مدل سازی رفتار آتش ‌سوزی‌ های کنترل‌‎‌ شده و ‌تصادفی در جنگل‌ های زاگرس شمالی با تاکید ‌بر حجم ‌مواد سوختی

مقدمه و هدف: رفتار، گسترش و شدت آتش سوزی جنگل ها به‌اندازۀ زیادی به نوع و حجم مواد سوختنی و تغییرپذیری مکانی آن در یک منطقۀ طبیعی و همچنین توپوگرافی و اقلیم وابسته است. ارزیابی حجم مواد سوختی در تاج پوشش های مختلف جنگلی برای مدیریت بحران و پیشگیری از آتش سوزی های احتمالی بسیار مهم است. هدف این پژوهش تعیین مقدار و نوع مواد سوختنی و رفتار حریق جنگل های زاگرس شمالی در شهرستان سردشت در تراکم های مختلف جنگلی است. مواد و روش ها: با توجه به آمار آتش سوزی های اخیر شهرستان سردشت نسبت به انتخاب مناطق موردبررسی (نلاس و شیومره) بر اساس درصد تاج پوشش مختلف جنگل (تنک، نسبتاً انبوه و انبوه) اقدام شد. در این پژوهش از قطعه نمونه های یک مترمربعی برای اندازه گیری خصوصیات مواد سوختی مانند متوسط ارتفاع پوشش گیاهی، حجم سوخت یک، 10 و 100 ساعته، حجم سوخت کل و حجم و عمق لاشبرگ استفاده شد. بررسی رفتار و گسترش آتش سوزی نیز در دو منطقه با استفاده از مدل های آتش flammap و farsite با استفاده از نقشه های شیب، جهت، ارتفاع، مدل سوخت و تاج پوشش انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد حجم سوخت ‏کل در اراضی جنگلی موردبررسی 3/9 کیلوگرم در مترمربع است. همچنین بیشترین حجم سوختی یک‌ساعته در اراضی جنگلی انبوه محاسبه شد. بیشترین حجم سوختی 10 و 100 ساعته نیز در اراضی جنگلی با تاج پوشش نسبتاً انبوه مشاهده شد. محاسبۀ درصد محتوای رطوبتی مواد سوختی نیز نشان داد اراضی جنگلی با تاج پوشش انبوه بیشترین مقدار محتوای رطوبتی را ‏بین اراضی جنگلی با تاج پوشش نسبتاً انبوه و تنک دارد. همچنین، مقایسۀ لکه حریق واقعی و نقشۀ گسترش آتش شبیه‌سازی‌شده در منطقۀ نلاس با آتش سوزی غیر عمد (دارای تاج پوشش تنک) با ضریب کاپای 0/83 دارای هم خوانی بالایی بوده و مدل توانست توافق قابل‌توجهی با محدودۀ گسترش واقعی حریق داشته باشد. ضریب توافق به دست آمده در منطقۀ شیومره با تاج پوشش انبوه و نسبتاً انبوه به دلیل وقوع حریق عمدی و کنترل‌شده توافق 0/05 درصدی را نشان داد. نتیجه گیری: این یافته ها نشان داد علاوه بر ویژگی های مواد سوختنی جنگل، علت وقوع آتش سوزی (عمدی و کنترل شده یا تصادفی و غیر عمد) نیز در شبیه سازی مناسب رفتار و گسترش آتش موثر است. این نتایج می تواند در مبارزه با آتش سوزی، مدیریت بحران و در بسیاری از پژوهش های مربوط به بررسی رفتار آتش سوزی و حفاظت و مدیریت عرصه های جنگلی مورداستفاده قرار گیرد.

modeling forest fire behaviour in controlled and accidental ignitions in iranian northern zagros forests, with an emphasis on fuel load

introduction and objective: the behavior, spread, and intensity of forest fires are heavily influenced by the type and volume of fuels in a natural region, as well as topography and climate. assessing the volume of fuels in different forest canopies ‎is very important for crisis management and the prevention of possible fires. the purpose of this study is to ‎determine the amount and type of fuels and fire behavior of iranian northern zagros forests in sardasht ‎county in different forest densities. material and methods: therefore, according to the statistics of recent fires in sardasht, the ‎study areas (nalas and shiomereh) were selected based on the percentage of forest vegetation cover (open, ‎relatively dense, and dense). in this study, one square meter samples were used to measure the ‎properties of fuels such as average vegetation height, 1-, 10-, and 100-hr time-lag fuels, total fuel ‎volume, and litter volume and depth. study of fire behavior and spread in two ‎areas was performed using flammap and farsite fire models using slope, aspect, elevation, fuel ‎model, and canopy cover maps. results: the results showed that the total fuel volume in the studied forest ‎areas is 3.9 kg/m2. also, the maximum 1-hr fuel volume was calculated in dense forest (shiomereh). ‎the highest fuel volumes of 10-, and 100-hr time-lag fuels were observed in forest areas with relatively ‎dense canopy (shiomereh). the calculation of the fuel moisture content percentage (fmc%) also ‎showed that forest areas with dense canopy have the highest amount of fmc% among forest lands with ‎relatively dense (shiomereh) and open (nalas) canopy. also, comparison of the real fire spot and the ‎simulated fire spread map ‎in the nalas region with unintentional fire (with open canopy) with a kappa ‎coefficient of ‎‎0.83 was highly consistent and the model was able to have a significant agreement with ‎‎the actual extent of fire spread. the agreement coefficient in the shiomereh region with a ‎dense and ‎relatively dense canopy cover due to a deliberate and controlled fire showed a 0.05 ‎agreement. ‎ conclusion: these findings showed that in addition to the characteristics of the forest fuels, the cause of the fire (intentional and controlled or accidental and unintentional) is also effective in simulating the behavior and spread of fire. the ‎results of this study can be used in firefighting, crisis management, and many studies related to the ‎study of fire behavior and management of forest areas.