陳青嬌 石祥南 蔡河章* 王思娜 馬秀玉
(1.福建省氣象災害防御技術中心,福建 福州 350028;2.福建華茂防雷減災服務有限公司,福建 福州 350007;3.福建省寧德市防雷中心,福建 寧德 352100)
我國旅游資源非常豐富,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平有了質的飛躍,旅游走進了千家萬戶,成為人們生活的一種新時尚。旅游業(yè)進入大眾化、產業(yè)化時代,成為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產業(yè)之一。由于我國大部分旅游景區(qū)為山岳型景區(qū),局地對流強,雷暴活動頻繁,且旅游景區(qū)所處特殊的地理位置,防雷措施受限和落實不到位,加上一些游客防雷意識薄弱,缺乏科學防雷知識等原因,旅游景區(qū)雷電災害事故頻頻發(fā)生。
孕災環(huán)境、致災因子、承災體之間相互作用導致了雷電災害。孕災環(huán)境由天氣、氣候、地理背景等自然要素決定,自然致災因子是閃電,而人類、財產和自然資源是雷電災害的承災體。本文利用2003—2019年雷電災害事例數(shù)據(jù),對旅游景區(qū)雷電災害案例進行甄別、統(tǒng)計,從旅游景區(qū)類型、旅游景區(qū)雷電災害孕災環(huán)境、旅游景區(qū)雷電災害承災體三方面分析旅游景區(qū)雷電災害分布特征,由此提出旅游景區(qū)雷電防御重點及防護建議,旨在為防雷減災服務提供決策依據(jù),為旅游景區(qū)因地制宜采取針對性的防雷措施提供科學依據(jù)。
本文數(shù)據(jù)來源于中國氣象局雷電防護管理辦公室2003—2019年《全國雷電災害匯編》。通過對全國雷電災害案例的甄別,統(tǒng)計出全國旅游景區(qū)雷電災害522起。根據(jù)旅游景區(qū)類型、旅游景區(qū)雷電災害孕災環(huán)境、旅游景區(qū)雷電災害承災體分別分析雷電災害分布特征,并從防御角度著重分析承災體類型和旅游景區(qū)雷電災害分布特征。
根據(jù)《旅游景區(qū)(點)質量等級的劃分與評定》中旅游景區(qū)的定義以及雷電災害的相似性將易發(fā)生雷電災害的旅游景區(qū)分為風景區(qū)、寺廟觀堂、文博院館、公園廣場、度假村(酒店)等。按照旅游景區(qū)類型統(tǒng)計,各類旅游景區(qū)雷電災害分布見表1。
表1 各類旅游景區(qū)(點)雷電災害分布
旅游景區(qū)雷電災害占比最大的是風景區(qū),占32.18%。這是因為我國旅游景區(qū)以風景區(qū)為主,而大部分風景區(qū)又為山岳型景區(qū),夏季局地對流強,雷暴活動非常頻繁。
旅游景區(qū)雷電災害占比其次為悠閑度假村(酒店),占22.8%。這是因為隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,人們生活水平的提高,人們的旅游觀念也發(fā)生了重大改變,越來越多的人愛上放松和娛樂為主的休閑度假,相應這類旅游雷電災害也多起來。
從旅游景區(qū)雷電災害孕災環(huán)境分,雷電災害類型有:山岳類、水體類、人文風景類(含公園、寺廟觀堂、文博院館、度假村等),旅游景區(qū)雷電災害分布見表2。在全國旅游景區(qū)522起雷電災害事例里,人文風景類為主要雷電災害類型,占雷電災害總數(shù)的38.12%,其次為山岳景觀,占雷電災害總數(shù)的33.91%。
表2 旅游景區(qū)孕災環(huán)境雷電災害分布
人文風景是人們在日常生活中,為了滿足一些物質和精神等方面的需要,在自然景觀的基礎上,疊加了文化特質而構成的景觀。人文景觀涉及面很廣,主要包括歷史古跡、古典園林、宗教文化、民俗風情、文學與藝術、城鎮(zhèn)與產業(yè)觀光等。隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們文化素養(yǎng)不斷提高,人們越來越崇尚精神需求,此類旅游人數(shù)不斷增加,雷電災害數(shù)占比最大。
山岳景觀是以自然山體為主構成的景觀,通常具有雄、險、秀、幽、奇等美學特征,是構成中國風景名勝區(qū)的主要類型,是游覽的主要對象,吸引著無數(shù)中外游客旅游觀光。由于山岳型景區(qū)夏季局地對流強,雷暴活動非常頻繁,是旅游景區(qū)雷電災害重災區(qū)。
從旅游景區(qū)承災體類型分,雷電災害類型有人員傷亡、建筑物受損、電子電氣受損、樹木受損等,旅游景區(qū)雷電災害分布見表3。在全國旅游景區(qū)522起雷電災害事例里,人身傷亡事故104起,建筑物受損93起,樹木受損44起,電子電氣系統(tǒng)受損360起(雷電災害數(shù)據(jù)有重疊)。電子電氣受損成為損失類型中占比最大部分,占總雷電災害事故的68.97%。其次是人員傷亡雷災,占比19.92%。
表3 旅游景區(qū)承災體雷電災害分布
2.3.1 人身傷亡雷電災害特征
人身傷亡雷電災害事故104起,占雷電災害總數(shù)19.9%,共造成65人死亡,230人受傷。從雷電災害孕災環(huán)境分,人身傷亡雷電災害主要發(fā)生在山體、亭、樹下、水體、建筑物、空曠廣場等處,旅游景區(qū)人身傷亡雷電災害分布見表4。
表4 旅游景區(qū)人身傷亡雷電災害分布
在人身傷亡雷電災害事故中,有27起人身傷亡雷電災害事故發(fā)生在崗亭,占人身傷亡事故的25.96%。例如2018年7月21日16時29分,蒼南縣橋墩鎮(zhèn)玉蒼山風景區(qū)遭雷擊,導致6名在玉蒼景區(qū)鐵索橋“聽瀑亭”內躲雨的游客受傷。雷電災害原因主要是因為游客在雷雨天氣選擇了不正確的避雷場所——無防雷設施的涼亭躲雨造成的。
亭是中國傳統(tǒng)建筑,是我國人民創(chuàng)造的風景建筑物,它遍布于神州風景名勝中,供游客賞景、休息或乘涼用。游客游玩時,一旦遇上雷雨,首選進亭子躲雨,而大多數(shù)亭子是敞開式結構、沒有安裝防雷設施,因此旅游景區(qū)亭子便成了旅游景區(qū)容易遭受雷擊的地方,亭子里雷擊傷人事故頻頻發(fā)生??梢娋皡^(qū)亭子應為旅游景區(qū)雷電防御的重點。對旅游景區(qū)的亭子需采取有效的防直擊雷保護措施,安裝接閃裝置,并可靠接地,使雷電流暢通到地。
2.3.2 建(構)筑物受損雷電災害特征
建(構)筑物受損93起,占雷電災害總數(shù)17.82%,在建筑物受損事雷電災害事例中,從承災體看建筑物受損雷電災害主要是寺廟、涼亭、其他建(構)筑物,旅游景區(qū)建筑物受損雷電災害分布見表5。
表5 旅游景區(qū)建(構)筑物雷電災害分布
在建筑物受損雷電災害中寺廟受損最嚴重,有32起,占建筑物受損雷電災害的34.41%。例如2005年5月2日晚,福建省泉州清源山南臺寺大雄寶殿遭雷擊,引起火災,大雄寶殿和里面4~5尊大佛像、幾十尊小佛像被燒毀。
寺廟是我國的藝術瑰寶,它是我國悠久歷史文化的象征,大部分寺廟是文物建筑。它們大都建立在風景優(yōu)美、地勢較高的山上或土壤電阻率突變的山腳、湖畔,大部分寺廟的周圍有高大的樹木和水域,極易遭到雷電攻擊。因此景區(qū)寺廟應作為旅游景區(qū)部署雷電防御的一個重點。應根據(jù)景區(qū)寺廟的造型,安裝符合風格的接閃器,對寺廟進行直擊雷保護。
2.3.3 樹木受損雷電災害特征
樹木受損44起,占雷電災害總數(shù)8.43%,其中有15起事故引起火災,占樹木受損雷電災害的34.09%。旅游景區(qū)樹木受損雷電災害分布見表6。
表6 旅游景區(qū)樹木雷電災害分布
旅游景區(qū)的另一個重要雷災是樹木遭雷擊。我國山岳旅游景區(qū)多,森林覆蓋率高,古樹、名木遭雷擊事件頻發(fā)。例如2012年3月21日07時43分,山東省棗莊市薛城區(qū)鄒塢鎮(zhèn)一棵600多年古楊樹遭雷擊起火,該古樹系省級重點保護文物。
旅游景區(qū)內遭受雷擊的樹木大多為古木或名木,他們高大,矗立于山頂或水陸交錯的地方,極易遭受雷擊,因此景區(qū)古樹、名木應作為旅游景區(qū)部署雷電防御的另一重點。建議在雷電高風險區(qū)或曾經(jīng)發(fā)生過火災的林區(qū),對一些重要的古木或名木采取防直擊雷措施。
2.3.4 電子電氣系統(tǒng)受損雷電災害特征
電子系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)受損360起,占雷電災害總數(shù)的68.97%。在電子電氣系統(tǒng)雷電災害事例中,主要有索道、監(jiān)控、電力、微電子電器設備、照明等系統(tǒng)受損,旅游景區(qū)電子電氣系統(tǒng)受損分布見表7(雷電災害數(shù)據(jù)有重疊)。
表7 旅游景區(qū)電子電氣受損雷電災害分布
在電子電氣系統(tǒng)雷電災害事例中,微電子電器設備受損最嚴重,有249起,占電子電氣系統(tǒng)雷電災害的69.17%,其次是監(jiān)控系統(tǒng)75起,占電子電氣系統(tǒng)雷電災害的20.83%。索道受損39起,占電子電氣系統(tǒng)雷電災害的10.83%。
景區(qū)里供電、信號、景觀照明等系統(tǒng)均為電子電氣系統(tǒng),它們架設線纜距離長,布設位置又受客觀環(huán)境因素所限,給雷電防護帶來不便,而微電子電器設備由于極其敏感,抗雷電干擾能力弱,極易受雷擊電磁脈沖的沖擊而受損,因此進出旅游景區(qū)的架空線路防雷也是旅游景區(qū)雷電防御的重點。為確保景區(qū)電氣系統(tǒng)、電子系統(tǒng)設備的正常運行,依據(jù)相關技術規(guī)范要求,對其電源部分安裝符合規(guī)范要求的SPD進行多級保護,同時根據(jù)被保護設備的工作頻率、平均輸出功率、連接器形式及特性阻抗等參數(shù),選用插入損耗小,電壓駐波比小的適配信號SPD。
索道是廣泛使用于旅游景區(qū)的一種交通工具,是旅游行業(yè)重要的組成部分。索道多數(shù)位于丘陵、山坡、山峰等處,且長距離架設的鋼索和信號線路暴露在野外,他們容易遭受到直接雷和感應雷雷擊。另外,由于索道配置的監(jiān)測系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)都擁有大量的電子器件,它們極其敏感、承受耐壓能力低、抗擊雷電干擾能力弱,遭受雷擊時極易損壞,導致整個索道系統(tǒng)故障。因此索道成為旅游景區(qū)又一大雷電防御的重點。為確保景區(qū)索道系統(tǒng)的正常運行,建議依據(jù)相關技術規(guī)范要求,對索道系統(tǒng)采取防直擊雷與雷擊電磁脈沖措施。
①從旅游景區(qū)類型統(tǒng)計,各類旅游景區(qū)雷電災害中,風景區(qū)雷電災害最嚴重,其次是休閑度假村(酒店)。
②從旅游景區(qū)孕災環(huán)境統(tǒng)計,旅游景區(qū)人文風景類雷電災害占比最大,其次為山岳類。
③從旅游景區(qū)雷電災害承災體損失類型統(tǒng)計,旅游景區(qū)電子電氣雷電災害最嚴重。隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展,信息網(wǎng)絡等弱電設備的大量應用,靈敏度高、抗電磁干擾能力差的電子設備易遭雷擊,因些旅游景區(qū)的架空線路防雷是旅游景區(qū)雷電防御的重點。
④在人員傷亡雷電災害中,亭類雷電災害占比最大。亭多建于風景區(qū)、公園等景點,游客游玩時,一旦遇上雷雨,游客首選進亭子躲避,因此景區(qū)亭子應為旅游景區(qū)雷電防御的重點。
⑤在電子電氣受損雷電災害中,索道雷電災害占比10.83%,索道是廣泛使用于旅游景區(qū)的交通工具,承擔著大量游客運載,索道安全關系游客的人身安全,索道應為旅游景區(qū)雷電防御的重點。
⑥在建筑物受損雷電災害中,寺廟受損占比34.4%。寺廟大部分是文物建筑,其損失無法用金錢估量,景區(qū)寺廟應為旅游景區(qū)雷電防御的重點。
⑦在樹木受損雷電災害中,樹木受損44起,其中有15起雷電災害引起火災,占樹木受損雷電災害的34.09%。旅游景區(qū)內遭受雷擊的樹木大多為古木或名木,景區(qū)名木應為旅游景區(qū)雷電防御的重點。
⑧針對旅游景區(qū)雷電人身傷亡事故大多是因公眾缺乏防雷知識,要加強防雷科普知識宣傳,并在旅游景區(qū)顯要位置和雷電易發(fā)區(qū)設置標識和警示牌,在景區(qū)人員密集和雷災多發(fā)處增設有安裝防雷裝置的避雷亭等場所。
⑨完善旅游景區(qū)防雷設施,景區(qū)內雷電防御重點部位(寺廟、涼亭、索道、弱電設施以及一些重要的古樹)要按照《建筑物防雷設計規(guī)范》(GB 50057-2010)要求安裝防雷裝置,景區(qū)內的防雷裝置要按照《建筑物防雷裝置檢測技術規(guī)范》(GB/T 21431-2015)及《防雷裝置檢測規(guī)范》(DB35/T 715-2018)規(guī)定要求進行定期檢測維護。