瑞昌市码头镇苏山村雷击灾害调查分析 |
| 2012-09-30 21:00 作者：李 勇 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网9月30日讯】 据《科技与生活》杂志2012年第15期报道，文章就瑞昌市码头镇苏山村2011年7月17日发生的一次雷击事故，从现场环境、雷击过程的理论分析、雷电流强度等方面分析其雷击原因，指出该地区需要采取的雷电防护措施和建议。
关键词瑞昌市；苏山村；雷击灾害；调查分析
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的严重的十种自然灾害之一，雷电灾害造成的损失仅次于干旱和洪涝。瑞昌市地处长江中下游地区，是江西省的多雷暴地区之一，年平均雷暴日数为45.7天。由于特殊的地理，气候背景，导致该市雷电频率高，强度大，特别是广大农村地区雷击事故时有发生。雷击灾害通常会造成人员伤亡、财产损失以及火灾事故、爆炸事故等。2011年7月17日18时左右瑞昌市码头镇苏山村第8组发生的一起雷击事故就造成该村一村民死亡。
1基本情况
1.1码头镇苏山村地理位置
瑞昌市码头镇苏山村被湖面环抱，四周空旷、较平坦、雷击建筑物附近树木高大，根系发达，树下土壤较潮湿，土壤电阻率低，在雷雨天气发生时容易被雷击。雷击地点的经纬度为：N29°49′05″、E115°37′52″，拔海高度为44m。
1.2雷击现场情况
1）事故地点为位于山坡上的新建建筑物（全村最高点），建筑物高三层，三层楼面已浇注完毕，处于拆除模板准备进行装修期。
2）建筑物无安装金属门窗，楼面混凝土内钢筋处于悬空状态，无任何防雷措施。
3）事故发生时，受害人柯美玲（瑞昌市码头镇苏山村第8组村民、女、1974年生）在三楼客厅取模板上的钉子。
4）雷击发生后被害人全身衣服被烧黑，肚子和脚板分别有一洞且带血，洞径约30mm、头发烧焦、全身紫色、地上有两个黑脚印；三层顶的圈梁两侧分别被打掉一块混泥土，且有钢筋露出；屋面有一屋角被击破，雷击发生后被害人当场死亡。
2雷击分析
2.1雷击过程的理论分析
根据现场勘察的实际情况：事故点为三层高建筑物的第三层内，该建筑物在建设时无设计立柱，即立柱内无钢筋，各楼层的楼面均为现浇钢筋混凝土楼面，如下图所示：
雷击事故建筑物结构图
2011年7月17日18时左右建筑物被直击雷击中后，毁坏屋角（电能转换为机械能），雷电流通过屋顶楼面混凝土内钢筋流入建筑物，强大雷电流通过混凝土内钢筋时，钢筋上产生较大热量（电能转换为热能），使钢筋受热膨胀，将三层顶圈梁两侧混凝土块炸飞；同时因为圈梁钢筋没有进行接地，泄流受阻，当时死者正好在圈梁底下取模板上的钉子（一般而言，人体的冲击电阻值为300Ω～500Ω，假设人体冲击电阻为400Ω，人脚对地的脉冲接地电阻为600Ω[2]，那么人体对地接地电阻值可取为1000Ω，这个电阻值相对砖混结构的墙体的电阻值来说小很多），无处泄放的雷电流通过接地电阻值较小的死者头部、身体、脚板、楼面向大地放电。强大雷电流通过人体使死者衣服烧黑、头发烧焦（电能转换为热能）、脚板被击穿、楼面混凝土击出小坑（电能转换为电动力作用）。
2.2雷击闪电实时数据
查询江西省雷电监测网（http://172.20.112.199），其中部分闪电数据如下表1所示：
Lattude Longtitude Intens Slope Error Loction Datetime Province Countery
29.7250 115.5930 -13.90 -17.3 55.60 四站算法 2011-7-1717:49:54 江西省 瑞昌市
29.80 115.5150 -16 -20.5 48.30 四站算法 2011-7-1718:01:40 江西省 瑞昌市
29.7970 115.5140 -18.30 -15.7 48.30 四站算法 2011-7-1718:01:40 江西省 瑞昌市
29.8360 115.6150 -24.40 -25 73.60 四站算法 2011-7-1718:04:08 江西省 瑞昌市
29.6040 115.3750 -49.90 -21.7 0 二站混合 2011-7-1718:06:41 江西省 瑞昌市
29.7230 115.6160 -12.10 -15.5 55.60 四站算法 2011-7-1718:07:58 江西省 瑞昌市
29.6610 115.5960 -10.30 -11.7 55.60 四站算法 2011-7-1718:09:45 江西省 瑞昌市
29.8180 115.53 -16.40 -20.5 73.70 四站算法 2011-7-1718:09:45 江西省 瑞昌市
29.6720 115.6860 -13 -20.7 55.60 四站算法 2011-7-1718:15:57 江西省 瑞昌市
表1江西省雷电监测网监测的闪电数据表
根据查询江西省雷电监测网可知，2011年7月17日17时到18时15分发生在N29°49′05″、E115°37′52″（即瑞昌市码头镇苏山村）附近的闪电共有41次，其中闪电电流强度超过10kA的有9次（上表记录），雷电流强度最大值为-49.9kA，最大陡度为25kA/us。可见，该时段闪电的频数大，电流强度非常高。
2.3雷击成因分析
1）由于瑞昌市码头镇苏山村被湖面环抱，四周空旷、较平坦，属典型的雷电多发区；
2）闪电的频数大，电流强度非常高；
3）建筑物没有采取雷电防护措施，使得建筑物遭雷击后强大雷电流无处下泄毁坏建筑物、伤害处于建筑物内的人；
4）缺乏雷电灾害防御知识、防雷意识不够。
3防护建议和措施
3.1对该地区进行雷击风险评估
雷击风险评估是指以实现系统防雷为目的，运用科学的原理和方法，对系统可能遭受雷击的概率及雷击产生后果的严重程度进行分析计算，提出相应技术防范措施。
1）根据风险评估的结论，采取相应的雷电防护措施
2）采取直击雷防护措施；
3）电源、通信、电视线路采取穿钢管埋地引入防雷电波侵入措施；
4）电源、通信、电视线路安装相应的过电压保护器（SPD）进行保护。
3.2加强对村民的防雷意识、雷电灾害防御知识和法律法规的宣传
1）要求村民学会自我保护，不要乱拉扯电线、电话线、电视线。有雷电发生时坐在无金属的木制凳子上，脚不沾地。不要靠近、不要使用任何可导电的金属物体。发现有雷电来临时先将门窗关闭。
2）加强雷电监测的预警预报服务。气象部门要加强雷电灾害的研究及监测、预警、预报和服务工作，严格雷电监测预警预报及应急响应业务规范和流程，充分利用电视、广播、报纸、网络、手机短信、12121等多种渠道，提醒公众加强防范。
作者简介
李勇，助理工程师，研究方向：防雷检测.
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