新乡市雷电活动评估及风险区划

胡武鹏

（新乡市气象局，河南 新乡 453000）

新乡市雷电活动评估及风险区划

胡武鹏

（新乡市气象局，河南 新乡 453000）

某一地区雷电事故的发生频率及其造成的损害，既与该地区的区域位置、气候条件、人文环境有关，也同样与该地区的经济和人口密度特征状况有关。本文根据相关数据绘制出河南省新乡市雷电灾害易损度区划图，为该地区降低雷灾损失、雷电防御减灾规划提供可靠的科学指导。

雷电灾害；风险区划；易损性评估

雷电是指伴随有闪电和雷鸣的一种超高电压、大电流、强电磁辐射的放电现象。雷电灾害是指雷雨中的电能释放，击中物体或形成的强烈电磁辐射而造成的灾害现象［1］。这种灾害性天气所产生的电磁辐射效应和静电场等常伴有强大的雷电流、剧烈冲击波、超高的温度，其特点是能量释放时间短，危害性大。易造成建筑物机械性损坏或起火，对计算机网络、通信网络、航空、电力等电子设备极易造成严重的损坏。

雷电灾害有两类：一类是感应雷，另一类是直击雷。感应雷主要以过电压波的电磁波的方式对电子电器设备造成危害；而直击雷通过雷电流传导的大电流直接击打在被击的建筑物上，容易造成机械性破坏。这两种形式的雷击尽管有着不尽相同的表现形式，但对人民群众的生命、财产的安全均构成重大危害［2］。近年来，中国的GDP总量已跃居世界第二。随着经济社会的快速发展、互联网的迅速普及以及电子产品的广泛应用，由雷电事故引发的自然灾害越来越多，造成的经济损失和社会关注度越来越大。目前，我国平均每年因雷电事故造成的超过1万人以上的伤亡悲剧，死亡大约3 000以上，财产损失保守估计在50亿～100亿元。

1 新乡市区域环境背景分析

1.1 地理环境

新乡市位于河南省北部，北纬35°18＇，东经113°54＇，区域面积8 269km2。新乡市地处黄河、海河两大水系，平原面积占78%。水库容量1.99亿m3。黄河流经新乡市170km，流域面积达4 558km2。源自南阳市的“南水北调”中线工程，在新乡市境内长度达77km。新乡市属温带大陆性气候，处于中纬度季风气候区，夏季常受偏南暖湿气流影响，是雷电灾害事故较为频发的地区。

1.2 人文环境

截至2013年末，新乡市总人口为600.43万人，常住人口为567.5万人。人口密度为661人/km2。新乡市属典型的少数民族杂散居地区，具有大分散小聚集的特点。广大农村人口居住在南太行山区、黄河北岸的大部分区域，这里地形、气候条件比较复杂，基础设施落后，大部分人缺乏雷电防护意识和措施，比较容易受到雷电的侵袭。

1.3 经济状况

2014年，新乡市完成地区生产总值1 918亿元，增长9.3%，总量和增速均居全省第六位，增速前移3个位次。以新型农村住宅社区建设为重点的统筹城乡工作率先推进，城镇化率达到40.96%，被确定为全省统筹城乡发展试验区。伴随着国家建设“一带一路”的东风和中原经济区建设的深入推进，凭借紧邻郑州市的区位优势，新乡市的经济发展呈现出蓬勃发展的良好势头。然而，经济的快速发展伴随的是电子设备、电器设备的广泛应用，这也使得雷电事故造成的损失面越来越广。

2 新乡市雷暴空间分布

通过对比分析1960-2013年新乡市8个地面气象观测站逐日地面气象观测资料的数据情况，运用统计学的方法得出每个气象站的年平均雷暴日数。全市境内年平均雷暴日数为164.6d，年平均每站出现雷暴日数为20.6d，依据雷暴日的理论划分标准，卫辉市、原阳县、封丘县属于少雷区，新乡市、获嘉县、延津县、辉县市属于多雷区。而新乡市雷暴日集中在6-8月，因此雷电灾害的发生也主要集中在此期间，期间发生的雷暴日数占全年的77.6%，全市7月雷暴日最多，占全年雷暴日总数的33.1%。新乡市雷暴一般始于每年的3月上中旬，雷暴结束日一般出现在10月下旬，最晚11月上旬，与一般地区相比持续的时间更长。

3 雷电灾害易损性评价指标

3.1 易损性概念

易损性是指事物容易受到损害和损伤的程度，其反映特定条件下事物的脆弱性。灾害的发生是由致灾环境的所处位置和被伤害物体的脆弱性叠加所决定的。就致灾环境本身而言，其存在是客观的、不以外界的事物为转移的，要变动致灾所处的周围环境是艰难的，有时是几乎不可能的；而被伤害物体则不一样，人为影响的因素占主要成分。由于地理环境、人文环境及经济发展对环境造成的影响不平衡因素，同一破坏程度的灾种在不同承灾体上带来的危害是大不相同的。新乡市雷电灾害易损性现状客观反映了新乡市各县（市）面对雷电灾害的敏感度，这既与各地的地理位置、气象环境、雷暴日数等有关，也与各地的经济发展情况、人口密度等因素有关。

3.2 易损性评价指标

雷电灾害的易损性评价标准常通过以下几个主要指标来反映：雷击密度D、雷电灾害频度F、经济易损模数E、生命易损模数L。其中，前两个指数着重于雷电灾害发生频数的有效统计，反映致灾因子的时空分布，雷暴日数是反映雷电活动的最重要指标；后两项指数更侧重于雷电灾害事故发生后对经济损失的有效统计，反映的是承灾体的损害程度。

4 新乡市雷电灾害易损性分析与评估

一个地区的雷电灾害易脆弱性指标客观反映了该地区未来因雷电事故可能造成的经济和人员伤亡的大小。为了将雷灾易损性表现得更直观，本文采用极高、高、中、低4个等级指标来加以划分，以上4个雷电灾害易损性的等级指标客观呈现了该地区发生雷电事故时造成各种损失的大小。

为了便于各县之间进行比较、分析。根据新乡市各县市所处地理环境、气象条件、经济状况、人口指数等诸多方面因素以及参考以往的雷电灾害易损性等级指标划分标准，并结合新乡市雷电灾害事故的具体情况，赋予各指标特定的数值：极高等级为1.0，高等级为0.8，中等级为0.5，低等级为0.2等。然后，采用气象学统计分析中的分级统计方法，分级统计结束后，逐一通过判断各个县市每项指标所处的等级，最后通过计算获得平均值为综合指数。

5 新乡市雷电灾害风险区划

根据雷电灾害事故易损度的综合评价结果，采用分区法将新乡市8个县市分类为雷电灾害低易损区、中易损区、高易损区和极高易损区4个不同的易损地域。各地域雷灾综合易损度值分别为0≤R＜0.37，0.37≤R＜0.58，0.58≤R＜0.78，0.78≤R＜1。最后，根据新乡市8个县市雷电灾害事故综合风险度值，判断每个区域所处风险等级。由此，获得了新乡市雷电灾害事件风险区划的结果：原阳县、封丘县属于低易损区，卫辉市、延津县属于中易损区，新乡市、获嘉县属于高易损区，辉县市属于极高易损区。

6 结论

本文根据以往新乡市各县市的雷暴日和雷电灾害数据，并结合新乡市人口和经济状况，提出了新乡市雷电灾害易损性分析指标，对新乡市8个县市进行了易损度区划归纳统计，得出如下结论，后续问题有待进一步调研分析。

①一个地区的雷击灾害的发生及其破坏情况与该区域所处的地理环境、气象环境、土壤环境有关，同时也与该地区的人口稠密程度、经济发展水平有关。辉县市是新乡县域经济较发达的地区，又地处太行山的南麓，雷暴多发地区，因而成为雷灾易损度最高的地区。②选择不同的数据指标，可能得出的结论就有很大的偏差。同时，雷灾事故的调查、鉴定、评估所需时间较长，现有的数据难免有遗漏，有待进一步研究和探讨。③人工观测和通过闪电定位系统观测雷暴日的方法都在运用，但后者更加可信，不会产生漏记的现象。而且我国气象部门目前还没有闪电电位系统方面的权威标准。因此，雷暴日的数据获得最好通过手段相结合的方式，这样得到的数据更准确、可靠。

［1］陈谓民.雷电学原理［M］.北京：气象出版社，2003.

［2］金磊.城市灾害学原理［M］.北京：气象出版社，1997.

Assessment and Risk Zoning of Lightning Activity in Xinxiang City

Hu Wupeng
（Xinxiang Meteorological Bureau，Xinxiang Henan 453000）

The frequency and damage caused by lightning accidents in a region are not only related to the regional location,climate conditions,and human environment,but also related to the local economic and population characteristics of the region.This paper drawed the Xinxiang city of Henan province lightning disaster vulnerability zoning map according to the relevant data,which provide a reliable scientific guidance for the region to reduce the hazard loss, lightning disaster prevention and mitigation planning.

lightning disaster；risk zoning；vulnerability assessment

P429；P427.3

A

1003-5168（2017）05-0155-02

2017-04-10

胡武鹏（1983-），男，助理工程师，研究方向：雷电防御、雷电监测预警。