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        岳陽三荷機(jī)場區(qū)域地閃活動時空分布規(guī)律分析

        2020-09-02 07:10:56聶武夫劉超粟鍇
        農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究 2020年3期

        聶武夫 劉超 粟鍇

        摘要?岳陽三荷機(jī)場地區(qū)雷電活動頻繁,受地理環(huán)境﹑氣象和電氣設(shè)備敏感性強等因素影響,遭受雷擊的風(fēng)險較高。以三荷機(jī)場2007—2018年湖南省雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測資料為基礎(chǔ),總結(jié)出該區(qū)域雷電活動規(guī)律,對于機(jī)場安全運營意義重大。

        關(guān)鍵詞?機(jī)場;風(fēng)險評估;防雷裝置;防雷措施

        中圖分類號:TM862?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?文章編號:2095-3305(2020)03-083-02

        DOI:?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.034

        三荷機(jī)場工程項目位于岳陽市岳陽樓區(qū)三荷鄉(xiāng),項目按滿足2020年旅客吞吐量60萬人次、貨郵吞吐量1?800?t的目標(biāo)設(shè)計,主要建(構(gòu))筑物包括:1條長2?600?m、寬45?m的跑道和1條垂直聯(lián)絡(luò)道、6?000?m2的航站樓、6個機(jī)位的站坪、合計9?850?m2的輔助生產(chǎn)生活用房;1座塔臺和800?m2的航管樓,以及通信、導(dǎo)航、氣象、供油、消防救援等配套設(shè)施。建設(shè)岳陽民用機(jī)場對于促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)、旅游業(yè)大力發(fā)展,完善機(jī)場網(wǎng)絡(luò)布局、建立綜合交通體系和全國民航機(jī)場布局規(guī)劃具有重要意義。

        1?項目勘察情況

        1.1?地形地貌

        場址位于三荷鄉(xiāng)東側(cè)約2公里處,場址呈南北走向布置,場址屬丘陵地帶,整體地勢為高低起伏的丘陵,山坳、沖溝穿梭其中。海拔高度介于60~95?m之間,山頂標(biāo)高一般為78.2?~96.6?m,地形坡度為20~25°,植被較發(fā)育。場地山丘之間分布有水庫、魚塘及農(nóng)田,如坳背里水庫、三圣水庫等,農(nóng)田地面標(biāo)高一般為54.5~76.5?m。

        1.2?地層結(jié)構(gòu)

        該地區(qū)屬洞庭湖盆地南沿,白堊系后開始沉積。處于汨羅-新寧斷裂帶區(qū)域,斷裂走向為NE向。場地所處丘陵地貌,第四系以來,地殼以掀斜式上升運動為主,其主要表現(xiàn)為巖體的風(fēng)化剝蝕作用強烈,為穩(wěn)定地塊。

        1.3?工程地質(zhì)、水質(zhì)分析

        根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研及查閱資料可知,場地內(nèi)基巖以上原狀土層應(yīng)以粉質(zhì)粘土、粘土等為主,壓縮性中等,局部區(qū)域在水庫、魚塘底部分布有淤泥質(zhì)土,含水率大壓縮性高。

        根據(jù)現(xiàn)場水文地質(zhì)調(diào)查,場地地下水類型主要為上層滯水及基巖裂隙水。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研,場地地下水埋深較淺,一般在0.5~4?m左右。場地土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,同時地下水對混凝土無腐蝕性。

        1.4?土壤電阻率測量及結(jié)果分析

        土壤電阻率是防雷工程設(shè)計的重要參數(shù),是分析湖南岳陽三荷機(jī)場建設(shè)工程雷擊特性的基礎(chǔ),雷擊沖擊地電位抬升、接觸電壓和跨步電壓與基礎(chǔ)及其周圍表層土壤電阻率有關(guān),接閃后雷電流的分配和泄放與較深層土壤電阻率、結(jié)構(gòu)鋼材料的規(guī)格和連接等密切相關(guān)[1-2]。

        經(jīng)現(xiàn)場勘測,項目所在地的土壤電阻率比較均勻,沒有明顯的水平分層現(xiàn)象,土壤結(jié)構(gòu)相差不大,總體土壤電阻率較低。因此,計算混凝土的土壤電阻率時可取與其周圍土壤的電阻率相等。

        2?區(qū)域地閃活動時空分布規(guī)律分析

        2.1?機(jī)場地閃頻次年紀(jì)變化規(guī)律

        表1為湖南省閃電定位系統(tǒng)監(jiān)測的2014—2018年期間三荷機(jī)場地閃頻次統(tǒng)計數(shù)據(jù),機(jī)場周邊擴(kuò)展5公里區(qū)域范圍內(nèi),共監(jiān)測到云地閃電639條,其中正閃33條,負(fù)閃606條。

        2.2?機(jī)場雷電活動時間分布規(guī)律

        從地閃統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,項目所在地從2月開始有零星雷電活動,5—8月是雷電高發(fā)期,其中8月雷電活動次數(shù)最多,9月有少量雷電活動,10—12月基本無雷電活動,建議建設(shè)單位每年在雷電高發(fā)期前做好防雷裝置的檢查維護(hù)和定期檢測工作(見圖1)。

        2.3?項目所在地雷暴路徑分析

        根據(jù)距離岳陽三荷機(jī)場最近的地面站--岳陽市國家基本氣象站1980—2013年33年間雷暴觀測資料,統(tǒng)計8個方位的雷暴發(fā)展路徑,得到8個方位的雷暴方向概率和路徑玫瑰圖(見圖2)。該地面站雷暴發(fā)展路徑的分析,可以體現(xiàn)湖南岳陽三荷機(jī)場項目的雷暴趨勢,為提升湖南岳陽三荷機(jī)場建設(shè)工程項目防范雷電災(zāi)害的能力提供重要依據(jù)。

        可以看出,湖南岳陽三荷機(jī)場所在區(qū)域閃電從西南方向進(jìn)入的閃電比例最高,達(dá)23.2%,其次是西面方向和西北面方向。

        2.5?三荷機(jī)場區(qū)域雷電流幅值變化規(guī)律研究

        從雷電流幅值統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,最大強度絕對值262.1?kA,發(fā)生在2014年7月4日,最小強度絕對值7.9?kA,平均雷電流幅值為30.6?kA,雷電流幅值集中在0~60?kA區(qū)間(見圖3)。

        3?區(qū)域地閃活動時空分布規(guī)律結(jié)論

        (1)根據(jù)湖南省2014—2018年閃電監(jiān)測數(shù)據(jù),項目周邊擴(kuò)展5公里區(qū)域范圍內(nèi),共監(jiān)測到云地閃電639條,其中正閃33條,負(fù)閃606條,項目區(qū)域年平均閃電密度為1.552次/(km2·a)。

        (2)5—8月是雷電高發(fā)期,建議建設(shè)單位每年在雷電高發(fā)期前做好防雷裝置的檢查維護(hù)和定期檢測工作。

        (3)通過分析雷暴觀測資料,統(tǒng)計8個方位的雷暴發(fā)展路徑,表明從西南方向進(jìn)入的閃電比例最高,達(dá)23.2%,其次是西面方向和西北面方向。

        (4)雷電流強度區(qū)間統(tǒng)計表明,項目周邊5公里區(qū)域范圍內(nèi)最大強度絕對值262.1?kA,最小強度絕對值2.7?kA,雷電流幅值集中在0~60?kA區(qū)間,平均雷電流幅值為30.6?kA。

        參考文獻(xiàn)

        [1]?黃克儉,涂山山,熊迎勝等.閃電監(jiān)測定位資料在湖北省雷災(zāi)調(diào)查與鑒定中的應(yīng)用[J].暴雨災(zāi)害,2008(1):83-86.

        [2]?陳臘生,聶武夫,陳太龍等.淺談雷電流效應(yīng)在雷電防護(hù)設(shè)計中的應(yīng)用[J].安全、健康和環(huán)境,2019,19(3):11-15.

        責(zé)任編輯:黃艷飛

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