viernes, 30 de junio de 2017

Propagación del fuego. Modelos y tipos de fuego

Cuando hablo de modelos en un incendio forestal me refiero más concretamente a los modelos matemáticos, consiguiendo así tener unos datos y unas variables en nuestro modelo, que podremos alterar para observar el comportamiento de un incendio.

Modelizar matemáticamente un incendio forestal es importante porque del comportamiento del incendio derivarán una serie de efectos sobre el entorno donde están ocurriendo.

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Igualmente, realizando la previsión de lo que podría ocurrir se diseñarán medidas de ataque, despliegue de recursos y ejecución de medidas de seguridad para el personal de extinción.

Dicho esto, voy directamente al grano y es que los modelos todavía se encuentran en proceso de desarrollo debido a la complejidad y la falta de conocimientos en aspectos de procesos físicos y químicos que intervienen en un incendio.

Aun así, los modelos se pueden agrupar en 3 grandes grupos:
  • Modelos físicos
  • Modelos semi-empíricos o mixtos
  • Modelos empíricos
Todos los modelos deberán de contener los procesos que se producen durante un incendio forestal como la deshidratación (evaporación del agua contenido en el combustible), la pirolisis (el calor producido afecta a las moléculas del combustible, degradándolas), inflamación (se alcanza el límite de inflamabilidad cuando la mezcla del comburente y el combustible recibe cada vez más energía en forma de calor) y la combustión (una vez que el combustible se haya inflamada comienza la combustión del mismo).

Los modelos físicos están basados en las leyes de la física y la química y comienzan con el estudio del problema que para los incendios forestales serán un problema doble:
  1. Estudio de la combustión.
  2. Mecanismos de transferencia de calor.
La resolución del sistema de ecuaciones nos permitirá obtener un resultado numérico que será validado al compararlo con datos experimentales.

Estos modelos suelen predecir la velocidad de propagación del incendio considerando la transferencia del calor hacia el combustible vegetal.

Los modelos semi-empíricos o mixtos se apoyan en los principios físicos y químicos básicos y además en su definición suelen integrar información experimental.

Uno de estos modelos más utilizados es el conocido como Sistema Behave, el cual te permite predecir el comportamiento que tendrá el fuego, teniendo en cuenta la velocidad del viento incidente sobre el mismo, la pendiente del terreno y las características de humedad del combustible disponible.

Por último, los modelos empíricos están basados en análisis estadísticos de datos que se han ido obteniendo en fuegos o incendios experimentales.

Se llevan a cabo realizando 2 aproximaciones:
  1. Experimentos en túneles de combustión o de viento y bancos de quema (experimentos de laboratorio).
  2. Experimentos en campo (experimentos en el medio físico natural).
Clasificación de los incendios en relación a su forma de propagación.

Al producirse un incendio forestal los tipos de fuego que pueden extenderse por el bosque se agrupan en 3 tipos:
  • Fuego de subsuelo o suelo.
  • Fuego de superficie.
  • Fuego de copas.
El fuego de subsuelo o suelo se propagará por el suelo forestal quemando la materia orgánica viva y muerta que lo alimenta.

El combustible, para este caso, suelen ser raíces y sustancias en descomposición. La materia orgánica seca y la turba le sirven de combustible.

Este tipo de fuego tiene la característica de avanzar muy despacio y la combustión se realiza con casi la ausencia de llama por disponer de poca cantidad de oxígeno.

El comienzo de la mayoría de los incendios forestales suele ser un fuego de superficie.

Encima del suelo forestal existe una gran cantidad de materia susceptible de entrar en combustión.

Esta puede ser la materia caída de las copas de los árboles, hojarasca seca, hierbas bajas y de cierto porte que pueden encontrarse muy secas, arbustos densos y con poca humedad relativa, etc.

El fuego de copas, puede comenzar y extenderse por las copas de los árboles como consecuencia de un rayo, por ejemplo.

Aunque también puede originarse un fuego de superficie y pasar a las copas de los árboles.

La propagación de un fuego por las copas puede hacerse de forma activa (el fuego avanza independientemente de cómo lo haga el fuego de superficie) o pasiva (el fuego siempre avanza primero por el suelo y después cederá energía a las copas).

También podemos clasificar este fuego en 2 subgrupos:
  1. Fuego intenso que se caracteriza por destruir totalmente la copa.
  2. Fuego intermitente, donde el fuego discurre de una copa a otra sin quemarlas completamente.
Además, los incendios forestales se pueden clasificar en relación a la velocidad de propagación de las llamas teniendo:
  • Fuego lento de 0 a 2 m/min.
  • Fuego mediano de 2 a 10 m/min.
  • Fuego alto de 10 a 40 m/min.
  • Fuego muy alto de 40 a 70 m/min.
  • Fuego extremo mayor de 70 m/min.
Artículo 160; Causas de un incendio forestal II
Artículo 162; En construcción

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2 comentarios :

  1. Ummm, interesantísimo. Ojalá se vaya avanzando con estos estudios de forma que se puedan reducir los daños ocasionados por los incendios. Sobre todo en esta época.
    Gracias por la información.

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    Respuestas
    1. Muchas gracias Carolina, me alegro de que lo hayas encontrado interesante.

      La verdad es que los veranos son enemigos mortales para muchos bosques y eso tiene que cambiar.

      Un fuerte abrazo!

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