徐志忠,沈冠蘭,姚小青,葉祝萍

(金華市氣象局,浙江金華 321000）

淺談基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)提升*

徐志忠,沈冠蘭,姚小青,葉祝萍

(金華市氣象局,浙江金華 321000）

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要分為項(xiàng)目預(yù)評(píng)估、方案評(píng)估和現(xiàn)狀評(píng)估三種.通過(guò)對(duì)基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中存在的問(wèn)題分析,并以浙江天晨膠業(yè)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的實(shí)證研究為例,提出要根據(jù)社會(huì)需求,強(qiáng)化雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的針對(duì)性和專(zhuān)業(yè)性,同時(shí)要加強(qiáng)上級(jí)相關(guān)部門(mén)對(duì)基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)支持.

基層;雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;技術(shù)提升

0 引言

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是根據(jù)項(xiàng)目所在地雷電活動(dòng)的時(shí)空分布特征及其災(zāi)害特征,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析,對(duì)雷電可能導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失程度與危害范圍等方面的綜合性風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,從而為項(xiàng)目選址、功能分區(qū)布局、防雷類(lèi)別(等級(jí)）與防雷措施確定、雷災(zāi)事故應(yīng)急方案等提出建設(shè)性意見(jiàn)的一種評(píng)價(jià)方法[1].雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是氣象事業(yè)發(fā)展中的新業(yè)務(wù).做好雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是保證防雷設(shè)計(jì)科學(xué)可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的重要環(huán)節(jié).但在實(shí)際工作中,大部分單位都注重業(yè)務(wù)的流程設(shè)置和經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)雷評(píng)報(bào)告的社會(huì)需求、技術(shù)含量提升不是特別注重.而建設(shè)單位對(duì)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的評(píng)估效益也有所懷疑,社會(huì)上開(kāi)始出現(xiàn)了對(duì)此項(xiàng)業(yè)務(wù)的不理解、不認(rèn)同,從而影響了雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的可持續(xù)發(fā)展.本文針對(duì)目前基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)提升問(wèn)題進(jìn)行討論,并提出相應(yīng)建議.

1 基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要分為項(xiàng)目預(yù)評(píng)估、方案評(píng)估和現(xiàn)狀評(píng)估三種.目前進(jìn)行評(píng)估的大多數(shù)為新建建設(shè)項(xiàng)目的方案評(píng)估,對(duì)區(qū)域的項(xiàng)目預(yù)評(píng)估和現(xiàn)狀評(píng)估開(kāi)展很少.

(1）項(xiàng)目預(yù)評(píng)估是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目初步規(guī)劃的建筑物參數(shù)、選址、總體布局和功能分區(qū)分布,結(jié)合當(dāng)?shù)氐睦纂娰Y料、現(xiàn)場(chǎng)勘察情況,對(duì)雷電災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)量進(jìn)行計(jì)算分析[2],給出選址、功能布局、重要設(shè)備的布設(shè)、防雷類(lèi)別及措施、風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急方案等建議,為項(xiàng)目的可行性論證、立項(xiàng)、核準(zhǔn)、總平規(guī)劃等提供防雷的科學(xué)依據(jù).

(2）方案評(píng)估是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的雷電防護(hù)措施進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算分析,給出設(shè)計(jì)方案的雷電防護(hù)措施是否能將雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量控制在國(guó)家規(guī)定的范圍內(nèi),給出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和安全的雷電防護(hù)建議措施,提供風(fēng)險(xiǎn)管理、雷災(zāi)事故應(yīng)急方案,指導(dǎo)施工圖設(shè)計(jì).

(3）現(xiàn)狀評(píng)估是對(duì)一個(gè)評(píng)估區(qū)域、評(píng)估單體現(xiàn)有的雷電防護(hù)措施進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算分析,給出現(xiàn)有雷電防護(hù)措施是否能將雷電災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)量控制在國(guó)家規(guī)定的范圍內(nèi)[3],給出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和安全的整改措施,提供風(fēng)險(xiǎn)管理和雷災(zāi)事故應(yīng)急方案.

2 基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作在技術(shù)層面所面臨的主要問(wèn)題

(1）項(xiàng)目預(yù)評(píng)估作為區(qū)域性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,目前還缺少具有統(tǒng)一的評(píng)估指標(biāo)規(guī)范.評(píng)估參數(shù)的定義、參數(shù)的決定因素、參數(shù)的取值范圍及取值方法等直接影響雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果.目前的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范主要是針對(duì)單個(gè)建筑物或電子信息系統(tǒng)的,對(duì)區(qū)域雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)給予技術(shù)支持.

(2）建設(shè)單位對(duì)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的評(píng)估效益有所懷疑.目前大部分單位的雷評(píng)報(bào)告都是對(duì)單體建筑物進(jìn)行計(jì)算、分析的,數(shù)據(jù)很多、很詳細(xì)、很精確,頁(yè)數(shù)也很多,但技術(shù)含量不高,評(píng)估結(jié)果和意見(jiàn)顯得空洞、無(wú)說(shuō)服力.評(píng)估結(jié)果對(duì)立項(xiàng)規(guī)劃部門(mén)、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位的技術(shù)指導(dǎo)不強(qiáng),評(píng)估報(bào)告結(jié)論被采用的很少.方案評(píng)估報(bào)告的作用類(lèi)似技術(shù)評(píng)價(jià),針對(duì)性不強(qiáng).就浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目而言,規(guī)劃部門(mén)希望評(píng)估報(bào)告能提供該項(xiàng)目發(fā)生雷擊事故對(duì)周?chē)挠绊懛秶⒃斐蓳p失的評(píng)估;設(shè)計(jì)部門(mén)希望提供該項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)雷擊風(fēng)險(xiǎn)的劃分及各劃分區(qū)域的雷擊密度,以更好的設(shè)計(jì)整體及單體的防雷措施;建設(shè)單位希望知道自己的項(xiàng)目?jī)?nèi)哪些區(qū)域雷擊風(fēng)險(xiǎn)較高,需要提高預(yù)防措施.針對(duì)這些問(wèn)題,目前的評(píng)估報(bào)告還無(wú)法提供滿(mǎn)意的答案.

(3）技術(shù)支持及人才支撐不足.目前還沒(méi)有統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺(tái)能方便及時(shí)地獲取對(duì)某一點(diǎn)任意半徑范圍內(nèi)的雷擊次數(shù)、雷擊密度及雷暴路徑等資料,而這些資料都需要基層技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析解決.由于基層缺乏技術(shù)業(yè)務(wù)骨干人員,風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)提升就顯得很難,從而影響了雷評(píng)報(bào)告的技術(shù)含量,也難以達(dá)到社會(huì)對(duì)雷評(píng)報(bào)告的期望值.

3 建議和措施

3.1 根據(jù)社會(huì)需求,強(qiáng)化雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的針對(duì)性

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)根據(jù)不同項(xiàng)目的環(huán)境位置參數(shù)、建設(shè)項(xiàng)目自身情況、建設(shè)階段、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等資料形成特定的評(píng)估報(bào)告,不能一招打天下.特別是針對(duì)項(xiàng)目的不同建設(shè)階段,更應(yīng)體現(xiàn)出針對(duì)性、專(zhuān)業(yè)性.根據(jù)三種評(píng)估的目的,應(yīng)在參數(shù)選取、評(píng)估內(nèi)容、評(píng)估結(jié)論、報(bào)告形式等方面表現(xiàn)出多樣化.

(1）項(xiàng)目預(yù)評(píng)估是為項(xiàng)目的可行性論證、立項(xiàng)、核準(zhǔn)、總平規(guī)劃、設(shè)計(jì)等提供防雷科學(xué)依據(jù)的.浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目包括辦公科研區(qū)域、生產(chǎn)區(qū)域、原料罐區(qū)、成品儲(chǔ)存區(qū)域、供電供熱的公共工程區(qū)域等,如果僅僅對(duì)每個(gè)建筑物進(jìn)行單體評(píng)估,就無(wú)法體現(xiàn)評(píng)估的目的和意義.我們應(yīng)根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境因素(雷擊密度、位置、土壤電阻率等）、建筑物情況(層高、使用性質(zhì)等）、建筑物間聯(lián)系、雷災(zāi)易損性等參數(shù)向用戶(hù)提供區(qū)域內(nèi)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃(圖1）、防護(hù)等級(jí)、設(shè)備布設(shè)、功能布設(shè)、接地裝置的處理等建議.

圖1 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域劃分Fig. 1 Risk zoning

(2）方案評(píng)估是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算分析,指導(dǎo)施工圖設(shè)計(jì),可作為設(shè)計(jì)審核的依據(jù).評(píng)估報(bào)告應(yīng)根據(jù)該評(píng)估點(diǎn)的閃電資料,精確計(jì)算后提供設(shè)計(jì)中的不足之處以完善方案.目前大部分僅僅對(duì)單體進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.

(3）現(xiàn)狀評(píng)估主要是針對(duì)項(xiàng)目后期防雷措施的整改及完善,提供雷擊風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及設(shè)備布置位置等技術(shù)整改方案.如某一機(jī)房多次遭受雷擊損壞,建設(shè)單位需要進(jìn)行防雷改造施工,在改造前需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以明確需要整改的內(nèi)容及整改措施,進(jìn)而為該項(xiàng)目的工程預(yù)算、工程設(shè)計(jì)方案提供依據(jù).要達(dá)到用戶(hù)的目的,就必須通過(guò)精確評(píng)估,提供雷電發(fā)生頻率、雷擊風(fēng)險(xiǎn)概率、雷擊風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及機(jī)房設(shè)備布置的磁場(chǎng)強(qiáng)度分析(圖2）等風(fēng)險(xiǎn)量,并在評(píng)估數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出整改內(nèi)容和整改措施,使評(píng)估報(bào)告體現(xiàn)評(píng)估科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)論準(zhǔn)確合理、內(nèi)容圖文并茂等特點(diǎn),讓用戶(hù)感受到所提供的整改措施科學(xué)有效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,以避免盲目浪費(fèi).

圖2 設(shè)備磁場(chǎng)強(qiáng)度分析Fig. 2 Analysis of equipment magnetic field strength

3.2 獲得上級(jí)部門(mén)對(duì)基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)支持

(1）能及時(shí)方便地獲取雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的分析數(shù)據(jù).雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估比其他防雷技術(shù)服務(wù)更需要高的技術(shù)含量,要更能體現(xiàn)出氣象部門(mén)的優(yōu)勢(shì)和高科技能力.同時(shí)也需要大量的氣象資料支撐,特別是閃電監(jiān)測(cè)資料.但作為直接面對(duì)用戶(hù)的基層單位,對(duì)雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析能力有限,因此更需要獲得上級(jí)氣象部門(mén)對(duì)基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的技術(shù)支持.

(2）采用精確的雷電資料,體現(xiàn)評(píng)估的精確度.雷擊大地密度是進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要參數(shù)之一,而在傳統(tǒng)的評(píng)估方法中,通常采用所在城市的年平均雷暴日來(lái)計(jì)算評(píng)估值,因此會(huì)出現(xiàn)一個(gè)縣市區(qū)域內(nèi),甚至一個(gè)地區(qū)內(nèi)所有項(xiàng)目評(píng)估都取相同雷擊大地密度值的做法,這樣根本無(wú)法體現(xiàn)評(píng)估的精確度.假如我們能有效地利用氣象雷電資料,從數(shù)據(jù)庫(kù)中方便、快捷地取得項(xiàng)目所在點(diǎn)任意半徑范圍內(nèi)精確的雷電時(shí)空分布特征的資料,如雷擊大地密度、總閃數(shù)、正閃數(shù)、負(fù)閃數(shù)、陡度、幅值、最大值、最小值、平均值和百分比等重要的雷電數(shù)據(jù),不僅可以提高評(píng)估的精確度,更能體現(xiàn)氣象部門(mén)的獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì).

(3）采用閃電數(shù)據(jù)分析圖表,展現(xiàn)氣象部門(mén)的技術(shù)能力.如將浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的雷電時(shí)空分布特征通過(guò)GIS系統(tǒng)一目了然地顯示在地圖上,進(jìn)而制作出基于數(shù)字地圖顯示的雷電分布狀況、雷電活動(dòng)頻度等級(jí)、閃電落雷強(qiáng)度等雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析圖表,如方圓半徑內(nèi)的雷擊落點(diǎn)圖(圖3）、雷擊密度圖(圖4）、強(qiáng)度等值線圖、雷擊風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖、等級(jí)色斑圖,使雷評(píng)報(bào)告圖文并茂、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),更具有說(shuō)服力.這樣不但在無(wú)形中體現(xiàn)了評(píng)估工作的高技術(shù)含量、氣象部門(mén)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),而且會(huì)讓用戶(hù)覺(jué)得物有所值,進(jìn)而提高對(duì)基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的滿(mǎn)意度.

圖4 該區(qū)域2012年的地閃密度Fig. 4 In 2012 the region to flash density

圖3 該區(qū)域2012年的地閃Fig. 3 In 2012 the region to flash

4 結(jié)語(yǔ)

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作是加強(qiáng)雷電基礎(chǔ)業(yè)務(wù),開(kāi)展防雷技術(shù)服務(wù),拓展雷電服務(wù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作,也是政府服務(wù)群眾和提高預(yù)防氣象災(zāi)害能力的有效手段.利用氣象部門(mén)在此技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì),調(diào)取雷暴路徑分析資料、閃電監(jiān)測(cè)資料,從能力和技術(shù)上提高評(píng)估專(zhuān)業(yè)成本,是提升基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)含量的途徑之一.如何真正發(fā)揮雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的作用?如何利用自身優(yōu)勢(shì)提升評(píng)估的技術(shù)含量?還需要廣大的防雷工作者去不斷探索.

[1]QX/T 85-2007.雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)規(guī)范[S].北京：氣象出版社,2008.

[2]GB/T21714.2-2008.雷電防護(hù)第2部分：風(fēng)險(xiǎn)管理[S].北京：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[3]浙江省雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)規(guī)范[S].杭州：浙江省氣象局,2006.

The Technology Upgrading of the Work in Assessing the Risk of the Grass-root Thunderstrike

XU Zhizhong,SHEN Guanlan,YAO Xiaoqing,YE Zhuping
(Jinhua Meteorological Bureau,Jinhua 321000,China）

Thunderstrike risk assessment is divided into three types：project pre-assessment,program assessment and assessment of the present situations.Through an analysis of the problems existing in the grassroots thunderstrike risk assessment and an investigation of the thuderstrike risk assessment in Zhejiang Tianchen Rubber Industry,this essay proposes strengthening pertinence and professional skill in assessing thunderstrike,and at the same time,enhancing technological support from the superior relevant departments to the work in assessing the grass-root thunderstrike.

grass-root level;thunderstrike risk assessment;technology upgrading

X820.4

A

1009-1734(2014）02-0057-04

2013-12-20

徐志忠,助理工程師,研究方向：氣象防雷技術(shù).E-mail：904109108@qq.com