ) - palivové (GIS) typ paliva, druh stromov, koruny stromov, . . - meteorologické (text) rýchlosť a smer vetra, relatívna vlhkosť - vlhkosť paliva • Výstup : - postup línie požiaru v čase, intenzita požiaru - informačné grafy, tabuľky, . . . Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Parametre odumretého a živého bylinného paliva • • • Plošná hustota paliva (kg/m) Hrúbka palivovej vrstvy (m) Pomer povrchu k objemu (1/m) Výhrevnosť paliva (J/kg) Medzná vlhkosť vznietenia (%) Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Simulovaný priebeh požiaru Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Reálny vývoj požiaru Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Ďalšie možné použitie • Prostriedok pre výcvik a školenie špecialistov pôsobiacich pri lesných požiaroch • Modelový systém pre výučbu na univerzitách • Ochranárske inštitúcie, poisťovne a pod. Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005

Ďakujem za pozornosť Enviro-i-fórum, Zvolen, 2005