1951—2000年乌海市雷电灾害的时空分布特征

2024-01-01张宏建

农业灾害研究 2024年4期

收稿日期：2024-02-11

作者简介：张宏建（1970—），男，辽宁鞍山人，高级工程师，研究方向为雷电防护、雷电预警等。

摘" 要：选取1951—2010年的雷电灾害数据，并对雷电灾害案例信息进行归纳整理，得出了乌海市的雷电灾害分布特征和规律，分析了雷电灾害年际变化特征、季节性变化特征，以及各行业雷电灾害发生情况。对典型雷电灾害过程进行了分析，综合考虑致灾因子的危险性、敏感性、承灾体的易损性和防灾能力等因素，通过雷电灾害风险评估计算模型，得出乌海市雷电灾害风险指数。根据雷电定位系统进行了闪电定位资料的分析和不同时段的卫星云顶温度云图特征分析，针对雷电灾害事故的分布特点，提出了乌海市雷电灾害的防灾减灾措施。

关键词：乌海市；雷电灾害；灾情分析

中图分类号：P427 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）04–0-03

乌海市辖海勃湾、海南、乌达3个县级行政区，工业园区有4个，主要产业包括机械装备制造、新材料、氯碱化工、BDO、有机硅、煤焦等。2020年末乌海市常住总人口55.81万人，其中城镇人口53.51万人，乡村人口2.30万人。乌海市位于内蒙古自治区的西部，南接富饶的宁夏平原，北邻河套沃野巴彦淖尔市，东部是绵延百里的桌子山，西部为五虎山与阿拉善盟相望，地理坐标为106°37′E～107°05′E、39°15′N～

39°52′N，基本地形地貌特征是“三山两谷一条河”。乌海地区属温带大陆性气候，降水量少且集中，蒸发量大，无霜期较长，春季多大风天气，夏季高温期长，春秋季短、冬夏季长，昼夜温差大，日照时间长，可见光照资源丰富。乌海市年平均降水量158.6 mm，年平均雷暴天数17 d，年最多雷暴天数28 d，最少8 d。2021年乌海市生产总值718.66亿元，目前积极谋求资源枯竭型城市转型发展。

1 资料来源

所选取的雷电灾害数据取自气象出版社出版的《中国气象灾害大典：内蒙古卷》1951—2000年的雷暴灾害资料，内蒙古自治区气象灾情直报系统1983—2010年灾情资料等记录的乌海市雷电灾害案例，以及1998—2020年《全国雷电灾害汇编》，并对雷电灾害案例信息进行归纳整理，找出乌海市的雷电灾害分布特征和规律。

1.1 雷电灾害年际变化特征

根据1978—2020乌海市雷电灾害资料的统计分析可知（表1），雷电灾害主要发生于1997—2020年间，共发生雷电灾害34次，平均每年发生雷电灾害1.4次；雷灾事故的峰值出现在2012年，共发生7次雷灾，其次为1997年，发生雷灾事故6次。1997—2020年，乌海市造成人员伤亡的雷电灾害次数为5次，共造成伤亡人数18人，其中死亡3人，受伤15人，年平均伤亡人数为0.8人。伤亡人数最多的年份为2005年，达14人。1997—2020年因雷击灾害造成的经济损失共计1 035.5万元，年平均直接经济损失为43.1万元，其中2005年单次雷灾事故造成直接经济损失达1 000万元。经统计，1997—2020年乌海市共发生特大雷电灾害1次，较大雷电灾害2次，其余均为一般雷电灾害。

1.2 雷电灾害月际变化特征

据统计，乌海雷电灾害发生的季节性变化较为明显。由表2可以看出，乌海市雷电灾害主要分布在3—10月，尤其是7—8月，共发生雷电灾害24次，占全年总雷灾次数的70.59%，由此可见夏季是乌海市雷电灾害的高发季节。从乌海市各月雷击伤亡人数来看，4月的伤亡人数最多，共14人，其次为7月和8月，伤亡人数均为2人。对乌海市各月由雷灾造成的直接经济损失进行统计分析，可见经济损失主要分布在3、4、7、8月。

1.3 雷电灾害的行业分布特征

对1978—2020年乌海市各行业发生雷电灾害进行分析可知，电力、热力、燃气和水生产及供应业发生雷灾次数最多，共13次，占所有雷灾事故的38.24%，其次为金融业和文化、体育和娱乐业，分别发生雷灾事故7次和6次，分别占总数的20.59%和17.65%，接下来是采矿业，发生雷灾事故4次，占雷灾总数的11.76%（图1）。此外，交通运输、仓储、邮政和制造业，农、林、牧、渔业及其他行业均有雷灾事故发生。

2 典型雷电灾害过程分析

2.1 事故发生的基本情况

2020年6月23日18：03，内蒙古自治区乌海市电业局

输电所220 kV库棋线发生故障跳闸，故障测距为：距库布其站108.38 km，距棋盘井站0.668 km（309—310号杆塔档距内）。6月23日18：03，输电处接到命令后，随即组织10名技术和管理人员紧急赶赴现场进行故障点查找及巡视，当天因天黑视线受阻未找到故障点，次日根据故障测距数据，在309—310区段发现故障点。

2.2 事故发生地概况

综合考虑致灾因子的危险性、敏感性、易损性和防灾能力4个因子的作用，根据各因子对风险所起的作用，对每个风险评价因子分别赋予权重，将各指数代入雷电灾害风险评估计算模型，得出乌海市雷电灾害风险指数[1]。利用ArcGIS软件中自然断点分级法将其分为五级绘图，即：高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区、低风险区，并基于ArcGIS软件绘制乌海市雷电灾害风险综合区划图。如图2所示，乌海市电业局输电所220 kV库棋线发生故障跳闸地点地处鄂托克旗雷电灾害次低风险区。

2.3 调查资料分析

2.3.1 闪电定位资料

据内蒙古自治区气象局雷电定位监测系统资料显示（图3）。2020年6月23日，乌海市电业局输电所220 kV库棋线20 km范围内发生的闪电次数为7次（表3），均为负地闪。最大负地闪强度为-47.2 kA，最小负地闪强度为-11.9 kA，平均强度为-30.3 kA；距离乌海市电业局输电所220 kV库棋线最近的一次地闪约6.3 km。

地闪的空间分布特征

2.3.2 FY-4A卫星资料

图4为2020年6月23日乌海市电业局输电所220 kV

库棋线周边不同时段的FY-4A卫星云顶温度（Cloud Top Temperature，CTT）云图特征。17：00，云顶温度小于210 K的云团对流中心区域主要覆盖阿拉善左旗东部、乌海市北部、鄂托克旗西北部和杭锦旗南部；17：15，

云团对流中心向东移动；18：00，云顶温度小于210 K的云团对流中心区域移动到乌海市电业局输电所220 kV

库棋线雷击跳闸杆塔的正上空，地闪活动也随之活跃在乌海市北部和鄂托克旗西北部，18：03发生雷击跳闸事故；18：15，云团的对流中心继续向东向南移动，雷击跳闸杆塔的上空仍被云顶温度小于220 K的低温冷云覆盖，地闪活动仍在持续发生；19：00，云团对流中心继续向东移动，雷击跳闸杆塔位于对流云团的西部边缘；19：45，云团继续向东移动，离开雷击跳闸杆塔的上空，乌海市电业局输电所220 kV库棋线周边的雷电活动结束。

2.3.3 Himawari-8卫星资料

图5为2020年6月23日乌海市电业局输电所220 kV

库棋线周边不同时段的Himawari-8卫星云顶温度云图特征。17：00，云团主要覆盖在阿拉善左旗东部、乌海市北部、鄂托克旗西北部；17：40～17：50，云团向南移动，云团的南部边缘到达乌海市电业局输电所220 kV

库棋线雷击跳闸杆塔，地闪活动主要发生在鄂托克旗东北部；18：00，云顶温度小于210 K的云团对流中心区域移动到乌海市电业局输电所220 kV库棋线雷击跳闸杆塔的正上空，地闪活动也随之活跃在乌海市和鄂托克旗西北部，18：03，发生雷击跳闸事故；18：10

～18：20，云团的对流中心继续向南移动，雷击跳闸杆塔的上空仍被云顶温度小于220 K的低温冷云覆盖，地闪活动仍在持续发生。

3 雷电灾害防灾减灾措施

（1）强化防雷安全主体责任。在雷电高发期，要切实把雷电灾害防控措施抓细抓实抓到位，各级安全生产监督管理部门，督促相关行业和部门将防雷安全工作纳入安全生产责任制，进一步完善企业防雷安全管理制度，落实各项防雷安全措施[2]。

（2）加强雷电防护装置安全检测工作，委托具有相应等级资质、口碑好、技术水平高的检测机构实施防雷装置检测。落实雷电监测预警、风险评估等非工程性防雷措施，重点加强对易燃、易爆等危化场所雷电专项检查，及时排除雷电安全隐患[3]。

（3）针对雷电灾害事故的分布特点，通过多部门联动进一步加强社区、学校雷电科普宣传，完善社区、学校防雷设施建设。

参考文献

[1] 刘晓东，尤莉，宋昊泽，等.基于GIS和AHP的雷电灾害风险区划分析与评估：以内蒙古雷灾为例[J].中国农学通报，2019，35（20）：75-82.

[2] 李国红.建筑防雷质量监督实践探讨和监管建议[J].工程质量，2020，38（1）：12-16.