侯安校 ，符華森 ，王康平 ，鄧發(fā)斌

（1.海南省氣象科學(xué)研究所，?？?570203；2.海南祥云雷電防護(hù)有限公司，?？?570203）

0 前言

雷電是自然界中一種大氣放電現(xiàn)象，因其具有大電流、高電壓、強(qiáng)電磁輻射和劇烈沖擊波等特征，具有很大的破壞性和危害性，常常造成人員死亡和財(cái)產(chǎn)損失。馬明等人分析了1997-2006年我國(guó)雷電災(zāi)情特征[1]，高燚等人分析了我國(guó)雷擊致人死亡特征[2]和海南雷災(zāi)特征[3]，殷啟元等人對(duì)廣東省雷電死亡事故特征[4]和一次“晴天霹靂”致死事件[5]進(jìn)行了分析，劉平英等人對(duì)云南省雷災(zāi)時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析[6]，陳小艷等人[7]、沈海波等人[8]分別分析了南寧市和梧州市雷災(zāi)特征。本文對(duì)2021年5月24日在海南省東方市養(yǎng)?；匕l(fā)生的一起雷擊致牛死亡事故進(jìn)行調(diào)查分析，并給出了雷電防護(hù)措施建議。

1 雷災(zāi)概況

2021年5月24日下午，海南省東方市出現(xiàn)雷雨天氣過(guò)程；15時(shí)58分，東方市氣象臺(tái)發(fā)布了雷雨大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)；16時(shí)40～50分，因雨勢(shì)較大，東方市三家鎮(zhèn)紅草村軍團(tuán)園養(yǎng)牛基地3名工作人員將牛群趕回養(yǎng)牛場(chǎng)，當(dāng)牛群走到養(yǎng)牛棚旁小斜坡靠近堆放報(bào)廢彈簧床的低洼地帶時(shí)，工作人員看到一道閃電劃過(guò)，靠近養(yǎng)牛棚的兩名工作人員瞬間跌落到地面，但很快起身，沒(méi)有傷亡，另外一名距離養(yǎng)牛棚較遠(yuǎn)的工作人員沒(méi)有受到雷擊影響，但是已經(jīng)進(jìn)入積水低洼地帶的牛群有42頭黃牛死亡，其中大牛35頭，小牛仔7頭，部分牛的肚子已經(jīng)裂開(kāi)。

2 雷災(zāi)調(diào)查

2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘查

海南省東方市三家鎮(zhèn)紅草村軍團(tuán)園養(yǎng)?；兀ń?jīng)緯度108.824°E，19.189°N）共養(yǎng)殖了150多頭黃牛，位于開(kāi)闊的野外，地勢(shì)較平坦、光禿，地勢(shì)起伏高程差不超過(guò)1m，主要以裸地為主，低洼處有部分積水，路面泥濘，較高處以沙地為主。養(yǎng)?；赜猩倭抗嗄緟?，無(wú)高大樹(shù)木，養(yǎng)牛場(chǎng)內(nèi)有簡(jiǎn)易的養(yǎng)牛棚、集裝箱房，無(wú)任何防直擊雷措施。事故發(fā)生在養(yǎng)牛棚旁的低洼地帶，低洼地的斜坡頂上堆放有一堆報(bào)廢的金屬?gòu)椈纱玻▓D1）。受災(zāi)當(dāng)事人（養(yǎng)牛基地工作人員）現(xiàn)場(chǎng)看到閃電發(fā)生，但事故現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)雷擊痕跡。

圖1 事故現(xiàn)場(chǎng)的斜坡頂上堆放有報(bào)廢的金屬?gòu)椈纱?/p>

2.2 剩磁檢測(cè)

根據(jù)《雷電災(zāi)害調(diào)查技術(shù)規(guī)范》（QX/T 103-2017）[9]，當(dāng)雷災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查無(wú)熔痕可作依據(jù)時(shí)，可進(jìn)行剩磁檢測(cè)，作為雷災(zāi)的判定技術(shù)依據(jù)。由于電流的磁效應(yīng)，當(dāng)?shù)亻W發(fā)生時(shí)，雷擊電流會(huì)在地閃通道周?chē)臻g產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場(chǎng)，處于磁場(chǎng)中的鐵磁體受到強(qiáng)磁化作用，會(huì)保持較大的磁性，鐵磁體保持的磁性大小與電流和磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以及距離地閃通道的距離有關(guān)。

2021年5月25日上午，利用剩磁測(cè)試儀對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)金屬?gòu)椈纱策M(jìn)行剩磁檢測(cè)（圖1），檢測(cè)值高達(dá)2.3 mT。對(duì)照剩磁數(shù)據(jù)分析判定表（表1）[10]，測(cè)量得到的剩磁值（2.3 mT）大于1.5 mT，可作為雷擊判據(jù)之一。

表1 剩磁數(shù)據(jù)分析判定對(duì)照表（單位：mT）

2.3 天氣系統(tǒng)分析

2021年5月24日，海南島受南海低壓槽影響。影響海南島雷暴的天氣系統(tǒng)主要有低壓槽、冷空氣、熱帶氣旋和副熱帶高壓，其中低壓槽類天氣系統(tǒng)發(fā)生雷暴天氣的概率最高，低壓槽天氣系統(tǒng)影響下的雷暴占總雷暴天數(shù)的62%[11]。海南島低壓槽類天氣系統(tǒng)（西南低壓槽、南海低壓槽、華南沿海槽）中，南海低壓槽影響下，海南島午后地閃發(fā)生的概率最高[12]。

海口多普勒天氣雷達(dá)回波表明，2021年5月24日16時(shí)，東方市西南部海域及南部陸地出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)并向西北移動(dòng)，至16時(shí)30分左右，養(yǎng)?；厣峡仗幱谠撎鞖庀到y(tǒng)的強(qiáng)回波中心邊緣，至16時(shí)40分左右，養(yǎng)?；厣峡栈颈粡?qiáng)回波中心覆蓋，16時(shí)45分養(yǎng)?；厣峡绽走_(dá)回波強(qiáng)度超過(guò)50 dBZ，強(qiáng)回波覆蓋面積較大。

2.4 雷電數(shù)據(jù)分析

海南省ADTD地閃定位網(wǎng)和海南省三維閃電定位系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，2021年5月24日16時(shí)40～50分養(yǎng)牛基地附近閃電活動(dòng)頻繁，雷災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)方圓5 km半徑范圍內(nèi)共監(jiān)測(cè)發(fā)生了9次地閃回?fù)簦ㄈ绫?所示），其中ADTD地閃定位網(wǎng)監(jiān)測(cè)到2次回?fù)?，三維閃電定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到7次回?fù)?。這9次地閃回?fù)艟鶠樨?fù)極性，距離雷災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)最近的兩次回?fù)艟l(fā)生在其1.7 km附近，發(fā)生時(shí)間分別為16：47：42和16：48：48，閃電強(qiáng)度分別為-6.54 kA和-9.53 kA。

表2 雷災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)附近的閃電定位結(jié)果

3 雷災(zāi)成因分析與防護(hù)建議

3.1 雷災(zāi)成因分析

綜合受災(zāi)當(dāng)事人目擊情況、現(xiàn)場(chǎng)勘查、剩磁檢測(cè)、雷達(dá)回波及閃電定位結(jié)果，可以判定此次致牛死亡事故為雷電災(zāi)害，雷擊未造成人員死亡，雷擊造成45頭黃牛死亡，預(yù)計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失65萬(wàn)元，屬于較大雷電災(zāi)害等級(jí)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況，初步判定此次雷災(zāi)事故原因是雷擊跨步電壓，推斷此次雷災(zāi)事故是由于雷電擊中養(yǎng)牛基地堆放報(bào)廢彈簧床旁邊的積水低洼地帶，在雷電流泄放過(guò)程中，地電位抬升，不同距離間形成較大電位差，由于牛的前后腳間距較大，造成前腳與后腳之間的跨步電壓較大，導(dǎo)致處于有積水低洼地帶的42頭牛遭受跨步電壓襲擊而死亡，而距離雷擊點(diǎn)較遠(yuǎn)的其它牛群沒(méi)有傷亡。而2名工作人員站的位置離雷擊點(diǎn)相對(duì)較遠(yuǎn)，且其所處的沙地相對(duì)干燥，土壤電阻率較大，人體站立雙腳間距較小，所遭受的跨步電壓較小，沒(méi)有造成傷亡。

3.2 雷電防護(hù)建議

（1）外出放牛前應(yīng)及時(shí)的收聽(tīng)關(guān)注雷電預(yù)警信息。當(dāng)雷雨天氣來(lái)臨之時(shí)，應(yīng)盡快把牛群趕進(jìn)牛棚；牛棚應(yīng)安裝直擊雷防護(hù)裝置，并安裝環(huán)形接地裝置，降低牛棚跨步電壓；牛棚周?chē)撕团ＭＡ魰r(shí)間較多，建議在其周?chē)惭b接閃桿，并在接閃桿周?chē)惭b防護(hù)欄；集裝箱房應(yīng)做防雷接地處理。

（2）清除養(yǎng)牛場(chǎng)內(nèi)非常用的、閑置的金屬物件。

（3）養(yǎng)牛棚等金屬架構(gòu)的建構(gòu)筑物做好防直擊雷措施，采用金屬屋面及金屬支柱作為接閃器和引下線的，應(yīng)當(dāng)將其與牛群隔離或者做好絕緣處理，避免養(yǎng)牛棚內(nèi)牛群遭受接觸雷擊。

（4）養(yǎng)?；毓ぷ魅藛T在場(chǎng)外放牧期間，做好絕緣防護(hù)措施，不要使用有金屬尖端的雨傘，不要把鐵鍬等農(nóng)具及其他金屬物品扛在肩上。

（5）雷雨天氣，養(yǎng)牛基地工作人員應(yīng)避免騎自行車(chē)、駕駛摩托車(chē)或敞篷拖拉機(jī)，切忌狂奔。

（6）頭頂雷鳴時(shí)如找不到合適的避雷場(chǎng)所，應(yīng)遠(yuǎn)離樹(shù)木、鐵塔、電線桿、 煙囪等高聳、孤立的物體，在地勢(shì)低洼的地方，雙腿靠攏蹲下，臨時(shí)躲避。如萬(wàn)不得已在樹(shù)下躲雨時(shí)，必須與樹(shù)干及枝葉保持3米以上距離。

（7）雷雨天氣時(shí)，不要停留在山頂、山脊或建筑物的頂部。應(yīng)迅速躲入有防雷裝置保護(hù)的建筑物內(nèi)，如正在駕車(chē)，可留在車(chē)廂內(nèi)。不要進(jìn)入臨時(shí)性的棚屋、崗?fù)さ葻o(wú)防雷設(shè)施的低矮建筑物內(nèi)。