云岩村雷击事故分析
2011-05-14欧冠华吴建玉李鑫周建勇
欧冠华 吴建玉 李鑫 周建勇
摘要:本文对一次农村雷击造成人员伤亡的事故,结合现场勘查到的气象、地形条件等各个方面的情况,运用雷电学理论,对雷击造成人员伤亡的原因作出了比较详尽的分析。
关键词:农村;雷击;事故分析
1 雷击事故基本情况
2008年08月12日下午广东省乐昌市云岩镇突遇雷电天气袭击,导致该镇云岩村委会一名正在野外劳作的村妇杨某遭遇雷击当场身亡。 据悉,杨某于当日下午17时左右从家中前往该村一处高地割草,突遇雷电交加风雨大作。杨某因心存畏忌跑到邻近一棵大树下躲雨,突然,伴随着一声震耳欲聋的惊雷,杨某当场被雷电击死。
2 现场勘察情况
事故发生在云岩镇云岩村仙婆庙村小组一小山丘上。根据工作人员介绍,在雷击点往东约30m的位置上,2006年曾因雷击将一棵大梧桐树折断,大梧桐树已经被村民锯断,当时仍能找到留在现场的树头。(见图1)
使用GPS定位得雷击点位置:东经113°05′22″;北纬25°07′37″;海拔高度为614m。雷击点及邻近区域土壤为石灰(岩)土,夹青石块。经测试土壤电阻率为872Ω·m。事故现场高约7m的杉树在东北向被剥皮。(见图2)
3 雷击事故分析
3.1 天气情况及地理条件
从闪电定位系统获得12日12时至20时的闪电资料如图3,从图中看出当天12时至20时该地区雷电活动频繁。被雷击中的杉树位于空旷的山丘,为该区域突出的物体,属易受雷击的物体。
3.2 雷击事故分析
综合现场调查的情况及有关人员描述,事发当时当事人有可能是在杉树底下躲雨休息,离杉树很近,当雷电击中杉树并通过树身对地泄流时,因电压梯度大,在当事人比较靠近泄流通道的情况下,极有可能产生旁侧闪络(图4)。我们查看了闪电定位系统的雷电数据,
雷电数据显示:在2008年8月12日18时12分31秒事故地点的区域曾发生地闪,雷电流为88KA,雷电流陡度为15.4KA/μs,根据雷电原理,按照单根引下线上电压的计算公式U=IRi+L0Hdi/dt进行初步计算,在当时的情况下,将受雷击的杉树假想成符合规范要求设置的避雷针,则该避雷针在1.6m的高度上的电压近似为:
U=(88×10+1.55×1.6×15.4)KV=918.2KV(注:钢质引下线的单位长度电感L0为1.55uH)
而雷电流沿杉树向大地泄流的过程中,在同样1.6m高的位置,对地电压会更高。该电压足以击穿受害人与杉树之间的空气间隙,从而对受害人产生傍侧闪络,将其毙命。据科学分析:闪电击中人体的作用可以导致纤维性心脏颤动和雷击产生心室纤维性颤动直接导致心脏停止跳动,心脏停止供血是闪电产生的生理效应的最主要危险。闪电的第二个生理效应是使呼吸停止。而这种两种最重要的致死效应都是属于功能性的,在人体组织上无变化可寻踪。
3 后记
乐昌市年平均雷暴日为76天,属强雷区。夏季雷雨天气最为频繁,野外作业应特别注意防雷。此外,如何加强对乡镇及农村群体的雷电与防雷科普知识的宣传教育工作,以及因地制宜的做好乡镇及农村的防雷措施,是当今防雷工作的重要课题!
参考文献
[1]GB50057-94.建筑物防雷设计规范(2000年版)[S]北京:中国计划出版社2001
[2]陈渭民.雷电学原理(第二版)北京:气象出版社,2003