农村雷电灾害特征及防护技术研究

田春生

内蒙古自治区阿拉善盟气象局，内蒙古阿拉善盟 750300

雷电是自然大气中一种超强能量及超长距离放电的现象，在雷电发生时，可以产生炽热的高温、强大的电流、剧变的电磁场、强烈的电磁辐射，会给人类社会造成严重危害[1]。在农村地区，雷电灾害是一种常见的自然灾害，容易造成起火爆炸、人员伤亡，对农村地区的经济发展和人民群众的生命安全有很大危害。以内蒙古自治区为例，雷电灾害是继暴雨洪涝、大风冰雹的第三大气象灾害，由于特殊的地理位置和复杂的气候条件，导致内蒙古自治区农村地区的雷电灾害较为频繁，农牧区易出现雷击人员伤亡事故。对此，做好农村雷电灾害的防护至关重要。相关部门必须重视农村雷电灾害的防护，通过防护技术、防雷设施及监测预警，最大限度降低雷电灾害的危害性。

1 农村雷电灾害的频发原因

农村地区雷电灾害频发的原因主要是防雷设施欠缺、防雷防灾意识不强、防雷服务不到位。目前来看，内蒙古自治区阿拉善盟的农村雷电灾害频发原因有以下4点。

第一，防雷防灾意识不强。阿拉善盟农村地区处于较为偏远的牧区或山区，农村的较多青壮年外出打工，很多老年人居住在村里。由于老年人受教育水平不高，不了解或不熟悉雷电灾害的防护知识，甚至是未能意识到雷电灾害的危险与危害，不会主动防御雷电灾害。每年夏季，阿拉善盟农村地区雷电灾害频发，而此时也是放牧、农耕的时间，一些村民会为了忙农活而冒雷雨外出，或者在外劳作遇到雷电天气会下意识地往躲雨的地方奔跑，在奔跑过程中易引来闪电，出现雷击人员伤亡事故。

第二，农村防雷服务不到位。受到经费、人才等因素的限制，内蒙古自治区气象部门将城市防雷减灾服务视为重点，对农村雷电灾害防护的重视程度不足，未认真落实防雷监测、防雷宣传、防雷监督管理、防雷执法等防雷服务措施。

第三，条件有限，雷电灾害突发性强。雷电灾害具有突发性强显著特点，导致雷电灾害的预警时间短，当雷电灾害预警传播不及时和不到位时，易造成雷电灾害事故。阿拉善盟农村地区的条件有限，在雷电预警信息传递时存在一定的困难，村民或牧民不能及时获取到雷电预警信息，导致难以有效进行农村雷电灾害的防护。村民或牧民由于没有及时收到雷电预警信息，在雷电防御时会显得匆忙和混乱，甚至雷电防护措施处于无效或低效的状态，增加了农村雷电灾害事故的发生风险。

第四，防雷设施欠缺。大部分阿拉善盟农村地区地形复杂且空旷，出现雷电灾害事故的风险较高，加之一些房屋建筑施工过程中没有进行雷电灾害风险评估，导致房屋建筑的隐患较大[2]。此外，受到资金、技术等因素的影响，较多村民的住宅没有配备有效的防雷设施，例如：砖瓦屋顶缺乏接闪带、住宅内电源线杂乱、重要线路没有进行接地或屏蔽处理，这都给雷电灾害的发生埋下了隐患。

2 农村雷电灾害特征的分析

雷电灾害的发生会有一些显著特征，掌握雷电灾害的规律及特征有利于进行科学有效的防护处理。在分析阿拉善盟农村地区雷电灾害特征时，可以从3个方面着手：时间分布特征、人员伤亡空间分布特征、雷电灾害地域分布特征。总的而言，阿拉善盟农村地区的雷电灾害会造成人员伤亡、信息设备损坏、建筑物或牧区设施受损。

第一，在时间分布特征上，6—8月是阿拉善盟农村地区雷电灾害高发期，以7月的雷电灾害最多，不仅有雷电活动，还会伴有雷雨大风，雷电灾害的防护任务重。通过对比阿拉善盟的城市地区与农村地区可以发现，2013年后，城市地区的雷电灾害次数有所减少，但农村地区的雷电灾害次数未有减少趋势，前者是因为电子信息系统防雷措施日益完善，后者的防雷设施建设尚显不足，导致易出现雷电灾害事故。近年来，阿拉善盟的农村地区出现雷电灾害后，人员伤亡事件减少，多是建筑物或牧区设施受损、电器受损，主要原因是防雷减灾知识普及的有效推进，村民或牧民掌握的雷电灾害防护知识及技能越来越多，可以有效进行自我保护。

第二，在人员伤亡空间分布特征上，阿拉善盟的人员伤亡事故有94%是出现在农村或牧区，但整体上人员伤亡数量逐年减少，尤其是2018年后人员伤亡事故明显减少。之所以农村或牧区易出现人员伤亡，主要原因是农牧民常在开阔地、山地、草场及农田忙农活，当有雷雨活动时处于这些位置，易遭受雷击，加之一些村民或牧民在雷雨天气到来时无法安全躲藏，导致成为雷电灾害的受害人。阿拉善盟的农村雷电灾害在形式上分为直接雷击、雷电感应，雷电感应造成的危害性大，也是导致村民或牧民伤亡的重要原因之一。

第三，在雷电灾害地域分布特征上，内蒙古自治区的雷电灾害在发生地域上有明显特征。从农村雷电灾害的发生这一角度而言，通辽市的农村地区最易出现雷电灾害，雷灾总数可以排在内蒙古自治区的第一位，然后依次是乌兰察布市、赤峰市、阿拉善盟、呼伦贝尔市、呼和浩特市、锡林郭勒盟、兴安盟、鄂尔多斯市、包头市、巴彦淖尔市、乌海市。阿拉善盟的农村出现雷电灾害的频率较高，虽然阿拉善盟的农村雷暴日少，但是雷电灾害事故较多，主要原因是阿拉善盟的雨雪较少，风大、沙多，易产生静电。此外，雷电灾害发生频次还与人口活动密度、电子信息化程度有关，若电线杆不符合防雷要求，当遭遇雷击时会诱发雷电灾情，甚至会导致大面积、区域性的雷电灾害。

3 农村雷电灾害的防护技术

3.1 雷电灾害监测预警

农村雷电灾害的防护应始终凸显监测预警工作的重要地位，且要根据实际情况大力建设雷电监测预警业务体系。阿拉善盟在进行农村地区的雷电灾害监测预警时，可以重点落实好以下3个方面措施。

第一，综合分析农村防雷要求，根据实际需求健全与优化区域自动气象站，配备专业的气象服务人员，发挥出人才优势与技术优势，以确保农村地区雷电灾害监测预警工作的有效落实。

第二，将雷电灾害信息及时传递给村民或牧民，保证雷电灾害预警信息在传递时的准确性是农村地区雷电监测预报预警服务的关键[3]。为实现这一目标，相关部门要有效利用微信、手机短信、广播、电视、短视频APP等信息传播渠道，确保雷电灾害预警信息能够及时准确地传递给村民或牧民，便于他们有足够时间采取相应的防雷措施，降低雷电灾害的危害性，尤其是减少人员伤亡。

第三，高度重视雷电监测预警业务体系的建设，重点监测雷电天气、大气电场、雷击易发区等，在雷雨天气的多发时间应该实现全天候监测预警。专业人员要高度重视雷电监测、短时和临近预警预报，确保可以及时发现雷电灾害预警信息，并快速将雷电灾害预警信息发布出去，最大限度降低雷电灾害的危害性。

3.2 基础防雷设施建设

防雷设施建设不到位是农村地区雷电灾害的频发的重要原因。对此，在进行农村雷电灾害的防护时，阿拉善盟要持续性推进农村基础防雷设施的建设，可以将重点放在以下3个方面。

3.2.1 确保房屋建设区域的科学、安全 在建设房屋时，村民或牧民应该寻求当地相关部门的技术支持，对房屋建设区域进行雷击风险评估。所挑选的房屋建设区域必须满足以下特定条件：远离雷电灾害高发地带、雷击风险小、避免因雷电灾害而诱发其他严重灾害[4]。通过对农村房屋建设区域进行雷击风险评估，可以从源头上确保房屋建筑的安全，雷电灾害事故也可因此减少。

3.2.2 落实房屋雷电防护措施 目前，阿拉善盟的农村房屋以砖混结构为主，可以分为一层、二层及三层，普遍缺乏防雷装置。按照要求对所建设的房屋建筑进行防雷处理，若砖混房屋是简单框架结构，接闪器可以是钢结构金属屋面或是钢筋混凝土屋面的钢筋网与梁钢筋，引下线可以为钢结构柱或者可以进行柱加固处理，接地装置可以考虑选择房屋建筑基础中的钢筋。有效连接各部分，并形成有效的电气通路，确保可以实现直接雷击防护。若房屋建筑是砖瓦结构或砖石结构，则可以将避雷针安装在尖顶位置，或者安装在较高的马头墙。若屋檐角位置、屋脊位置无法得到接闪器的有效保护，则应该在屋脊转角处铺设接闪带，通常接闪带的铺设直径不能＜8 mm[5]。若房屋建筑已经完成建设，但没有按照要求进行防雷处理，则可以考虑在房屋外墙的5 m位置种植水杉、杨树等高大树木，使树木发挥出避雷针的作用。需要注意的是，在高大树木生长至一定高度时，必须进行修剪处理，避免旁络闪击。

3.2.3 重视雷击电磁脉冲的防护处理研究结果显示，雷电入侵时会依赖于各种线路，农村的防雷处理要重视雷击电磁脉冲入侵防御，采取一些科学措施。在布置线路时，严格按照相关规范标准进行直埋地线设置安装，或者是地沟线槽设置安装，这样雷雨天气下道路所感应到的雷电流就可以根据集肤效应有效分散至地面，达到防雷减灾的良好效果。在进行雷击电磁脉冲的防护处理时，阿拉善盟农村地区应重点落实好3个方面措施：

第一，对进村前低压线路进行雷电防护处理。农村地区的低压线路一般采取架空引入的方式，没有防雷线保护，当处于空旷的野外环境，低压线路易受到雷击与雷电的电磁感应，因此形成浪涌而进入房屋建筑内，损坏家用电器。对此，可以将绝缘子的铁脚在最后进村的电线杆上接地。

第二，对进村后的低压线路进行防雷处理，确保低压线路的合理布局。通常情况下，村庄内部会生长着各种树木，进村后的低压线路必须远离高大的树木，避免在树干上固定低压线路，因为一旦树木被雷击，则会导致电磁感应雷击[6-7]。

第三，对低压线路的入户进行防雷处理。在每户的进线处布设一个刀闸开关，在出现雷雨天气时，可以将刀闸开关拉下而切断电源，避免雷电电磁脉冲通过低压线路而进入室内。布设的刀闸开关十分有利，且实际的操作简单有效，村民可以便于操作刀闸开关，通过该操作，能够切断家中所有电气设备的电源，起到保护电子设备与线路的效果。

3.3 农村防雷知识宣传

为提高农村雷电灾害的防护效果，相关部门必须重视防雷知识宣传，确保村民可以掌握相关的防雷知识，具备防雷的相关技能。

首先，在进行农村防雷知识宣传时，基层的职能部门要担负起责任，综合评价村民的防雷知识掌握情况，确定出村民在农村雷电灾害防护中的不足之处与错误做法，在此基础上制订科学可行的防雷知识宣传方案。

其次，基层的职能部门还要遵循因地制宜和循序渐进的原则，可以定期或不定期组织宣传教育活动，且要印制所需要的防雷防灾技能宣传资料，引导村民进行自主学习与深度学习。

再次，对偏远的农牧区重点宣传，有效利用好线上教育平台，尤其是利用好短视频APP，将农村防雷知识以视频的形式呈现在村民或牧民的眼前。考虑到农村防雷知识宣传具有长期性，相关部门要培养农村气象信息员，由他们根据实际情况组织各种形式的农村防雷知识宣传活动，既可以提高农村防雷知识宣传效果，也可以构建长效机制[8-9]。

最后，相关部门应该在农村防雷知识宣传过程中强调防雷技术服务指导，将农村雷电灾害风险评估的相关知识与技能传授给村民或牧民，且有针对性地组建防雷技术队伍，帮助当地村民或牧民更好地解决房屋建筑防雷问题，村民或牧民遇到防雷处理方面的问题，也可以及时寻求防雷技术队伍的支持与服务，从而大大提高农村雷电灾害的防护水平。目前来看，阿拉善盟农村地区已经十分重视防雷技术队伍的建设，由专业人员进行农村防雷处理及管理，可以给村民或牧民提供有效的防雷技术服务指导，取得的成效值得肯定。

3.4 防雷减灾示范项目建设

在新时期的农村雷电防护中，要凸显农村防雷减灾示范项目的重要地位，为后续农村雷电灾害的综合整治提供科学依据。

第一，不可对农村的人文景观造成破坏，如可使用仿生树形接闪杆，让布设的接闪杆与树林融为一体，但必须确保有效避开闪电路径，最大限度地减少雷击次数。

第二，分散居住的农村可以将接闪杆有效设置在老旧房屋旁，而改扩建房屋及新建房屋应结合实际情况和分析《农村居民雷电防护工程技术规范》（GB 50952—2013）中的要求，可以安装多种防雷设施，如接闪带。

第三，每户安装电涌保护器装置，切实保障好村民的用电安全，确保村民在使用家用电器过程中的安全。目前来看，阿拉善盟农村地区通过每家每户安装电涌保护器装置，可以进行雷电灾害的综合防护，村民使用家用电器的安全性大大提高。

第四，实施“避雷亭”的规划、施工及管理，发挥“避雷亭”的重要作用。可以将“避雷亭”建设在农村道路旁，村民外出遇到雷电天气则可以第一时间进入“避雷亭”躲避雷电的威胁。

第五，继续研究防雷减灾示范项目建设的要点与注意事项，细化分解防雷减灾示范项目建设任务，确保落实落细，切实保障村民的生命安全。

4 结束语

农村防雷工作是一项长期复杂的综合系统工程，需要社会各个阶层的人员共同参与协作，采用多种综合防御措施，落实农村防雷减灾工作。相关部门要认识到农村防雷工作的重要性和必要性，通过加强防雷科普知识宣传、加强雷电防御管理，改善农村落后的防雷现状，从而有效减少农村雷电灾害，保护农民经济利益和生命安全，其防雷意义深远。