森林火灾远程供水技术难点与对策研究

摘要：森林火灾作为自然灾害的重要组成部分，其频发与蔓延对生态环境、社会经济乃至人民生命财产安全构成严重威胁，远程供水技术作为森林火灾扑救的关键手段之一，其高效应用直接关系到火灾扑救的效率与成效。研究深入探讨了森林火灾远程供水技术的核心难点，包括地形复杂导致的传输障碍、水源获取与净化难题以及长距离输水过程中的能耗与效率问题。针对这些难点，提出了相应的对策，并通过实际案例分析，验证了所提对策的有效性与实用性，为森林火灾远程供水技术的发展提供了理论依据与实践指导。

关键词：森林火灾；远程供水技术；地形障碍；水源获取

引言

森林火灾因其突发性强、蔓延速度快、破坏力大等特点，成为全球范围内亟待解决的自然灾害问题。在火灾扑救过程中，水源的及时供应是控制火势、扑灭火灾的关键，然而森林环境的特殊性，如地形崎岖、水源稀缺等，给远程供水技术带来了巨大挑战。因此，深入研究森林火灾远程供水技术的难点与对策，对于提升火灾扑救效率、保护生态环境具有重要意义。

一、森林火灾远程供水技术难点分析

（一）地形复杂导致的传输障碍

山地、丘陵、沟壑等地貌特征显著，使得管道的铺设路径选择变得尤为困难，特别是在陡峭的山坡上，管道的固定与防护成为技术瓶颈，由于重力作用，管道在山坡上容易发生滑动或脱落，这不仅增加了管道破损的风险，还可能导致严重的漏水问题。复杂地形对供水车辆的通行也构成了限制，在崎岖不平的道路上，供水车辆难以快速抵达火灾现场，甚至可能因道路条件恶劣而无法通行，这不仅延误了供水时机，还增加了扑救火灾的难度。

（二）水源获取与净化难题

在紧急情况下，快速找到可靠的水源并进行有效净化成为扑救火灾的关键，然而现有的水源探测技术受地形、植被等多种因素限制，效率较低，在茂密的森林中，植被覆盖密集，使得水源探测设备难以准确识别水源位置。净水设备在野外环境下的稳定性与便携性也面临考验，在复杂多变的野外环境中，净水设备需要具备良好的适应性和耐用性，以确保在紧急情况下能够持续稳定地提供清洁水源，然而现有的净水设备往往存在体积庞大、操作复杂等问题，难以满足野外环境下的实际需求。

（三）长距离输水过程中的能耗与效率问题

在管道传输过程中，水流阻力、管道摩擦等因素会导致水压下降、流量减少，从而影响供水效率，为了克服这些阻力，需要增加水泵的功率和数量，这无疑会增加能耗。水泵、阀门等设备的能耗也是不可忽视的问题，在长距离输水过程中，这些设备的运行需要消耗大量的能源，不仅增加了运营成本，还可能对环境造成污染。因此，如何在保证供水量的同时降低能耗、提高效率，成为远程供水技术亟待解决的关键问题。

二、森林火灾远程供水技术对策研究

（一）无人机辅助侦查与定点投送技术

无人机凭借其高空视野和灵活机动性，能够迅速穿越复杂地形，对火灾现场及周边区域进行全面侦查，通过搭载高清摄像头和地形测绘设备，无人机可以实时传输地形信息，为管道铺设提供精确指导，这不仅有助于规划最优路径，还能有效避开潜在的地质灾害区域，确保管道铺设的安全性和效率。在火灾现场，这些物资的快速部署对于缩短供水时间至关重要，无人机凭借其精准定位能力，可以将物资准确投送到指定位置，减少人力运输的需求，从而大幅提高供水准备的效率。

（二）集成式净水装置的研发与应用

集成式净水装置集成了高效过滤、消毒杀菌等多种功能于一体，能够在野外环境下快速净化水质，确保供水安全，该装置采用先进的膜技术和化学消毒剂，能够有效去除水中的悬浮物、有机物、微生物等杂质，达到饮用水标准。在装置设计上，注重便携性与稳定性相结合，通过模块化设计，装置可以方便地拆卸和组装，便于快速部署与移动。同时，采用坚固耐用的材料制作外壳，确保装置在恶劣的野外环境下仍能保持稳定运行，通过实际测试与验证，不断优化净水效果和操作便捷性，使集成式净水装置成为森林火灾扑救中的重要水源保障工具。

（三）高效输水管道系统的设计与优化

针对长距离输水过程中的能耗与效率问题，设计高效输水管道系统成为提升供水效率的关键，该系统采用耐磨、耐腐蚀的高性能材料制成管道，有效降低水流阻力与管道摩擦，减少能耗损失，在管道布局上，通过优化管道走向和连接方式，减少弯头和接头数量，降低水流阻力，提高输水效率。引入智能控制系统对水泵、阀门等设备进行精准调控，实现供水量的动态调整与能耗的最小化，智能控制系统能够根据实际需求自动调节水泵功率和阀门开度，确保供水量的稳定供应，同时降低能耗。通过实时监测管道压力和流量等参数，智能控制系统还能及时发现并解决潜在故障，提高供水系统的可靠性和稳定性，这一技术的应用将大幅提升森林火灾远程供水的效率和质量。

三、实际案例分析

（一）森林火灾远程供水案例

在翠云山区的一次森林火灾扑救行动中，面对复杂多变的地形，无人机辅助侦查技术发挥了关键作用，无人机迅速飞抵火灾现场上空，通过高清摄像头捕捉了详尽的地形信息，为后续的管道铺设提供了精确指导。随后，无人机携带轻便的管道连接件与净水装置，精准投送至预设位置，大大缩短了供水管道的铺设时间。结合高效输水管道系统的应用，成功将远离火灾现场的水源引入，为扑救工作提供了稳定的水源支持。翠云山区的这次火灾扑救行动，不仅验证了无人机辅助侦查与定点投送技术的可行性，也展示了高效输水管道系统在复杂地形条件下的实用价值。

（二）水源稀缺条件下的远程供水实践

绿柳林区森林火灾中，面对水源稀缺且水质恶劣的双重挑战，集成式净水装置的研发与应用成为关键，该装置凭借先进的过滤技术和高效的消毒手段，迅速将当地受污染的河水转化为符合饮用水标准的安全水源，这一技术的成功应用，不仅保障了火灾现场的用水安全，还有效缓解了水源稀缺的困境。与此同时，高效输水管道系统的设计与优化也发挥了重要作用，通过科学规划管道布局、选用优质材料以及采用智能控制系统，实现了远距离、高效率的供水，有效降低了能耗。这一成功案例充分展示了科技创新在应对自然灾害中的重要作用。

（三）长距离输水案例分析

在广袤平原的一次森林火灾中，由于火灾现场远离水源，长距离输水成为关键，为确保供水效率与降低能耗，采用了高性能材料与智能控制系统对输水管道系统进行设计与优化，通过精确计算管道布局与连接方式，减少了水流阻力与能耗损失。同时，智能控制系统实时监测管道压力与流量，确保供水量的稳定供应，广袤平原的这次长距离输水案例，充分展示了高效输水管道系统在远距离供水过程中的重要作用与价值，为类似条件下的森林火灾扑救提供了有力支持。

总结

森林火灾远程供水技术作为火灾扑救的关键手段之一，其高效应用对于提升火灾扑救效率、保护生态环境具有重要意义。研究深入探讨了森林火灾远程供水技术的核心难点与对策，通过实际案例分析验证了所提对策的有效性与实用性。未来，应继续加大技术研发力度，优化供水流程与设备性，并加强跨部门协作与信息共享机制建设，提升森林火灾应急响应能力与综合防控水平。

参考文献

[1] 陈文婷，陈乘银，曾凤伟.无人机"一机多用" 争当森林灭火实战"尖兵"[J].安全与健康， 2022（4）：45-46.

[2] 李学新，张玉，陈阿凤，等.森林消防远程供水系统聚氨酯水带水力特性研究[J].消防科学与技术， 2024， 43（6）：867-871.

[3] 石宽，白夜，郭赞权，等.森林火灾以水灭火实战能力探究及分析[J].消防科学与技术， 2021， 40（1）：4.

[4] 郑淑勤.浅析森林步道消防供水系统设计要点及技术措施[J].消防界：电子版， 2023， 9（7）：65-67.