摘 要:雷电灾害是福建发生频率较高的一类气象灾害,常给当地居民生命财产安全带来极大威胁。相较于城市,农村雷电灾害防御相对比较薄弱。因此,结合福建雷电灾害特征及雷电灾害事件,重点剖析了福建农村雷电灾害频发的原因,并提出了有效的雷电灾害防御措施。
关键词:雷电灾害;频发原因;雷电防御措施;福建农村
中图分类号:P429 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)08–0-03
作为一种自然灾害,雷电大部分都是在湿暖空气参与下发生的。以福建省为例,我国每年因雷击造成财产损失近百亿元,造成三四千人死亡。我国南方地区发生雷电灾害的概率较高,其位于中国东南沿海地区,地理坐标为115°50′~120°43′E,23°31′~
28°18′N。福建省靠近北回归线,属典型的亚热带气候,常年充足的热量和湿度为雷电活动提供了充足的能量和水汽条件,导致当地雷暴灾害频繁。随着雷电活动的频发,大量的建筑、供电系统、移动通信塔等设施,成为雷电活动的重要“电荷”集中地,经常给福建地区造成重大经济损失甚至人员伤亡。且与城市地区相比,农村地区的防雷减灾措施还十分薄弱[1]。因此,加强农村雷电灾害防御措施的研究十分必要。根据福建农村雷电防护经验,着重分析了福建农村雷电灾害频发原因,并提出一些有效雷电防御措施,为进一步降低雷电灾害发生概率,保护民众生命财产安全提供指导。
1 福建雷电灾害特征及雷电灾害事件
福建属于多雷电的省份,从雷电灾害的空间分布特征来看,其雷电灾害的分布特征:内陆雷电活动多、沿海雷电活动少,南平市、龙岩市、三明市年雷电日数大多在65~75 d,高值中心位于长汀、上杭和宁化;沿海岛屿较少,厦门平均雷暴日数为47 d。从各季节雷电活动分布情况来看,福建雷电活动主要集中在春季和夏季(3—9月),其中夏季最为常见,8月最多。从雷电活动日变化分布情况了解到,福建雷电活动大多发生在下午至前半夜。
近年来,福建省由于雷电灾害引发灾害事件频发。2014年福建省一年各个月份均发生了雷电活动,全年雷电日数达285 d,累计监测到雷电次数达65万多次,闪电次数达到3 000次以上的有60 d。据雷电灾情统计了解到,2014年福建省共发生雷电灾害事故151起,导致14人死亡,7人受伤,建(构)筑物受损22起,公共和家用设备受损分别达87起和43起。2007年上半年福建省发生264起雷电灾害,发生8起人员伤亡的重大雷电灾害,导致9人死亡,13人受伤;仅5月福建省监测的雷击数达41 367次,因雷击造成死亡人数达7人,受伤人数12人。2017年6月13日14:50,福建省泉州南安市石井镇杨山村锦堂自然村发生一次雷雨天气,导致1个农妇被雷击中身亡。虽然雷电灾害在城市造成的经济损失大于农村,但农村地区地形空旷,空旷地点最容易发生雷击,再加上农村居民不了解雷电防御方面的知识,防雷意识不强,防雷设施不足,导致大部分雷击伤亡的案例均出现在农村,因此加强农村雷电防御工作迫在眉睫。
2 福建农村雷电灾害频发原因
2.1 农村居民雷电防护意识不强
农村居民的雷电防护意识不强,雷电防范方面的知识较为欠缺,部分农村居民也无法较好地理解雷电方面的各类形成机制,尤其是对于雷击产生的各类因子、雷电防护措施[2]。许多农村地区的年轻人离开农村外出务工,留守在农村基本为年纪较大的群体。再加上传统封建思想的“桎梏”,有些农村居民认为雷电是上天惩罚人类的封建迷信,不能与雷电直接对抗,并对此持消极态度。
福建地区一年四季均可能出现雷电活动,尤其春夏季是农业生产的主要时期,这一时间段内发生的概率较高。为了抓住农业时节及时开展农业活动,部分农村居民甚至在有雷雨预报的情况下开展农业活动。还有部分农村居民在遇到雷雨天气时,将高大的树木、独立的草棚、凉亭、屋檐等作为“安全场所”来避雨和防雷。由于农村居民对防雷的重视程度不够,对雷电天气发生过程不够了解,防护意识和应对知识不足,导致雷击事件频发,严重威胁生命安全。例如,L3Fp/8wcPwVvUcwvScEgtEcMCb9pgS5RYQhOfuLBbjg=在福建省宁化县石壁镇碧霞村,一位村民在雷雨期间仍在田间劳作,导致人和牛因雷击而死亡。
2.2 农村地区防雷服务实施不力
防雷管理是地方开展防雷减灾工作的重要基础。现阶段,由于人员、资金等因素的限制,福建大部分地区将防雷服务重心主要放在城市地区,而对于农村地区的防雷服务方面的业务开展并不完善。农村防雷安全检查制度还不健全,很少开展防雷安全方面的检查,导致无法立即发现和消除农村地区雷电危害,再加上农村地区范围广,相关部门对各种防雷服务实施不力。
2.3 农村住房建设选址不规范
农村地区面积大,大部分村民的自建房或公共建筑物处在农田附近,再加上农村房屋的土壤导电性强,使得农村地区成为雷电易发地区[3]。一旦发生雷击,居民被雷击的概率极高。造成这种情况的主要原因如下:大部分农民在建房时未充分思量地理区域环境条件、雷电复杂天气等因素,在选址时也未开展精细化的地质特点研究和雷电灾害风险探究工作,导致房屋建在雷击频繁的地区,进而引发雷击事件。
2.4 农村地区缺乏防雷设施
根据近年来农村地区雷电防护工作情况可知,大部分农村居民的房屋没有部署防雷装置。农村房屋的建设通常凭借农村泥瓦匠历年来的操作经验实施,在建设前很少考虑房屋的防雷性能,也未进行规范合理的防雷设计和建设。而房屋的屋脊、檐口等区域均易遭受雷击,这对村民的生命财产安全会构成威胁[4]。同时,随着公众生活水平的提高,越来越多的现代化设备被用于农村地区的各种建筑,如空调、热水器、太阳能和其他仪器。但有些设备安装在高处,部署时没有采取接地措施,在雷暴期间很容易发生雷击。例如,部分农村居民在顶层部署热水器或铁质水箱等,缺乏合理的避雷装置,极易造成雷击事故。部分农村居民为了增强电视节目的接收效果,在自家屋顶上方十几米位置安装电视接收天线。一旦出现雷电天气,闪电很容易连接到金属接收天线,然后将其带到房间,对电视和其他室内仪器设备造成损坏,严重时还会导致人员伤亡[5]。
此外,许多农村电力线、通信线等各类线路都通过架空支撑杆引入的。若出现雷电活动,雷电将其集中,则雷电流会借助这些架空线路进入室内,对室内设备和人员造成损伤和伤亡。
3 农村雷电防御措施
3.1 加大农村地区防雷科普宣传力度
为切实增强农村群众防御雷电灾害的意识和提高其避险能力,有效减少农村地区雷击事故的发生,各地区应积极开展防雷知识宣传活动。
首先,针对农村地区袭击雷雨天气频发,相关部门可以组织防雷技术人员走村入户,向农民群众宣传防雷科普知识、雷电防御方法和自救互救技能,并且为其发放防雷减灾方面的科普读物,为农民释疑解惑,宣传防雷避雷知识,安装防雷设施,以减少或避免雷电灾害带来的损失。
其次,相关部门要将农村雷电防护工作划入新农村建设工作,在农村地区建立科普宣传工作的长效机制,积极开展防雷科普教育,引导农民转变封建思想意识,创新雷电防护新观念,深化对防雷工作的认识[6]。
最后,相关部门应进一步加大与新闻媒体和电信部门的合作力度,利用微信公众号、网站等媒介渠道,
全方位地宣传普及雷灾避险知识,提升农民的防雷减灾能力,有效减轻雷电灾害的影响。
3.2 积极加强农村防雷服务管理
在农村发展和建设过程中,相关部门要将防雷技术服务作为一大任务来落实。具体要从下述几个方面开展农村地区防雷减灾服务管理:(1)建立健全防雷技术服务责任制,从资金、技术及人力等方面增加农村地区雷电防护管理方面的资源,不断完善乡村地区雷电防护工作体系。(2)构建起防雷减灾专(兼)职信息员网络,并在社会招募相关专业的大学生志愿者,引导公众共同努力做好农村地区防雷科普宣传、防雷安全检查及雷电灾害收集等相关事项。(3)加强农村雷击发生情况、雷击安全风险评估、农村自建房雷电安全保障服务等各项服务,为农村重点防雷地区提供科学、合理的防雷技术服务[7]。(4)定期对村庄内的各个区域进行防雷安全检查,一旦发现不足之处,及时安排相关部门指导群众进行整改,确保农村地区防雷
安全。
3.3 科学建设农村房屋
在农村地区建造住宅时,村民可以邀请相关单位对雷电防护技术方面进行指导,并且根据实际状况做好相关规划。专业防雷技术人员应科学分析雷电灾害的发生规律,认真评估建筑物施工区域发生雷电灾害的风险。农村房屋所处区域应尽量远离雷电灾害高发区。科学部署房屋的选址,选择雷电风险较低的安全区域进行建筑。此外,由专业人员负责农村自建防雷设施的设计,并严格按照相关防雷标准和规范进行设计和施工,从源头上避免或减少农村地区雷电灾害的发生[8]。
3.4 建立和完善农村基础防雷设施
为了防止、减少雷击农村建筑物所引发的人身伤亡和财产损失,应在农村地区科学部署防雷设施[9]。各地区应根据农村雷电防护设施薄弱的现状,逐渐优化各农村地区防雷设施。
3.4.1 农村房屋直击雷防护设施部署
(1)接闪器。对于农村自建房屋,接闪器可以选择避雷带形式。在易受雷击的农村房屋的屋脊、转角、护墙和屋檐上应安装避雷带。房屋女儿墙的外角应在避雷带的保护范围内。避雷带应铺设在房子的周围,铺设表面积应≤20 m×20 m。对于普通的平屋顶农村房屋,通常在房屋周围设置一圈避雷带即可达到雷电防护要求;对于农村坡屋顶的房子,还需要在屋顶屋脊位置安装避雷带,并将所有避雷带必须围成一个圆圈。避雷带可由直径≥8 mm的热镀锌圆钢制成,也可由截面积≥50 mm2、厚度≥2.5 mm的热镀锌扁钢制成。此外,房顶上如有金属栏杆、铁栏杆、水塔等金属引导体应和避雷网焊接一体。
(2)引下线。在农村房屋引下线的钢筋混凝土构件中使用钢筋是最方便、最经济、最安全的。对于砖和混凝土房屋,部署在房屋四角的结构柱中的钢筋可以用作引下线。其结构中所有纵向钢筋的总面积为单根钢筋(横截面积直径≥10 mm)的横截面面积之和。多根纵向钢筋应借助于绑扎或焊接柱内的箍筋连接。防雷引下线的钢筋要求与上端的避雷带和下端的防雷接地装置保持相连。
(3)接地网。农村房屋接地网可选择钢筋混凝土基础中的钢筋作为接地网,确保农村房屋防雷措施的可靠性。
3.4.2 雷击电磁脉冲的防护措施
随着农村经济收入的增加,电气设备在农村地区应用越来越广泛,农村线路和设备雷电防护工作已经成为农村地区防雷工作的重要一环。在农村防雷期间,应选择合理可靠的举措防止雷电电磁脉冲的侵入。在农村住宅建设和改造中,要认真检查各种农电线路的接线情况,合理部署。具体从以下几个方面着手进行雷电防御。
第一,低压线路入村前的雷电防御措施。农村地区的低压线路通常是在没有防雷线路保护的情况下架空引入的。在农村广大的户外地区,电力线路很容易受到雷雨天气引起的电磁感应的影响[10-11]。这些电磁感应会在低压电线上产生浪涌,进入农民家中,并对家用电器造成损坏。因此,为了防止雷电流进入居民区,可以在进入村庄的最后一根电线杆上对接地绝缘子的铁脚进行接地,以防止过大的雷电流进入农村居民区。
第二,进村后要科学布置低压线路。进入村庄的线路应尽量避开高大的树木,低压线路不固定在树干上,以防止树木被雷击,导致低压线路反击和电磁感应雷击。
第三,进入房屋后的防雷措施。农村配电箱的保护接地不与工作接地混用。农村家用电器设备应配备漏电保护装置,照明电路需要配备空气开关。为了确保故障状态下的照明正常使用,不允许在中性线上安装保险丝或单独的开关装置,确保农村供电系统的可靠性和安全性。
4 结束语
福建农村雷电事故频发,已成为严重影响当地农民生命财产安全的一大气象灾害。通过剖析发现导致福建农村地区雷电灾害发生频率较高的原因众多,如农村群众防雷意识不强、农村防雷管理不力、农村防雷设施不完善等。依据福建防雷具体情况,相关部门应加大防雷科普宣传力度,增强防雷减灾意识,还应积极安排专业防雷技术人员深入农村开展防雷技术服务,并且指导农民做好农村房屋选址和防雷设施部署工作,有效减少雷电灾害损失,保护农民生命财产安全。
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