龙泉驿区雷电灾害风险调查评估与区划

陈可裕　刘刚　尹波

【摘 要】本文以龙泉驿区为研究对象，结合该区近年的防雷检测资料和统计局关于GDP、人口、面积等相关资料，统计和分析该区域内易燃易爆、超高层建筑、大型公共设施、人员密集等雷电灾害较大隐患的场所，通过计算得出经济损失模数和生命易损模数，为形成该区域雷电灾害隐患手册提供基础信息。对龙泉驿区按区域评估方法进行雷电灾害风险评估，根据评估结果，对龙泉驿区各乡镇进行风险区划，确定雷电灾害易发区域。运用MaInfoProfessional软件，导入成都市防雷中心提供的闪电定位仪监测到的2013-2015年成都市的雷电数据，可查看龙泉驿区各乡镇当年发生的雷电次数和雷电强度。通过易损性指标采用5级分区法划分出龙泉驿区各乡镇雷电灾害易损等级（分为极低易损区、低易损区、中易损区、高易损区、极高易损区5各不同的区域）。该课题研究成果将提升龙泉驿区雷电灾害主动防护能力，并可提供相应的雷电灾害隐患防范思路和防护对策，为政府防灾减灾的决策工作提供必不可少的参考资料，将对龙泉驿区社会经济发展和防雷减灾工作发挥积极作用。

【关键词】区划 雷击密度 雷电强度 经济损失 模数 生命易损 模数

我国平均每年因雷电灾害直接造成人员伤亡近千人，经济损失百亿元以上。我省是雷电灾害发生较为频繁的省份之一，雷电灾害的频繁发生严重威胁着人民生命财产安全和社会公共安全，越来越引起社会各界的广泛关注。因此，该研究对于建立龙泉驿区雷电灾害风险区划，提升雷电灾害主动防护能力，降低因雷电灾害带来的损失和保障人民生命财产安全具有极其重要的意义。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

龙泉驿区雷电资料来源于成都市防雷中心提供的2013-2015年龙泉驿区各乡镇闪电定位仪的观测数据；区域人口密度、区域单位面积生产总值来自于龙泉驿区统计年鉴（2013-2015）。

1.2 龙泉驿区雷电灾害风险评估的研究方法和技术路线

1.2.1 研究方法

我中心在有关部门的帮助下收集雷电灾害风险源数据，研究雷电灾害风险源，参考标准《雷电防护第2部分：风险管理》（GB/T 21714.2-2008，IEC 62305-2：2010），结合雷电灾害风险源和数据源统计分析。利用四川省2013-2015年闪电监测数据和雷电灾害统计数据，选取雷击密度、雷电强度、经济损失模数和生命易损模数作为雷电灾害易损性风险评估指标，计算出各地区的雷灾易损性分析指标值，然后确定其分级标准，获得各等级值，确定雷电灾害易发区域，对雷电灾害风险进行区划；并针对重点防雷场所，建立雷电灾害隐患手册；同时结合区划结果对环境背景进行分析，得出不同风险区的主要影响因素，并提出相应的防护对策。

1.2.2 技术路线（如图1）

2 数学模型的建立

通过以上成都市闪电定位仪和人文经济指标数据的统计与分析，建立雷电灾害风险因子，参数定义如下：

（1）雷击密度M。M=N1/S，雷击密度是指单位面积内所发生的雷电数量，单位为次/km2，它是反映雷电次数的一个指标。雷击密度越大，说明区域内雷电灾害易损性越大。N1为区域闪电次数，S为区域面积。

（2）雷电强度K。雷电强度K为区域雷电流大小的平均值，表示该区域雷电释放能量的大小，雷电强度越大，造成的损失可能越大。

（3）经济损失模数D。D=DS/S，经济损失模数D表示区域发生雷电灾害时单位面积上的经济损失，单位为亿元/km2。该指标反映区域单位面积上的经济损失。比较客观反映了区域的经济易损情况，也间接反映了区域防护雷电灾害，抵抗雷电灾害能力和可迅速恢复能力。

（4）生命易损模数L。L=LS/S，生命模数L表示区域发生雷电灾害时单位面积内受危害人口数量，单位为人/km2，该指标客观反映区域生命对灾害的敏感性，也间接反映区域防御和抵抗雷电灾害的能力。

3 雷电灾害风险易损性综合评估

龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性分析指标，如表1所示。

雷电灾害易损性主要体现了该区域未来因雷电造成的可能损失量的高低，本课题对区域综合易损度采用极高1.0、高0.8、中0.5、低0.2、极低0.0五个等级来描述。分级方法采用气象统计分析中的分级统计方法。其核心思想是：首先将12个乡镇街道的某个指标值从小到大按顺序排列，并按第一组到第四组2个记录，第五组4个记录的方法分为5组数据。第n（n=1，2，3，4）组中的最大值和第n+1（n=1，2，3，4）组的最小值的平均值作为第n（n=1，2，3，4）级的最大值和第n+1（n=1，2，3，4）级的最小值。龙泉驿区5个雷电灾害易损性指标分级标准如表2所示。

将表1雷电灾害易损性风险评估指标按照表2的登记标准进行划分，即各易损指标的损失估计值（绝对值）统计换算为该类型指标的等级值（相对值）来划分雷电灾害易损等级。然后通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级值，取平均值得到各个区域雷电灾害易损性综合评估结果（表3）。从表3中的综合易损度以及各指标值的大小，可以分析龙泉驿区各乡镇街道雷电灾害易损性风险情况，为龙泉驿区各区域减少雷电灾害，防御雷电灾害规划提供较客观的科学依据。综合评估结果如表3所示。

4 龙泉驿区雷电灾害易损性风险区划

根据表3中的雷电灾害综合易损度的评估结果，采用5级分区法将龙泉驿区各乡镇街道划分为极低易损区、低易损区、中易损区、高易损区、极高易损区5各不同的区域。计算的各区域雷电灾害综合易损度等级值分别为：极低易损区（0.000～0.375）、低易损区（0.0375～0.487）、中易损区（0.488～0.549）、高易损区（0.550～0.700）、极高易损区（0.700～1.000）。区划结果为表4。

运用arcgis对龙泉驿区雷电灾害风险区划进行色块划分，风险区划图如图2所示。

5 结论与讨论

由上述分析可以得出龙泉驿区雷电灾害综合易损度的评估结果：洛带镇、洪安镇属于极低易损区；同安街道、黄土镇属于低易损区；柏合镇、十陵街道属于中易损区；万兴乡、西河镇属于高易损区；大面街道、龙泉街道、山泉镇、茶店镇属于极高易损区。

目前，雷电灾害的风险评估还没有一个成熟的普遍实用的理论模型。本论文收集龙泉驿区3年来闪电监测数据的基础上，充分借鉴成都市防雷中心雷电灾害方面的研究成果，结合数学统计学和地理信息系统的相关知识，尝试构建龙泉驿区雷电灾害风险评估数学模型，对不同乡镇的风险程度进行了评价，同时进行了风险区划，基本上达到了预期的目标，但是由于资料的精确程度有限性，可支持的理论基础稀少性，在研究过程中还存在着一部分问题。

首先雷电灾害风险因子还有待完善，雷电灾害统计数据是较为重要的因子，但由于许多乡镇单位和个人发生雷击灾害事故后不能及时向当地气象主管部门报备，或存在隐报、瞒报的现象，因此导致这个因子不准确不能使用。

其次是灾害风险区划的精确性问题。在实际应用中这类区划所涉及的行政区域越小越好，如果行政区划精确到村，那么区划结果应用价值就会更高，但本研究行政区是乡、镇。这个问题在比例尺足够大，地图信息和闪电资料足够充分的情况下是可以解决的。

总体上来说，本论文利用MapInfo软件初步对龙泉驿区雷电灾害风险性进行评价和区划，但还存在一些问题，我们会在进一步继续完善。

参考文献：

[1]《雷电防护第2部分：风险管理》（GB/T 21714.2-2008，IEC 62305-2：2010）.

[2]成都市雷电灾害隐患调查研究.