消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (8): 98-106.DOI: 10.20168/j.1009-0029.2026.08.0098.09
孙龙1,2, 齐振博1,2, 郭瀚文1,2
Sun Long1,2, Qi Zhenbo1,2, Guo Hanwen1,2
摘要: 地表火是森林火灾蔓延的主要形式。现有地表火的研究多集中于低坡度和风速耦合作用对地表火蔓延特征的影响,关于载荷和坡度耦合作用对地表火蔓延特征影响的研究较为欠缺。本试验基于可调节坡度的地表火蔓延试验平台,开展了不同坡度(0°、20°、30°、40°)、载荷(0.8、1.0、1.2 kg/m2)和燃料种类(红松、蒙古栎)的火蔓延对比试验。系统分析了火线形态演变、火几何特征参数、蔓延速率及火羽流温度等关键指标的变化规律。试验发现,在变坡度地表火蔓延过程中,火线夹角形态从初始状态过渡到稳定状态所需时间与坡度呈反比关系;当坡度≤30°时,火焰倾角随坡度的增加而减小,而坡度>30°时,坡度对火焰倾角的影响略微降低。此外,不同燃料种类也会对蔓延速率和火焰长度产生影响:在相同工况下,红松的火焰长度和蔓延速率均优于蒙古栎。当坡度>30°时火焰蔓延速率显著增加。此外,通过相关性分析,评估坡度、载荷等因素对火蔓延特征参数的影响,发现坡度对火焰倾角、火焰长度、火蔓延速率以及火线夹角具有显著影响;燃料载荷主要决定火焰长度、蔓延速率以及燃烧温度。