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        2006—2014年青島地區(qū)雷電災(zāi)害特征分析

        2015-10-09 21:29:46黃樹華夏子瑤張?jiān)丛?/span>
        科技資訊 2015年18期
        關(guān)鍵詞:雷電災(zāi)害防御對策

        黃樹華+夏子瑤+張?jiān)丛?/p>

        摘 要:雷電災(zāi)害是聯(lián)合國公布的10種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,也是目前中國十大自然災(zāi)害之一。該文根據(jù)2006-2014年青島市氣象部門收集雷電災(zāi)害情況,對雷電災(zāi)害的時(shí)空分布以及和受損情況進(jìn)行了分析。結(jié)合青島地區(qū)的實(shí)際情況和雷災(zāi)特點(diǎn),提出雷電災(zāi)害防御對策,為防雷減災(zāi)工作提供參考。

        關(guān)鍵詞:雷電災(zāi)害 防御對策 災(zāi)害特征

        中圖分類號(hào):P42732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)06(c)-0129-02

        青島地區(qū)屬于雷電災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。1989年8月12日黃島油庫特大火災(zāi)事故的直接原因就是混凝土油罐遭受雷擊產(chǎn)生的電火花引爆油氣形成重大雷擊事故。雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流、炙熱的高溫、強(qiáng)烈的電磁輻射以及猛烈的沖擊波等物理效應(yīng),而且能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用,造成雷電災(zāi)害。雷電災(zāi)害可能導(dǎo)致建(構(gòu))筑物、供配電系統(tǒng)、電子設(shè)備、民用電器的損壞,引起森林火災(zāi),倉儲(chǔ)、煉油廠、油田等燃燒甚至爆炸,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響[1]。雷電災(zāi)害還經(jīng)常導(dǎo)致人員傷亡。該文利用青島市氣象部門收集的雷電災(zāi)害數(shù)據(jù),結(jié)合2006-2014青島地區(qū)雷電活動(dòng)的時(shí)空分布規(guī)律,揭示了青島市雷電災(zāi)害的時(shí)空分布及行業(yè)特征,為青島市的雷電災(zāi)害防御工作提供參考。

        1 資料來源

        該文雷災(zāi)資料取自青島市各區(qū)市氣象部門上報(bào)的雷電災(zāi)害情況數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫記錄了青島地區(qū)收集的雷電災(zāi)害發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、災(zāi)害類型。這些資料由于災(zāi)害上報(bào)有遺漏,存在信息不完全或不準(zhǔn)確。因此,該文得到結(jié)果只能是不完全的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。所用閃電資料為山東省氣象部門LD-Ⅱ型閃電定位系統(tǒng)(Lightning Location System,LLS),該次選取的是山東省閃電定位系統(tǒng)提供的2006-2014年間青島地區(qū)的地閃資料。

        2 2006-2014年青島市雷電災(zāi)害時(shí)空分布特征

        2.1 時(shí)間分布特征

        圖1列出了2006-2014年青島市逐年統(tǒng)計(jì)的雷災(zāi)次數(shù)。

        雷擊大地密度Ng是指每年每平方公里所發(fā)生的雷擊大地次數(shù)[次/(km2.a)]。閃電定位系統(tǒng)記錄的將年落雷次數(shù)除以青島市的總面積(含各區(qū)市)10 654平方公里,得到2006-2014年平均雷擊大地密度平均值 1.83 次/(km2.a),略低于青島市城市平均雷暴日2.08 次/(km2.a)[2]。雷電災(zāi)害總體呈下降趨勢,其中2007和2011年為最多,分別為27例和40例。

        圖2給出了2006-2014年青島市雷電災(zāi)害月份分布情況,全年都有雷電災(zāi)害發(fā)生。雷電活動(dòng)的季節(jié)性分布特征明顯,雷電災(zāi)害隨著雷電活動(dòng)的增多而增加。每年3月份開始出現(xiàn)閃電;4、5月份逐漸增多;閃電活動(dòng)主要發(fā)生在夏季,6~8月份閃電次數(shù)占全年總次數(shù)的93.14%,其中7月份雷電活動(dòng)最為頻繁,80%以上的雷電災(zāi)害都發(fā)生在6,7,8月。進(jìn)入9月份,雷電活動(dòng)迅速減弱,9、10月份仍有少量雷電活動(dòng),11月、12月、1月雷電活動(dòng)較少。

        2.2 空間分布特征

        青島是雷暴多發(fā)地區(qū)。雷電災(zāi)害損失的空間分布自東南向西北逐漸增多。青島為海濱丘陵城市,地勢分布東高西低,南北兩側(cè)隆起,這些區(qū)域存在的海陸風(fēng)與山谷風(fēng)互相作用,加強(qiáng)了地面的熱力和動(dòng)力強(qiáng)迫,形成了更有利于強(qiáng)對流天氣發(fā)生、發(fā)展的一系列條件,從而使這些地區(qū)成為閃電相對高密度中心而增加了受災(zāi)概率。

        3 災(zāi)害損失特征統(tǒng)計(jì)分析

        青島市屬于雷電災(zāi)害多發(fā)區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2006-2014年間共上報(bào)雷電災(zāi)害139例,其中有9例是人員傷亡事故,共造成直接經(jīng)濟(jì)損失700萬元,間接經(jīng)濟(jì)損失近千萬元。因雷災(zāi)事件上報(bào)沒有給出具體的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額,因此災(zāi)害損失的數(shù)額要遠(yuǎn)大于此。發(fā)生1人身亡并有4人受傷和損失超過100萬元的重大雷電災(zāi)害各1例。表2為2006-2014年青島市雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)表。值得一提的是,統(tǒng)計(jì)的年均雷擊傷亡人數(shù)為1.56人。最多的是2006年,即即墨市職業(yè)技術(shù)中專的一棵大樹下,雷擊倒了5名學(xué)生。其中一名學(xué)生傷勢過重死亡。其他統(tǒng)計(jì)的幾起雷電災(zāi)害導(dǎo)致的人員傷亡事故均發(fā)生在農(nóng)村地區(qū)。雷擊主要發(fā)生在室外,主要是原因是農(nóng)民群眾雷電防護(hù)知識(shí)相對貧乏和農(nóng)村地區(qū)普遍的雷電防護(hù)裝置不夠完善,戶外勞作遇到雷雨天氣缺少避護(hù)場所。

        表3將遭受雷擊的物體種類分為建構(gòu)筑物、微電子設(shè)備、電力設(shè)備、辦公設(shè)備、家用電器、農(nóng)林牧、公共設(shè)施共7類。遭受雷電災(zāi)害最多的是微電子設(shè)備,占總雷災(zāi)次數(shù)的60%。其中微電子設(shè)備損壞主要為計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)的弱電設(shè)備。這些設(shè)備耐壓水平低,雷電防護(hù)措施也相對復(fù)雜。其次為家用電器設(shè)備,占總雷災(zāi)次數(shù)的13%,與家庭防雷意識(shí)薄弱以及現(xiàn)代智能化家電普及有關(guān)。電力設(shè)備因?yàn)檩斉潆娋€路分布寬廣,遭受雷擊概率較大有關(guān)。

        4 結(jié)語

        該文利用2006-2014年青島市氣象部門收集雷電災(zāi)害情況,結(jié)合雷電活動(dòng)時(shí)空特征以及受損物體種類和人員傷亡情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,得到了如下結(jié)論。

        雷電災(zāi)害事故的發(fā)生與青島市的閃電活動(dòng)以及當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正相關(guān)。最近幾年,雷電災(zāi)害總體呈下降趨勢。青島市雷電災(zāi)害多發(fā)期為4~9月,94.7%的雷電災(zāi)害都發(fā)生在這段時(shí)間。雷電災(zāi)害發(fā)生的空間分布自東南向西北逐漸增多,閃電多發(fā)生在即墨、黃島和平度地區(qū)。雷電災(zāi)害造成人員傷亡主要在人員密集的學(xué)校和農(nóng)村地區(qū)。多種類型物體受損種類中,微電子類型的設(shè)備損壞呈逐年上升的趨勢。部分受損單位連年遭受雷電災(zāi)害。

        根據(jù)雷電災(zāi)害的特征統(tǒng)計(jì)分析,提出以下雷電防御對策。

        (1)建立雷電災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),防范事故于未然。目前這項(xiàng)工作正在建設(shè)階段。

        (2)加強(qiáng)雷電災(zāi)害知識(shí)的科普宣傳,特別是針對人員密集場所和農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的宣傳,提高易受災(zāi)群眾的防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)。

        (3)正確和普及防雷裝置的使用。很多雷電災(zāi)害是因?yàn)榉览籽b置的錯(cuò)誤使用和防雷裝置的不完善。

        (4)當(dāng)有重大雷電災(zāi)害事故發(fā)生時(shí),事故所在單位應(yīng)上報(bào)相關(guān)部門組織開展雷電災(zāi)害情況調(diào)查,分析原因并采取防范措施避免事故再次發(fā)生。

        進(jìn)一步加強(qiáng)雷電災(zāi)害防御工作,對保障和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 張義軍,陶善昌,馬明.雷電災(zāi)害[M]北京:氣象出版社,2009.

        [2] GB50343-2012,建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范[S].北京:國家質(zhì)檢總局,2012.

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