新余市雷電災害易損性分析及區劃

敖紅斌 李 準 謝克勇 楊冬保 羅金寶

（1.新余市氣象局，江西 新余 338004；2.江西省氣象局，江西 南昌 330000）

雷電災害是世界十大自然災害之一。我國每年因雷災造成的直接經濟損失達數億元。國內外關于地震、洪水、泥石流等風險區劃的研究很多［1-3］，但對雷電災害風險區劃研究的較少。2006年江西省南昌市氣象局嚴春銀應用雷災易損性指標對江西省各設區市的雷災易損性進行了綜合評估，初步形成了江西省雷電災害易損性區劃，尹娜等對廣東省雷電災害進行了風險區劃分析，李家啟等作對重慶市雷電災害進行了易損性風險綜合評估與區劃研究，對新余市進行雷電災害易損性分析及易損度區劃，能提高雷電災害防御水平，為政府防御雷電災害提供科學決策依據。

1 資料來源與統計

1.1 年平均雷暴日

年平均雷暴日資料來源于新余市氣象站地面氣象觀測資料。

1.2 雷電災害數據

雷電災害資料由新余市氣象局法規科提供，資料年限為2009-2014年。

1.3 行政面積、人口等信息

新余市各區、縣的行政面積統計數據、人口資源等來自《渝水區2014年國民經濟和社會發展公報》、《分宜縣2014年國民經濟和社會發展統計公報》等信息。

2 新余市雷災背景分析

2.1 地理位置

新余市位于江西省中部偏西，浙贛鐵路西段。全境東西最長處101.9km，南北最寬處65km，全市總面積3178km2。南北高，中間低平，袁河橫貫其間，東部敞開。地貌基本形態有低山、高丘陵、低丘陵、崗地、階地、平原6種類型。地貌成因類型有侵蝕構造地形、侵蝕剝蝕地形、溶蝕侵蝕地形和堆積地形。

2.2 氣候特點

新余屬亞熱帶濕潤氣候，氣候溫和濕潤，日照充足，四季分明。年平均氣溫17.9℃，最冷月（1月）平均氣溫5.7℃，極端最低氣溫-8.2℃，年平均降水量1591.0mm，年平均無霜期279天，≥10℃積溫多年平均值5 628.7℃。

2.3 人文環境

2014年，我市人口增長處于較低水平。根據人口變動情況抽樣調查統計，年末常住人口116.08萬人，比上年末增長0.4%。65歲及以上老年人口10.37萬人，占總人口的比重為8.93%。全年出生人口15034人，出生率12.98‰；死亡人口7 065人，死亡率6.10‰；自然增長率6.88‰，比上年上升0.14個千分點。

2.4 新余市雷電災害情況

新余最多年雷暴日數為77天，最少年雷暴日數為34天。2011年7月18日21時40分，新余力上果園宿舍樓遭受雷擊，擊壞有線電視一臺，直接經濟損失0.3萬元，間接經濟損失0.6萬元。2011年8月9日13時20分，中國港灣新余廖家梁場遭受雷擊，擊壞交換機5臺，變電器1臺，直接損失1.2萬元，間接損失2.5萬元。2012年7月15日8點50分，新余市水西鎮施家村委付家村小組一村民在田埂上勞作時遭遇雷擊死亡。2012年7月18日，新余市水西鎮張家村委一村民雷擊死亡。2013年3月，新余市渝水區良山鎮沙汾王府村1號井遭受雷擊，擊壞電腦1臺、空壓井1臺、避雷器1個，直接經濟損失0.6萬元，間接經濟損失2萬元。2013年5月14日16時30分，新余市人和鄉覽溪村三村民在田間耕種休息時遭雷擊，一人死亡、一人重傷、一人輕傷。2013年5月29日15時，新余市水北鎮水港村委圳上村小組一村民在田間勞作時遭雷擊，雙腿燒掉。2014年3月19日晚21：00時，新余市第三中學井遭受雷擊，擊壞10臺電腦、1個交換機、一個路由器、一臺電視、一個監控器、一個顯示屏，直接經濟損失2萬元，間接經濟損失2萬元。2014年7月13日下午14：30左右，羅墳鎮龔塘村委龔塘村一村民在田里收割早稻時，遭雷擊身亡。

3 新余市雷電災害易損性分析

3.1 新余市雷電災害易損性評價指標

3.1.1 雷擊密度D

雷擊密度指區域面積所發生的雷擊大地的年平均次數［7］，單位為次/km2·a，反映區域雷暴活動的自然規律。

Td為年平均雷暴日，根據氣象臺站的觀測資料可以確定，采用新余市2個縣（區）氣象臺站自建站以來至2014年的年平均雷暴日。

3.1.2 雷電災害頻數P

雷電災害頻數指區域內每年發生雷電災害的次數，表示區域雷電災害發生頻率和次數高低。能反映過去一段時間內各縣區雷電災害情況，是進行承災體易損性分析的一項重要指標。

式中：N為統計樣本內發生雷電災害的總次數，單位：次，n為統計樣本時間，單位：年。雷電災害由新余市氣象局法規科提供，資料年限為2009-2014年。

3.1.3 經濟易損指標E

經濟易損指標表示區域內發生雷電災害時單位面積上的直接經濟損失。該指標不僅反映區域單位面積的經濟損失情況，還反映各地區防御雷電災害的能力。

式中：Ds為統計年限內區域雷電災害造成的經濟損失，單位：萬元。S為各縣區的行政面積。單位：100km2。

3.1.4 生命易損指標P

生命易損指標是指區域因雷電災害導致的單位面積上的生命受到危害的人口。該指標反映了區域生命對災害的敏感性。

式中：L為各縣區常住人口，單位：萬人。S為各縣區的行政面積，單位：100km2。

3.2 新余市雷電災害易損性分析

為了更好地指導新余的雷電防御工作，利用氣象觀測資料和雷電災害數據，將年平均雷暴日、雷電災害總次數、雷災造成的經濟損失等數據代入上述公式，計算出新余市各縣區的雷擊密度、雷災頻數、經濟易損性指標、生命易損指標值，新余市各縣區雷電災害易損性分析指標見表1。

表1 新余市各區、縣雷災易損性分析指標

4 新余市雷電災害綜合易損性評估

對雷電災害易損性分析指標進行等級劃分。劃分方法為：將表1中雷擊密度、雷災頻數、經濟易損性指標、生命易損指標的計算值進行換算，換算為占該類型指標總值的百分比，采用對稱不等分間隔的5級分割法，將雷電災害易損性指標劃分為高、較高、中等、較低、低5個等級。賦予雷電災害易損性評價指標如下定值：雷電災害易損性評估指標極高賦予定值1.0，雷電災害易損性評估指標較高賦予定值0.8，雷電災害易損性評估指標中等賦予定值0.6，雷電災害易損性評估指標較低賦予定值0.4，雷電災害易損性評估指標低賦予定值0.2.新余市雷電災害易損性指標等級標準如表2所示。

表2 新余市雷災易損性指標等級標準

將表1中的雷災易損性指標值按照表2的等級標準進行劃分，例如渝水區的經濟易損指標為0.40萬元/100km2，則其經濟易損指標的取值為0.8。將雷擊密度、雷災頻數、經濟易損指標、生命易損指標等指標的等級值累加，得到新余市雷電災害綜合易損性評估值（表3）：

表3 新余市雷電災害易損性評估結果

5 新余市雷電災害綜合易損度區劃

根據表3中的雷電災害綜合易損度的評估結果，同樣采用5級分區法將新余市分為雷電災害低易損區、較低易損區、中等易損區、較高易損區和高易損區5個不同的易損度區域。雷電災害綜合易損性等級劃分標準為：雷電災害綜合易損度低易損區為0～0.50，雷電災害綜合易損度較低易損區為0.51～0.60，雷電災害綜合易損度中等易損區為0.61～0.70，雷電災害綜合易損度較高易損區為0.71～0.80，雷電災害綜合易損度高易損區為0.81～1.00，得出新余市雷災綜合易損度區劃（表4）。

表4 新余市雷電災害綜合易損度區劃

從表4可以看出：渝水區是高易損區，高新區是較高易損區，分宜縣為中等易損區，仙女湖區為較低易損區，高鐵新區是低易損區。

使用GIS軟件，根據新余市雷電災害綜合易損性指標等雷電災害要素，繪制相應的易損性區劃圖（圖1）。

圖1 新余市雷電災害綜合易損度區劃圖

6 結論

6.1 雷電災害的發生及其造成的損失不僅與雷電活動規律密切相關，也與該地區自然條件、人文環境密切相關。

6.2 新余市雷電災害綜合評估結果表明：渝水區屬于雷災高易損區；高新區為雷災較高易損區；分宜縣為雷災中等易損區；仙女湖區是雷災較低易損區，高鐵新區為雷災低易損區。

［1］湯愛平，董瑩，文愛花，等.國外地震風險評估和風險管理基礎研究［J］.世界地震工程，1999，15（3）：26-32.

［2］布里格林DR，片山恒雄.地震危險性評定與地震區劃［M］.北京：地震出版社，1988，45-49.

［3］劉希林.區域泥石流風險評價研究［J］自然災害學報，2002，9（1）：54-61.

［4］嚴春銀.江西省雷電災害易損性分析及其區劃［J］.江西科學，2006，24（2）：131-135.

［5］尹娜，肖穩安.區域雷災易損性分析、評估及易損度區劃［J］.熱帶氣象學報，2005，21（4）：441-449

［6］李家啟，申雙和，秦健，等.重慶市雷電災害易損性風險綜合評估與區劃［J］. 西南大學學報，2011（1）：96-102.

［7］國家機械工業部.GB/50057-94.建筑物防雷設計規范［S］.