矩形高層建構筑側擊雷擊次數計算模型研究

孫蔡亮 張 雷 周志忠

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矩形高層建構筑側擊雷擊次數計算模型研究

孫蔡亮1張 雷2周志忠1

1. 莆田市氣象局 2. 南平市氣象局

基于引雷空間理論，以矩形高層建構筑物為對象建立側擊雷擊分析模型。通過將建構筑物尺寸、閃電先導取向角概率分布函數、所在地區雷電流極性與幅值分布特征等參數引入模型，提出量化與本地化程度較高的側擊雷擊次數精確算法，并給出將本模型變換為計算其他形狀建構筑物側擊通用模型的方法。

引雷空間理論（CVM） 側擊雷擊次數 算法 模型

本文文獻[1]中的附錄A給出了計算建構筑物年預計雷擊次數的經驗公式，該公式只考慮了建構筑物頂部所遭受的雷擊，而對于建構筑物側面的繞擊則援引國際電工委員會（IEC）[2]提出“只存在很低風險”的觀點加以描述，具體側擊雷擊次數及發生概率沒有給出確切數據。目前國內對雷電側擊的研究多圍繞防護措施進行探討[3-4]，對側擊概率即側擊次數的精確計算還未提出較為系統的計算方法。本文以矩形高層建構筑物為研究對象，利用引雷空間理論建立側擊引雷模型并形成計算方法，并借助閃電定位監測數據給出計算實例，為側擊雷擊次數的量化計算提供借鑒。

1 引雷空間模型

T. Horvath于1971年首次提出引雷空間概念，后人又提出改進的電氣幾何模型EGM方法，即引雷空間法（collection volume method,簡稱CVM）。其原理是雷電先導接近地面時先導頭部與地面目標間的間距以雷擊距為發生擊穿放電臨……