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【摘 要】本文以龍泉驛區(qū)為研究對象,結(jié)合該區(qū)近年的防雷檢測資料和統(tǒng)計局關(guān)于GDP、人口、面積等相關(guān)資料,統(tǒng)計和分析該區(qū)域內(nèi)易燃易爆、超高層建筑、大型公共設(shè)施、人員密集等雷電災(zāi)害較大隱患的場所,通過計算得出經(jīng)濟(jì)損失模數(shù)和生命易損模數(shù),為形成該區(qū)域雷電災(zāi)害隱患手冊提供基礎(chǔ)信息。對龍泉驛區(qū)按區(qū)域評估方法進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險評估,根據(jù)評估結(jié)果,對龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行風(fēng)險區(qū)劃,確定雷電災(zāi)害易發(fā)區(qū)域。運(yùn)用MaInfoProfessional軟件,導(dǎo)入成都市防雷中心提供的閃電定位儀監(jiān)測到的2013-2015年成都市的雷電數(shù)據(jù),可查看龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)當(dāng)年發(fā)生的雷電次數(shù)和雷電強(qiáng)度。通過易損性指標(biāo)采用5級分區(qū)法劃分出龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雷電災(zāi)害易損等級(分為極低易損區(qū)、低易損區(qū)、中易損區(qū)、高易損區(qū)、極高易損區(qū)5各不同的區(qū)域)。該課題研究成果將提升龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害主動防護(hù)能力,并可提供相應(yīng)的雷電災(zāi)害隱患防范思路和防護(hù)對策,為政府防災(zāi)減災(zāi)的決策工作提供必不可少的參考資料,將對龍泉驛區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和防雷減災(zāi)工作發(fā)揮積極作用。
【關(guān)鍵詞】區(qū)劃 雷擊密度 雷電強(qiáng)度 經(jīng)濟(jì)損失 模數(shù) 生命易損 模數(shù)
我國平均每年因雷電災(zāi)害直接造成人員傷亡近千人,經(jīng)濟(jì)損失百億元以上。我省是雷電災(zāi)害發(fā)生較為頻繁的省份之一,雷電災(zāi)害的頻繁發(fā)生嚴(yán)重威脅著人民生命財產(chǎn)安全和社會公共安全,越來越引起社會各界的廣泛關(guān)注。因此,該研究對于建立龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃,提升雷電災(zāi)害主動防護(hù)能力,降低因雷電災(zāi)害帶來的損失和保障人民生命財產(chǎn)安全具有極其重要的意義。
1 數(shù)據(jù)來源和研究方法
1.1 數(shù)據(jù)來源
龍泉驛區(qū)雷電資料來源于成都市防雷中心提供的2013-2015年龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)閃電定位儀的觀測數(shù)據(jù);區(qū)域人口密度、區(qū)域單位面積生產(chǎn)總值來自于龍泉驛區(qū)統(tǒng)計年鑒(2013-2015)。
1.2 龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的研究方法和技術(shù)路線
1.2.1 研究方法
我中心在有關(guān)部門的幫助下收集雷電災(zāi)害風(fēng)險源數(shù)據(jù),研究雷電災(zāi)害風(fēng)險源,參考標(biāo)準(zhǔn)《雷電防護(hù)第2部分:風(fēng)險管理》(GB/T 21714.2-2008,IEC 62305-2:2010),結(jié)合雷電災(zāi)害風(fēng)險源和數(shù)據(jù)源統(tǒng)計分析。利用四川省2013-2015年閃電監(jiān)測數(shù)據(jù)和雷電災(zāi)害統(tǒng)計數(shù)據(jù),選取雷擊密度、雷電強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)損失模數(shù)和生命易損模數(shù)作為雷電災(zāi)害易損性風(fēng)險評估指標(biāo),計算出各地區(qū)的雷災(zāi)易損性分析指標(biāo)值,然后確定其分級標(biāo)準(zhǔn),獲得各等級值,確定雷電災(zāi)害易發(fā)區(qū)域,對雷電災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行區(qū)劃;并針對重點(diǎn)防雷場所,建立雷電災(zāi)害隱患手冊;同時結(jié)合區(qū)劃結(jié)果對環(huán)境背景進(jìn)行分析,得出不同風(fēng)險區(qū)的主要影響因素,并提出相應(yīng)的防護(hù)對策。
1.2.2 技術(shù)路線(如圖1)
2 數(shù)學(xué)模型的建立
通過以上成都市閃電定位儀和人文經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析,建立雷電災(zāi)害風(fēng)險因子,參數(shù)定義如下:
(1)雷擊密度M。M=N1/S,雷擊密度是指單位面積內(nèi)所發(fā)生的雷電數(shù)量,單位為次/km2,它是反映雷電次數(shù)的一個指標(biāo)。雷擊密度越大,說明區(qū)域內(nèi)雷電災(zāi)害易損性越大。N1為區(qū)域閃電次數(shù),S為區(qū)域面積。
(2)雷電強(qiáng)度K。雷電強(qiáng)度K為區(qū)域雷電流大小的平均值,表示該區(qū)域雷電釋放能量的大小,雷電強(qiáng)度越大,造成的損失可能越大。
(3)經(jīng)濟(jì)損失模數(shù)D。D=DS/S,經(jīng)濟(jì)損失模數(shù)D表示區(qū)域發(fā)生雷電災(zāi)害時單位面積上的經(jīng)濟(jì)損失,單位為億元/km2。該指標(biāo)反映區(qū)域單位面積上的經(jīng)濟(jì)損失。比較客觀反映了區(qū)域的經(jīng)濟(jì)易損情況,也間接反映了區(qū)域防護(hù)雷電災(zāi)害,抵抗雷電災(zāi)害能力和可迅速恢復(fù)能力。
(4)生命易損模數(shù)L。L=LS/S,生命模數(shù)L表示區(qū)域發(fā)生雷電災(zāi)害時單位面積內(nèi)受危害人口數(shù)量,單位為人/km2,該指標(biāo)客觀反映區(qū)域生命對災(zāi)害的敏感性,也間接反映區(qū)域防御和抵抗雷電災(zāi)害的能力。
3 雷電災(zāi)害風(fēng)險易損性綜合評估
龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道雷電災(zāi)害易損性分析指標(biāo),如表1所示。
雷電災(zāi)害易損性主要體現(xiàn)了該區(qū)域未來因雷電造成的可能損失量的高低,本課題對區(qū)域綜合易損度采用極高1.0、高0.8、中0.5、低0.2、極低0.0五個等級來描述。分級方法采用氣象統(tǒng)計分析中的分級統(tǒng)計方法。其核心思想是:首先將12個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道的某個指標(biāo)值從小到大按順序排列,并按第一組到第四組2個記錄,第五組4個記錄的方法分為5組數(shù)據(jù)。第n(n=1,2,3,4)組中的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)組的最小值的平均值作為第n(n=1,2,3,4)級的最大值和第n+1(n=1,2,3,4)級的最小值。龍泉驛區(qū)5個雷電災(zāi)害易損性指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
將表1雷電災(zāi)害易損性風(fēng)險評估指標(biāo)按照表2的登記標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,即各易損指標(biāo)的損失估計值(絕對值)統(tǒng)計換算為該類型指標(biāo)的等級值(相對值)來劃分雷電災(zāi)害易損等級。然后通過累加各個區(qū)域雷電災(zāi)害易損指標(biāo)等級值,取平均值得到各個區(qū)域雷電災(zāi)害易損性綜合評估結(jié)果(表3)。從表3中的綜合易損度以及各指標(biāo)值的大小,可以分析龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道雷電災(zāi)害易損性風(fēng)險情況,為龍泉驛區(qū)各區(qū)域減少雷電災(zāi)害,防御雷電災(zāi)害規(guī)劃提供較客觀的科學(xué)依據(jù)。綜合評估結(jié)果如表3所示。
4 龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害易損性風(fēng)險區(qū)劃
根據(jù)表3中的雷電災(zāi)害綜合易損度的評估結(jié)果,采用5級分區(qū)法將龍泉驛區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道劃分為極低易損區(qū)、低易損區(qū)、中易損區(qū)、高易損區(qū)、極高易損區(qū)5各不同的區(qū)域。計算的各區(qū)域雷電災(zāi)害綜合易損度等級值分別為:極低易損區(qū)(0.000~0.375)、低易損區(qū)(0.0375~0.487)、中易損區(qū)(0.488~0.549)、高易損區(qū)(0.550~0.700)、極高易損區(qū)(0.700~1.000)。區(qū)劃結(jié)果為表4。
運(yùn)用arcgis對龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃進(jìn)行色塊劃分,風(fēng)險區(qū)劃圖如圖2所示。
5 結(jié)論與討論
由上述分析可以得出龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害綜合易損度的評估結(jié)果:洛帶鎮(zhèn)、洪安鎮(zhèn)屬于極低易損區(qū);同安街道、黃土鎮(zhèn)屬于低易損區(qū);柏合鎮(zhèn)、十陵街道屬于中易損區(qū);萬興鄉(xiāng)、西河鎮(zhèn)屬于高易損區(qū);大面街道、龍泉街道、山泉鎮(zhèn)、茶店鎮(zhèn)屬于極高易損區(qū)。
目前,雷電災(zāi)害的風(fēng)險評估還沒有一個成熟的普遍實(shí)用的理論模型。本論文收集龍泉驛區(qū)3年來閃電監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,充分借鑒成都市防雷中心雷電災(zāi)害方面的研究成果,結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)和地理信息系統(tǒng)的相關(guān)知識,嘗試構(gòu)建龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害風(fēng)險評估數(shù)學(xué)模型,對不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的風(fēng)險程度進(jìn)行了評價,同時進(jìn)行了風(fēng)險區(qū)劃,基本上達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),但是由于資料的精確程度有限性,可支持的理論基礎(chǔ)稀少性,在研究過程中還存在著一部分問題。
首先雷電災(zāi)害風(fēng)險因子還有待完善,雷電災(zāi)害統(tǒng)計數(shù)據(jù)是較為重要的因子,但由于許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)單位和個人發(fā)生雷擊災(zāi)害事故后不能及時向當(dāng)?shù)貧庀笾鞴懿块T報備,或存在隱報、瞞報的現(xiàn)象,因此導(dǎo)致這個因子不準(zhǔn)確不能使用。
其次是災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃的精確性問題。在實(shí)際應(yīng)用中這類區(qū)劃所涉及的行政區(qū)域越小越好,如果行政區(qū)劃精確到村,那么區(qū)劃結(jié)果應(yīng)用價值就會更高,但本研究行政區(qū)是鄉(xiāng)、鎮(zhèn)。這個問題在比例尺足夠大,地圖信息和閃電資料足夠充分的情況下是可以解決的。
總體上來說,本論文利用MapInfo軟件初步對龍泉驛區(qū)雷電災(zāi)害風(fēng)險性進(jìn)行評價和區(qū)劃,但還存在一些問題,我們會在進(jìn)一步繼續(xù)完善。
參考文獻(xiàn):
[1]《雷電防護(hù)第2部分:風(fēng)險管理》(GB/T 21714.2-2008,IEC 62305-2:2010).
[2]成都市雷電災(zāi)害隱患調(diào)查研究.