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Tecnologie per la difesa dagli incendi boschivi - Appunti

Appunti di Tecnologie per la difesa dagli incendi boschivi. Gli argomenti che vengono trattati sono i seguenti: gli incendi e esempi di varie tipologie di incendio: l'incendio di vegetazione: l'incendio su terreni coltivati, incolti o
pascolati, il principio d'incendio.

Esame di Tecnologie per la difesa dagli incendi boschivi docente Prof. E. Marchi

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Toscana e Liguria... stessi risultati si hanno per le superfici boscate percorse da fuoco. Nella

maggior parte dei casi gli incendi si ripresentano nei luoghi dove erano già passati in precedenza

anche perché il passaggio del fuoco comporta una modificazione delle specie che crescono nel

luogo bruciato; in genere sono quelle piante che si adattano ai passaggi del fuoco ma sono anche

quelle che bruciano meglio e entrano a far parte del combustibile. Durante le ore centrali della

giornata è più facile che ci siano incendi a causa delle temperature e dell'abbassarsi dell'umidità

dell'aria. Solo per la Toscana sono stati spesi 58.105.547,38 € per l'attività antincendio, poi ci sono i

costi in termini di danni. Le cause possono essere:

-naturali (fulmini, eruzioni vulcaniche) ma la loro incidenza è sempre molto bassa.

-accidentali (danni alle linee elettriche, passaggio di treni...)

-colposi (comportamento scorretto dell'uomo come la potatura e il successivo rogo dei residui come

mozziconi di sigarette e fiammiferi, attività agricole forestali, cause colpose dovute ad altre

motivazioni) sono quelli che preoccupano di meno perché di solito vengono immediatamente

chiamati gli enti preposti allo spegnimento

-dolosi (sono incendi volontari) hanno l'incidenza maggiore.

-dubbi

le motivazioni per cui si incendia volontariamente sono:

-ricerca di un profitto (è la macro-categoria maggiore e include situazioni come la necessità di avere

nuovi pascoli, ricerca di vantaggi dall'attivazione di incendi come il risparmio della manodopera per

attività selvicolturali o di eliminazione del combustibile, recupero di terreni agricoli a spese del

bosco e per la coltivazione o per attivare contributi comunitari, azioni non corrette come la caccia e

il bracconaggio, questioni occupazionali connesse agli operai assunti dagli Enti Locali cioè

assunzione di persone per il risanamento dopo ma solo in caso di bisogno quindi si da fuoco per

avere un'occupazione, insoddisfazioni, dissenso sociale come la piromania, turbe comportamentali

cioè piromania e mitomania, conflitti o vendete tra i proprietari, proteste contro i vincoli imposti

nelle aree protette,)

-manifestazione di protesta, risentimento, insensibilità

-cause dolose di attribuzione dubbia

LA COMBUSTIONE: cos'è?

È un processo che vede la partecipazione contemporanea di un combustibile che si occupa per

effetto di un comburente (ossigeno di norma). Il terzo fattore è l'energia termica di innesto.

Normalmente il processo di combustione viene rappresentato attraverso il triangolo del fuoco e

l'area all'interno del triangolo rappresenta l'intensità del fenomeno che aumenta all'aumentare della

quantità di combustibile e comburente. La combustione può essere vista come il contrario della

fotosintesi; la fotosintesi produce materiale vegetale e ossigeno, la combustione elimina tessuti

vegetali e ossigeno per arrivare alla formazione di anidride carbonica e acqua. La combustione è

molto rapida mentre la fotosintesi è molto lenta.

Fase di preriscaldamento: si ha evaporazione dell'acqua dei tessuti vegetali e acqua libera. È una

fase che ha una durata variabile nel tempo, la temperatura si mantiene sotto i 110°C quindi

abbastanza bassa, perché l'acqua che evapora abbassa la temperatura. Ancora non compare

l'incendio ma l'energia viene trasportata per irraggiamento.

Fase di Distillazione e accensione dei gas: per effetto della scissione termica nel legno delle

emicellulose e cellulose che porta alla formazione di gas infiammabili come metano che

fuoriescono dal legno. Nella prima fase ancora non ho presenza di fiamma, perché i gas non sono

ancora in quantità sufficienti. Le concentrazioni per avere le fiamme devono essere contenuti entro

certi limiti. Il limite inferiore di infiammabilità è la quantità minima per cui si possa dare innesco

alla fiamma. Il limite superiore è la concentrazione massima oltre al quale questi gas non riescono

più a dare origine a fiamme. Per i diversi gas ci sono limiti diversi. Il problema è che non abbiamo

mai un singolo gas che fuoriesce dal legno e si dovrebbe capire quali sono i limiti inferiori e

superiori della miscela dei gas... cosa abbastanza difficile da scoprire. L'accensione diretta dei gas

avviene se c'è una scintilla o una particella incandescente, indiretta se avviene per mezzo della

convezione o irraggiamento termico (a volte le piante possono prendere fuoco anche senza che ci

sia contatto di fiamma... senza presenza di materia; l'irraggiamento è lo stesso sistema con cui il

sole scalda la terra). (irraggiamento convezione e conduzione sono i tre modi di trasmissione del

calore e dell'energia in genere senza che ci sia contatto tra materiali... sono anche i tre modi con cui

si possono magnetizzare gli oggetti per trasferimento di elettroni... ricordare chimica inorganica di

Parigi). La convezione può dare danni alle piante, animali e persone non evidenti dall'esterno, ma

colpisce gli organi interni e in pratica ci sono ustioni interne con cui si muore...

Ad un certo punto i gas iniziano a scarseggiare e la combustione va avanti sotto forma di brace, fino

a quando il materiale si brucia completamente a meno che non intervengano nuove condizioni; in

tal caso fuoriescono anidride carbonica e monossido di carbonio che può essere nuovamente

ossidato e quindi dare di nuovo origine a fiamme. Nella fase endotermica può essere che l'energia

non sia sufficiente per dare origine all'incendio mentre dal momento in cui diventa esotermica la

combustione è in grado di auto-mantenersi e non c'è bisogno di introduzione di energia

dall'esterno... da questo momento in poi il processo tende a velocizzarsi sempre di più fino a

raggiungere una condizione di equilibrio. Le temperature di combustione adiabatiche potrebbe

raggiungere i 1300-1400°C, ma la combustione non è mai completa e quindi è difficile da avere in

terreni aperti... si ottiene di solito nei forni. Le temperature che possono essere raggiunte dipendono

dal tipo e dalla quantità di combustibili oltre alla disponibilità di ossigeno. Il calore di combustione

è la quantità di energia in calore necessaria perché si passi dalla combustione endotermica a quella

esotermica. La velocità di combustione è il tempo necessario perché il processo si compia.

Parte che non chiede all'esame sulla combustione: combustione lenta, quella usata dai romani per

fare carbone, ottenuta costruendo un camino in cui veniva fatto entrare una quantità molto limitata

di ossigeno, così da mantenere l'assenza di fiamma. C'è sempre una fase di preriscaldamento, una

fase endotermica, fra i 100-150°C si avevano le prime scissioni termiche del legno, da qui in poi si

aveva la fuoriuscita dei gas dal legno come idrogeno azoto ecc. ma non essendoci una buona

quantità di ossigeno questi gas non riescono a prendere fuoco. Se i gas usciti dal legno si

incendiassero sarebbero in grado di mantenere l'incendio e non ci sarebbe la formazione di carbone.

Ad un certo momento si potrebbero formare grandi quantità di gas che si potrebbero incendiare

creando fiammate violente a causa di una repentina introduzione di ossigeno (stanza chiusa che arde

e all'improvviso si apre una porta o una finestra). Alla fine si ha la fase di raffreddamento e le punte

massime di temperatura dell'incendio in bosco sono di 900°C.

Nell'intervento sugli incendi boschivi si possono fare due tipi di intervento: uno diretto sulla

fiamma e cercare di ridurre l'energia termica dell'incendio stesso; questa operazione si fa con

l'acqua che toglie energia dal processo di combustione, a volte l'acqua può essere addizionata con

sostanze chimiche che impediscono la trasformazione di una sostanza in un altro composto. Il

metodo indiretto è quello che prevede di scoprire il terreno minerale oltre l'incendio togliendo

lettiera e flora in modo che l'incendio si estingua da solo. Prima veniva utilizzato il controfuoco ma

oggi è una pratica caduta in disuso a causa della pericolosità e dei danni che potrebbe provocare. Il

comportamento dell'incendio: molto complesso, condizionato da molti fattori, influenzato

reciprocamente. Fasi del comportamento: accrescimento (preriscaldamento, pirolisi, combustione

con fiamma, accelerazione, quasi stazionario, accelerazione secondaria di tipo eruttivo, incendio di

grandi dimensioni) e decadimento (decadimento della fiamma, estinzione della fiamma,

combustione senza fiamma detto glowing, estinzione delle braci, raffreddamento). Nella fase di

accelerazione viene percorso il 60% di tutto il territorio attraversato dall'incendio. La valutazione

della propagazione dell'incendio è molto importante per la sicurezza personale e della popolazione,

per individuare le metodologie e le tecniche di attacco, per individuare le risorse da utilizzare. La

manutenzione e il controllo del combustibile è stato notevolmente ridotto dal momento in cui le

persone si sono trasferite dalla campagna alla città e poi di nuovo alla campagna. I fattori che

descrivono l'incendio sono:

-lunghezza del fronte in metri del perimetro dell'incendio con fiamma attiva, maggiore sarà la

lunghezza del fronte maggiore sarà lo sforzo per estinguerlo

-velocità di propagazione: che indica la velocità con cui si sposta il fronte di fiamma; in questo

modo si capisce la pericolosità e la diffusione che l'incendio può avere. Si esprime in metri al

secondo e viene calcolato con l'area che si incendia in un determinato tempo. Se la velocità di

propagazione è lenta sarà facile estinguerlo, se sarà veloce... no! (Velocità di propagazione:

Lenta 0-0,12 m/s

media 0,12 0,6 m/s

medio alta 0,6-0,42 m/s

veloce oltre 0,42 m/s)

-Intensità lineare: esprime l'energia emessa nell'unità di tempo per unità di lunghezza del fronte,

rappresenta un indice della difficoltà di estinzione, viene calcolata con l'espressione di Byram.

Per ottenere i Kj dalle Kcal si moltiplica per 4,56.

si deve considerare la differenza tra altezza di fiamma e lunghezza di fiamma: quando non c'è vento

altezza e lunghezza corrispondono, quando invece la fiamma è inclinata

A lt e z z a d i f ia m m a F ia m ma

L u n g h e z z a d i f ia m m a

Un altro aspetto è la profondità del fronte cioè la distanza tra il fronte di fiamma e quello che già è

bruciato. Le temperature sono un ostacolo molto forte perché l'intensità del calore limita l'intervento

umano sull'incendio a causa dell'irraggiamento.

Il comporamento di tipo eruttivo può avere una velocità anche 100 volte superiore di avanzamento

in assenza di vento. È dovuto ad un richiamo di aria dall'interno dell'incendio e darà luogo ad

un'accelerazione secondaria; in tal caso si sente proprio un rombo... un grande rumore e da qui si

capisce che l'incendio ha cambiato metodo di propagazione. Più aumenta la pendenza del terreno

maggiore sarà il tempo che occorre all'incendio per passare ad un comportamento eruttivo. Dipende

anche dalle dimensioni del combustibile, del suo stato termico, del vento, umidità, temperatura,

precipitazioni, quota, esposizione. Per quanto riguarda gli aspetti antropici si possono riscontrare

variabili come l'uso del suolo, apparecchiature elettriche, uso di combustibili, utilizzo

dell'estinguente...

Fattori che influenzano sono la natura del combustibile, materiale, presenza di altre sostanze come

oli essenziali come le resine, sostanze aromatiche e sali minerali, il grado di porosità del materiale

(più il materiale è poroso maggiore sarà l'infiammabilità dello stesso), maggiore velocità di

combustione se la struttura anatomica favorisce gli scambi gassosi.

Per quanto riguarda il combustibile si devono per forza considerare le dimensioni e in particolar

modo il rapporto di superficie volume. Tanto più piccolo sarà il combustibile tanto maggiore sarà il

rapporto di superficie volume e maggiore è il rapporto maggiore sarà il grado di infiammabilità del

combustibile 8bruciano molto più velocemente rametti che non tronchi perché la superficie esposta

all'atmosfera è maggiore nelle parti piccole e quindi maggiori saranno gli scambi gassosi, maggiore

sarà la riscaldabilità del materiale, maggiore sarà l'evaporazione di acqua all'esterno. Il contenuto di

acqua influisce notevolmente sull'incendio nel senso che maggiore sarà il contenuto di acqua

all'interno del combustibile maggiore sarà l'energia necessaria per mantenere l'incendio. Questo

parametro dipende dall'età delle piante, dalla fase vegetativa, dal tipo di morfologia dell'organismo

o degli organi che lo compongono e dallo stato vitale della pianta o di parte di essa. In particolar

modo si deve distinguere la necromassa dalla biomassa (dal 2% di umidità della necromassa al 70%

circa della biomassa). Un altro fattore molto importante è la quantità del combustibile che partecipa

all'incendio e quindi maggiore sarà la massa maggiore sarà l'energia. Si deve fare comunque una

distinzione tra combustibile bruciabile e combustibile non bruciabile. Il rapporto tra combustibile

bruciabile e combustibile totale muta da giorno a giorno e nei singoli momenti della giornata.

Infiammabilità: indica quanto brucia facilmente una pianta. Combustibilità: indica …

combustibili vivi: si classificano in combustibili fini e combustibili grossi (fini < 3 cm; grossi oltre

3 cm). Combustibili morti: necromassa, vengono classificati secondo il tempo di rilassamento cioè

il tempo impiegato a perdere il 67,5% dell'umidità partendo dalla saturazione se posto a 27°C e

umidità del 20%. Sono 4 classi. Nella prima ci mettono 1 ora, nella seconda 10 ore, nella terza 100

ore e nell'ultima ora ci mettono un tempo entro o superiore ai mille anni!!! le foglie giovani hanno

anche parametri del 300% di umidità cioè se ho un chilo di sostanza secca allora avevo 300 chili di

foglie vive. Il combustibile di terra comprende tutto il materiale organico che si trova al di sopra

dell'orizzonte minerale del suolo, dalla lettiera all'humus grezzo. Gli incendi sotterranei sono molto

difficili da scovare e altrettanto difficili da spegnere, le fiamme in questo caso possono anche

presentarsi a notevole distanza dal luogo di partenza e di incendio. Questi incendi nascono

dall'incenerirsi delle radici. Il combustibile di superficie si distingue da quello aereo solo per

l'altezza a cui si trova, è dal combustibile di superficie che di solito partono gli incendi. Essendoci

spesso anche notevoli quantità di necromassa viene facilitato l'incendio...

Combustibile aereo ha una quantità di necromassa molto inferiore alle altre parti, in tal caso inoltre

non tutto il combustibile è bruciabile ma di contro ha notevoli quantità di ossigeno a causa delle

correnti d'aria. Più la lettiera è compatta maggiore sarà la difficoltà agli scambi con l'ossigeno e

quindi meno probabili saranno gli incendi. L'esposizione è importante perché muta l'irraggiamento

del sole e i tassi di umidità dei tessuti delle piante quindi in un'esposizione nord avrò maggiori

difficoltà a far scatenare un incendio perché l'umidità sarà maggiore e le temperature minori e

quindi ci sarà la necessità di un maggiore preriscaldamento rispetto a un'esposizione sud, dove i

parametri sono esattamente al contrario. Le piogge brevi ma intense sono meno efficaci nella

prevenzione e nel combattere gli incendi perché l'acqua non riesce a penetrare facilmente nel

combustibile e quindi non si ha innalzamento dell'umidità cosa che avviene al contrario con piogge

deboli ma molto prolungate nel tempo, senza contare inoltre che lo scorrimento superficiale è molto

meno evidente nel secondo caso. Le condizioni meteorologiche quindi sono molto importanti!

clima: stato medio dell'atmosfera sul lungo periodo.

tempo: condizioni meteorologiche in un dato momento in una data zona.

Per stagione del fuoco si intende un periodo in cui c'è bisogno di un controllo organizzato contro gli

incendi che possono essere molto frequenti. Importante è considerare durata, intensità dell'evento;

da tenere sotto controllo ci sono umidità relativa, temperatura dell'aria (si deve considerare se il

combustibile si trova o meno in ombra). Non sempre però è vero che di notte le temperature

diminuiscono creando problemi alla propagazione dell'incendio, infatti, i venti come il phon che è

caldo e secco, elimina umidità, aumenta la temperatura e secca il combustibile aumentando la

probabilità dell'incendio. Anche l'umidità relativa subisce dei cambiamenti durante le ore della

giornata, andamento normale che in certi casi può non verificarsi. Il principale fattore che influisce

sulla propagazione dell'incendio è il vento! Noi prendiamo in considerazione soprattutto i

movimenti orizzontali del vento anche se ci sono anche correnti ascensionali. Questi movimenti

risentono delle caratteristiche della vegetazione, della morfologia del suolo, . La direzione del vento

è la direzione da cui il vento viene e non la direzione in cui il vento va. L'altro aspetto è la velocità

espressa in metri al secondo o chilometri l'ora anche se talvolta viene espressa in nodi. Possiamo

considerare la velocità istantanea, oppure la massima, la media, oppure la media oraria. Esistono

molti metodi per calcolare la velocità del vento, oltre alla manica c'è il metodo indiretto effettuato

con una tabella: la scala di Beaufort, molto utilizzata anche oggi. La scala si basa sulle osservazioni

dei danni o degli effetti procurati dal vento. Possiamo identificare diversi tipi di vento: vento teso

(non da problemi per gli interventi aerei) la velocità e la direzione del vento restano costanti, a

raffiche, ci sono problemi per i mezzi aerei, la velocità subisce variazioni di almeno 10 nodi rispetto

al valore medio, la direzione resta costante; vento turbinoso, la direzione e la velocità hanno

notevoli variazioni; di gruppo vento di notevole velocità con variazioni marcate della direzione e

della velocità. Distinzione tra vento e brezza. Vento generale è legato al movimento su grandi scale

di masse d'aria. Le brezze sono locali periodici che interessano aree limitate, ma spirano con una

regolare periodicità. In particolare le brezze spirano di giorno e a loro volta si dividono in brezza di

mare e brezza di terra. La brezza di mare è diurna dal mare verso la costa a causa della maggiore

temperatura della terra rispetto all'aria. La brezza di terra è caratteristica della notte ed ha una

direzione dalla terra al mare. La brezza di mare è più ricca di umidità rispetto a quella di terra. Ci


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze forestali e ambientali
SSD:
Università: Firenze - Unifi
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Growingfire di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Tecnologie per la difesa dagli incendi boschivi e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Firenze - Unifi o del prof Marchi Enrico.

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