林野火災時の風向・風速の推定法の開発と延焼拡大予測

开发一种估算森林火灾期间风向和风速并预测火势蔓延的方法

• 批准号: 11876037
• 负责人: 井上 章二
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11876037/
• 关键词: 林野火災; 樹木の片面燃焼; 風向風速; 延焼拡大予測; 風洞実験; 燃焼材料; みかけの密度; 燃焼速度; 延焼拡大

本研究では、風洞をもちいた燃焼実験により、火災跡地の立木に残る燃焼痕(いわゆる樹木の片面燃焼痕)から火災時の現地の風向・風速を推定する方法について検討を行った。まず、風向については、いずれの実験条件においても、樹木の風下側の燃焼痕が風上側に比べて高い位置まで残っており、風向は樹木の燃焼痕から推定できることが明らかとなった。次に風速に関して、風上側の燃焼痕の高さは、風速が大きくなるほど低くなり、風下側の燃焼痕は風速とは無関係に直径が大きくなるほど高くなった。また、風下側の燃焼高と風上側の燃焼高の差(H_d)が、風速を推定する上で重要な因子であることが確かめられた。しかし、この結果を現地へ適用するためには、風洞実験と実際の林野火災とのスケールを考えると、風下側燃焼高と風上側燃焼高の比(H_r)も、重要な因子であると考えられ、次元解析の結果、次の実験式が導かれた。風上着火:H/D=1.86×10^<-1>(U・D/ν)^<1.64>風下着火:H/D=7.24×10^<-5>(U-D/ν)^<1.21>ただし、H=H_d×H_r,Dは材の直径,Uは風速,νは空気の動粘性係数火入れを利用した現地実験において、実験式の適用性を検討したところ、高い精度で火災時の現地の風速が推定できることが確認された。また、延焼拡大予測に必須の燃焼速度に関しても風洞実験の結果、燃焼速度が最大となる燃焼材料のみかけの密度が存在することが明らかとなった。今後、現地植生の状態から火災時の燃焼速度推定の可能性があり、林野火災延焼拡大予測につながると考えられる。

在这项研究中，一项风洞的燃烧实验检查了一种方法，以估算燃烧痕迹的火灾（因此被燃烧的单一燃烧痕迹的火灾），该方法仍留在该地点大火。首先，关于风向，在任何实验条件下，树的下风上的燃烧标记保持在比上风侧更高的位置，并且可以从风向上估算出风向树。接下来，关于风速，随着风速的增加，风侧的燃烧痕迹的高度增加，并且随着直径的增加，随着风速的增加，下风上的燃烧标记也更高。此外，已经证实，下风上的燃烧高度与上风（H_D）上的燃烧之间的差异是估计风速的重要因素。但是，考虑到风洞实验的规模和实际森林火灾，将此结果应用于现场，由于尺寸，较低和较低的燃烧高度（H_R）的比率也是一个重要因素。分析，指导以下实验公式。风卵：h/d = 1.86×10^<-1>（u・d/ν）^<1.64> wind及点火开关：h/d = 7.24×10^<-5>（u-d/ν/ν）^< 1.21>然而，H = H_D×H_R，D是材料的直径，U是风速，ν是使用空气动态系数的局部实验，并且在检查了实验公式的适用性时，这是高度准确的。另外，由于风洞实验，燃烧扩散所需的燃烧速度是燃烧材料的密度，即最大燃烧速度，具有密度。将来，如果当地植被状况发生大火，则可能会估计燃烧速度，这将导致森林大火传播的预测。