張家富 葉遠航 梁友

摘 要：本文分析了深圳市雷電密度分布、雷電災害狀況，提出必須加強雷電監(jiān)測與預警系統(tǒng)建設，掌握雷電發(fā)生、發(fā)展及致災規(guī)律，優(yōu)化雷電分區(qū)預警服務，滿足雷電防御需求。同時，針對工業(yè)產(chǎn)業(yè)、危險品倉儲、旅游行業(yè)以及民航、電力、電信、鐵路、交通、港口物流、金融、電子信息、大型體育場館和學校等行業(yè)，提出防御措施，為深圳市防雷減災工作提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雷電防御；雷電密度；雷電災害；監(jiān)測預警

1、引言

深圳市屬亞熱帶季風性氣候區(qū)，地處緯度低，瀕臨南海，地形復雜，太陽輻射強，對流天氣強烈，導致雷電活動十分頻繁。每年因雷電造成人員傷亡事故時有發(fā)生，雷電災害帶來的直接經(jīng)濟損失均達數(shù)千萬元以上，間接損失更是難以估量。隨著深圳市社會經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，特別是由于信息技術(shù)的快速發(fā)展，雷電災害的危害程度和造成的經(jīng)濟損失及社會影響將越來越大。

2、雷電密度分布

從近年來深圳市雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，深圳市的年平均雷電密度地理分布特點是：西部多、東部少；內(nèi)陸多、沿海少；珠江口附近多、大鵬灣附近少；山地多、平地少。強雷電密度區(qū)主要分布在深圳市的西部，較強雷電密度區(qū)主要分布在深圳市中部，一般雷電密度區(qū)主要位于東北部，全市平均雷電密度為8.2個/年·平方公里。

強雷電密度區(qū)：平均雷電密度為≥12個/年·平方公里的區(qū)域。主要位于西部，包括公明、光明、福永、西鄉(xiāng)、石巖、觀讕、松崗、沙井八個鎮(zhèn)，面積約為 500平方公里，占全市面積約25%。其中西部鳳凰山、公明鎮(zhèn)、觀讕鎮(zhèn)平均雷電密度為≥16個/年·平方公里，為深圳雷電密度最強的區(qū)域，是全市平均雷電密度的2倍以上。

較強雷電密度區(qū)：平均雷電密度為8-12個/年·平方公里的區(qū)域。主要位于中部，包括南山、福田、羅湖、龍崗、布吉、平湖、坪地、坪山鎮(zhèn)，面積約為790平方公里 ，約占全市面積39%。

一般雷電密度區(qū)：平均雷電密度為4-8個/年·平方公里的區(qū)域。主要位于東北部，包括鹽田、橫崗、龍崗、坑梓、葵涌東部、大鵬和南澳等，面積約為730平方公里，約占全市面積36%。

3、雷電氣候與災害特征

據(jù)深圳市歷年雷暴日統(tǒng)計，年平均雷暴日為63天，全年均有雷暴發(fā)生，最多年雷暴日達103天，最少47天。雷暴主要集中在3-9月，多發(fā)期在5-9月，占全年的88%，雷電災害也相對集中在5-9月，年平均雷暴日與雷電災害基本呈正相關(guān)。雷災事故相對發(fā)生較少的地區(qū)為深圳市東部地區(qū)，而雷電密度分布呈西強東弱，與雷電災害地理分布情況基本一致。雷電災害除因直擊雷造成人員傷亡外，雷擊電磁脈沖導致設備損壞，造成網(wǎng)絡中斷危害越來越大，危害主要集中在信息系統(tǒng)和供電設備等方面，建筑物雷擊事件和爆炸事件也時有發(fā)生，按受損物體的不同分類統(tǒng)計，電子設備占63%，電力設備占11%，家用電器占10%，電力、電子設備和家用電器受損占總數(shù)的84%。

4、雷電災害原因分析

1）部分建筑物無安裝防雷裝置，或已安裝的不符合規(guī)范要求，易造成雷擊損壞。

2）深圳市經(jīng)濟的高速發(fā)展以及信息化程度的提高，辦公自動化、家庭電氣化日益普及，設備抗雷擊電磁脈沖干擾能力差，閃電感應產(chǎn)生的二次雷擊使大量微電子設備損失嚴重。

3）綜合布線設計時未全面考慮防雷措施，施工時未嚴格按照技術(shù)規(guī)范進行，造成防雷的先天不足，因閃電電涌沿線路侵入而損壞電子電氣設備現(xiàn)象較為普遍。

5、雷電監(jiān)測與預警系統(tǒng)建設

1）雷電定位監(jiān)測網(wǎng)的建立：深圳市雷電定位監(jiān)測網(wǎng)由1個中心站和4個子站組成，中心站設在竹子林國家氣候觀象臺，子站分別設在羅田水庫、蛇口港、西沖基地和坪地街道辦。該系統(tǒng)具有三維定位功能，閃電定位儀監(jiān)測范圍達300公里，全天候捕捉雷電發(fā)生時間、地點和強度，誤差不超過500米，可以提前1-3小時較準確地預警雷擊的時間和方位。

2）大氣電場儀的布設：深圳市大氣電場觀測網(wǎng)由12個監(jiān)測點組成，分別建在：光明農(nóng)場、深圳機場、蛇口港、竹子林、荔枝公園、羊臺山、清林徑水庫、梧桐山、奧林匹克中心、三洲田、壩崗和西沖。單臺電場儀測量范圍12公里，根據(jù)將來雷電高分辨率數(shù)值模式的需要以及預警業(yè)務和服務精度的要求，12部電場儀未能夠覆蓋深圳市全部，必須加密增設，形成大氣電場儀組網(wǎng)的電場監(jiān)測網(wǎng)絡，建立全市完整的大氣電場儀數(shù)值模型。

6、雷電災害的防御

1）工業(yè)產(chǎn)業(yè)的防御：工業(yè)產(chǎn)業(yè)是深圳經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，約占深圳市整個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的三分之二。高科技工業(yè)生產(chǎn)過程中大量采用自動化或半自動化控制系統(tǒng)，人工智能化程度高，各種設備極易因雷擊而損壞，因此，除需完善工業(yè)生產(chǎn)場所防雷裝置的防雷能力外，需建立雷擊風險防護預案，由專人及時掌握雷電監(jiān)測預警信息發(fā)布情況，在雷電來臨之前啟動防護預案，有步驟地加以布置和預防，最大限度地規(guī)避雷擊風險。

2）危險品倉儲的防御：深圳市的危險品倉儲分布較為分散，從現(xiàn)狀及總體布局規(guī)劃來看，石油及液化氣倉庫分布除福田、大鵬和南澳以外，在繁華的羅湖和南山區(qū)，分布了近20個庫區(qū)。這些場所一旦發(fā)生雷擊意外事故，對全市的人居環(huán)境乃至城市形象都會造成極大的影響，必須運用先進的防雷技術(shù)手段，提高庫區(qū)的雷電安全防范級別，在完善防雷裝置的防雷能力的基礎上，落實崗位責任制，指定專人負責防雷安全工作，同時，建立雷電災害應急機制，定期舉行防雷演習，利用雷電預警預測提供預警時間，采取應急措施，萬一發(fā)生雷擊事故，及時進行處置，減輕災害造成的損失。

3）旅游公眾場所的防御：按照城市規(guī)劃，深圳市將建設三大旅游區(qū)。東部旅游區(qū)以七娘山和羅屋山為主體，建立釣沙和下沙濱海度假區(qū)，主要供市民休閑度假；中部則以著名的大梅沙度假區(qū)為依托，建成梧桐山和圓山度假勝地，服務外來游客；西部則匯集以往深圳幾乎所有的著名景點：西麗湖、香蜜湖、錦繡中華、軍事天地、高爾夫俱樂部等，組成休閑、度假和娛樂活動區(qū)。上述旅游區(qū)域和公眾設施，絕大部分為露天，雷電是最大的天敵。一方面由于受本身功能以及建設成本的限制，現(xiàn)有的防雷措施根本無法完全保護場內(nèi)人員；另一方面由于深圳市所處的特殊地理位置，雷暴的高發(fā)區(qū)是在海岸線附近，按傳統(tǒng)的方法，采用聽聲辯雷來判斷即將到來的雷暴，效率低且可靠性差，發(fā)生雷暴時，雷擊點靠近，許多旅游景點和運動場所實際上沒有任何可以依賴的人工預警時間。在當前技術(shù)裝備條件下，雷雨天氣來臨時，最有效的安全措施就是迅速躲避，除此之外，必須完善現(xiàn)有防雷裝置的防雷能力，建立可作為躲避雷擊的避險場所和設施，根據(jù)雷電預警預測信息，在雷電來臨前，停止戶外活動，預先疏散室外人員，確保安全。另外，雷雨季節(jié)還應做好防御雷電災害方面的宣傳工作，在人員密集的地方可張貼防雷科普宣傳畫。

4）其它行業(yè)的防御：民航、電力、電信、鐵路、交通、港口物流、金融和電子信息等行業(yè)，因雷電對設施安全運行破壞性強，系統(tǒng)中斷和損壞對公眾和社會危害較大，應進行雷電重點防御，落實防雷裝置定期檢測制度，做好安全隱患排查工作，采取經(jīng)濟合理的防雷措施，將雷害降到最低限度；建筑工地、果場蔬菜基地以及大型體育場館和學校等，除完善雷電防護措施外，應建立雷電預警機制或預案，在收到雷電預警預測信息后，啟動預案并采取應對措施。

7、結(jié)束語

深圳市是國內(nèi)最早發(fā)布雷電預警信號的城市，隨著深圳市高層建筑物的不斷增加、城市熱島效應的不斷增強和大氣污染的不斷加重，每年的雷暴日數(shù)呈增加趨勢，雷電強度亦在增大，因此，在加強雷電監(jiān)測和預測的基礎上，還必須進一步開展雷電時空分布與形成機理的研究，掌握雷電發(fā)生、發(fā)展及致災的規(guī)律，優(yōu)化雷電分區(qū)預警服務，滿足雷電防御的需求，最大限度地防止或減少雷電災害的影響。