1951—2000年烏海市雷電災害的時空分布特征

收稿日期：2024-02-11

作者簡介：張宏建（1970—），男，遼寧鞍山人，高級工程師，研究方向為雷電防護、雷電預警等。

摘" 要：選取1951—2010年的雷電災害數據，并對雷電災害案例信息進行歸納整理，得出了烏海市的雷電災害分布特征和規律，分析了雷電災害年際變化特征、季節性變化特征，以及各行業雷電災害發生情況。對典型雷電災害過程進行了分析，綜合考慮致災因子的危險性、敏感性、承災體的易損性和防災能力等因素，通過雷電災害風險評估計算模型，得出烏海市雷電災害風險指數。根據雷電定位系統進行了閃電定位資料的分析和不同時段的衛星云頂溫度云圖特征分析，針對雷電災害事故的分布特點，提出了烏海市雷電災害的防災減災措施。

關鍵詞：烏海市；雷電災害；災情分析

中圖分類號：P427 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）04–0-03

烏海市轄海勃灣、海南、烏達3個縣級行政區，工業園區有4個，主要產業包括機械裝備制造、新材料、氯堿化工、BDO、有機硅、煤焦等。2020年末烏海市常住總人口55.81萬人，其中城鎮人口53.51萬人，鄉村人口2.30萬人。烏海市位于內蒙古自治區的西部，南接富饒的寧夏平原，北鄰河套沃野巴彥淖爾市，東部是綿延百里的桌子山，西部為五虎山與阿拉善盟相望，地理坐標為106°37′E～107°05′E、39°15′N～

39°52′N，基本地形地貌特征是“三山兩谷一條河”。烏海地區屬溫帶大陸性氣候，降水量少且集中，蒸發量大，無霜期較長，春季多大風天氣，夏季高溫期長，春秋季短、冬夏季長，晝夜溫差大，日照時間長，可見光照資源豐富。烏海市年平均降水量158.6 mm，年平均雷暴天數17 d，年最多雷暴天數28 d，最少8 d。2021年烏海市生產總值718.66億元，目前積極謀求資源枯竭型城市轉型發展。

1 資料來源

所選取的雷電災害數據取自氣象出版社出版的《中國氣象災害大典：內蒙古卷》1951—2000年的雷暴災害資料，內蒙古自治區氣象災情直報系統1983—2010年災情資料等記錄的烏海市雷電災害案例，以及1998—2020年《全國雷電災害匯編》，并對雷電災害案例信息進行歸納整理，找出烏海市的雷電災害分布特征和規律。

1.1 雷電災害年際變化特征

根據1978—2020烏海市雷電災害資料的統計分析可知（表1），雷電災害主要發生于1997—2020年間，共發生雷電災害34次，平均每年發生雷電災害1.4次；雷災事故的峰值出現在2012年，共發生7次雷災，其次為1997年，發生雷災事故6次。1997—2020年，烏海市造成人員傷亡的雷電災害次數為5次，共造成傷亡人數18人，其中死亡3人，受傷15人，年平均傷亡人數為0.8人。傷亡人數最多的年份為2005年，達14人。1997—2020年因雷擊災害造成的經濟損失共計1 035.5萬元，年平均直接經濟損失為43.1萬元，其中2005年單次雷災事故造成直接經濟損失達1 000萬元。經統計，1997—2020年烏海市共發生特大雷電災害1次，較大雷電災害2次，其余均為一般雷電災害。

1.2 雷電災害月際變化特征

據統計，烏海雷電災害發生的季節性變化較為明顯。由表2可以看出，烏海市雷電災害主要分布在3—10月，尤其是7—8月，共發生雷電災害24次，占全年總雷災次數的70.59%，由此可見夏季是烏海市雷電災害的高發季節。從烏海市各月雷擊傷亡人數來看，4月的傷亡人數最多，共14人，其次為7月和8月，傷亡人數均為2人。對烏海市各月由雷災造成的直接經濟損失進行統計分析，可見經濟損失主要分布在3、4、7、8月。

1.3 雷電災害的行業分布特征

對1978—2020年烏海市各行業發生雷電災害進行分析可知，電力、熱力、燃氣和水生產及供應業發生雷災次數最多，共13次，占所有雷災事故的38.24%，其次為金融業和文化、體育和娛樂業，分別發生雷災事故7次和6次，分別占總數的20.59%和17.65%，接下來是采礦業，發生雷災事故4次，占雷災總數的11.76%（圖1）。此外，交通運輸、倉儲、郵政和制造業，農、林、牧、漁業及其他行業均有雷災事故發生。

2 典型雷電災害過程分析

2.1 事故發生的基本情況

2020年6月23日18：03，內蒙古自治區烏海市電業局

輸電所220 kV庫棋線發生故障跳閘，故障測距為：距庫布其站108.38 km，距棋盤井站0.668 km（309—310號桿塔檔距內）。6月23日18：03，輸電處接到命令后，隨即組織10名技術和管理人員緊急趕赴現場進行故障點查找及巡視，當天因天黑視線受阻未找到故障點，次日根據故障測距數據，在309—310區段發現故障點。

2.2 事故發生地概況

綜合考慮致災因子的危險性、敏感性、易損性和防災能力4個因子的作用，根據各因子對風險所起的作用，對每個風險評價因子分別賦予權重，將各指數代入雷電災害風險評估計算模型，得出烏海市雷電災害風險指數[1]。利用ArcGIS軟件中自然斷點分級法將其分為五級繪圖，即：高風險區、次高風險區、中等風險區、次低風險區、低風險區，并基于ArcGIS軟件繪制烏海市雷電災害風險綜合區劃圖。如圖2所示，烏海市電業局輸電所220 kV庫棋線發生故障跳閘地點地處鄂托克旗雷電災害次低風險區。

2.3 調查資料分析

2.3.1 閃電定位資料

據內蒙古自治區氣象局雷電定位監測系統資料顯示（圖3）。2020年6月23日，烏海市電業局輸電所220 kV庫棋線20 km范圍內發生的閃電次數為7次（表3），均為負地閃。最大負地閃強度為-47.2 kA，最小負地閃強度為-11.9 kA，平均強度為-30.3 kA；距離烏海市電業局輸電所220 kV庫棋線最近的一次地閃約6.3 km。

地閃的空間分布特征

2.3.2 FY-4A衛星資料

圖4為2020年6月23日烏海市電業局輸電所220 kV

庫棋線周邊不同時段的FY-4A衛星云頂溫度（Cloud Top Temperature，CTT）云圖特征。17：00，云頂溫度小于210 K的云團對流中心區域主要覆蓋阿拉善左旗東部、烏海市北部、鄂托克旗西北部和杭錦旗南部；17：15，

云團對流中心向東移動；18：00，云頂溫度小于210 K的云團對流中心區域移動到烏海市電業局輸電所220 kV

庫棋線雷擊跳閘桿塔的正上空，地閃活動也隨之活躍在烏海市北部和鄂托克旗西北部，18：03發生雷擊跳閘事故；18：15，云團的對流中心繼續向東向南移動，雷擊跳閘桿塔的上空仍被云頂溫度小于220 K的低溫冷云覆蓋，地閃活動仍在持續發生；19：00，云團對流中心繼續向東移動，雷擊跳閘桿塔位于對流云團的西部邊緣；19：45，云團繼續向東移動，離開雷擊跳閘桿塔的上空，烏海市電業局輸電所220 kV庫棋線周邊的雷電活動結束。

2.3.3 Himawari-8衛星資料

圖5為2020年6月23日烏海市電業局輸電所220 kV

庫棋線周邊不同時段的Himawari-8衛星云頂溫度云圖特征。17：00，云團主要覆蓋在阿拉善左旗東部、烏海市北部、鄂托克旗西北部；17：40～17：50，云團向南移動，云團的南部邊緣到達烏海市電業局輸電所220 kV

庫棋線雷擊跳閘桿塔，地閃活動主要發生在鄂托克旗東北部；18：00，云頂溫度小于210 K的云團對流中心區域移動到烏海市電業局輸電所220 kV庫棋線雷擊跳閘桿塔的正上空，地閃活動也隨之活躍在烏海市和鄂托克旗西北部，18：03，發生雷擊跳閘事故；18：10

～18：20，云團的對流中心繼續向南移動，雷擊跳閘桿塔的上空仍被云頂溫度小于220 K的低溫冷云覆蓋，地閃活動仍在持續發生。

3 雷電災害防災減災措施

（1）強化防雷安全主體責任。在雷電高發期，要切實把雷電災害防控措施抓細抓實抓到位，各級安全生產監督管理部門，督促相關行業和部門將防雷安全工作納入安全生產責任制，進一步完善企業防雷安全管理制度，落實各項防雷安全措施[2]。

（2）加強雷電防護裝置安全檢測工作，委托具有相應等級資質、口碑好、技術水平高的檢測機構實施防雷裝置檢測。落實雷電監測預警、風險評估等非工程性防雷措施，重點加強對易燃、易爆等危化場所雷電專項檢查，及時排除雷電安全隱患[3]。

（3）針對雷電災害事故的分布特點，通過多部門聯動進一步加強社區、學校雷電科普宣傳，完善社區、學校防雷設施建設。

參考文獻

[1] 劉曉東，尤莉，宋昊澤，等.基于GIS和AHP的雷電災害風險區劃分析與評估：以內蒙古雷災為例[J].中國農學通報，2019，35（20）：75-82.

[2] 李國紅.建筑防雷質量監督實踐探討和監管建議[J].工程質量，2020，38（1）：12-16.

[3] 吳孟恒，田艷婷，崔海華，等.2003—2008年河北省雷電災害特征統計分析[J].自然災害學報，2010，19（1）：21-25.