摘 要:雷電災害是福建發生頻率較高的一類氣象災害,常給當地居民生命財產安全帶來極大威脅。相較于城市,農村雷電災害防御相對比較薄弱。因此,結合福建雷電災害特征及雷電災害事件,重點剖析了福建農村雷電災害頻發的原因,并提出了有效的雷電災害防御措施。
關鍵詞:雷電災害;頻發原因;雷電防御措施;福建農村
中圖分類號:P429 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)08–0-03
作為一種自然災害,雷電大部分都是在濕暖空氣參與下發生的。以福建省為例,我國每年因雷擊造成財產損失近百億元,造成三四千人死亡。我國南方地區發生雷電災害的概率較高,其位于中國東南沿海地區,地理坐標為115°50′~120°43′E,23°31′~
28°18′N。福建省靠近北回歸線,屬典型的亞熱帶氣候,常年充足的熱量和濕度為雷電活動提供了充足的能量和水汽條件,導致當地雷暴災害頻繁。隨著雷電活動的頻發,大量的建筑、供電系統、移動通信塔等設施,成為雷電活動的重要“電荷”集中地,經常給福建地區造成重大經濟損失甚至人員傷亡。且與城市地區相比,農村地區的防雷減災措施還十分薄弱[1]。因此,加強農村雷電災害防御措施的研究十分必要。根據福建農村雷電防護經驗,著重分析了福建農村雷電災害頻發原因,并提出一些有效雷電防御措施,為進一步降低雷電災害發生概率,保護民眾生命財產安全提供指導。
1 福建雷電災害特征及雷電災害事件
福建屬于多雷電的省份,從雷電災害的空間分布特征來看,其雷電災害的分布特征:內陸雷電活動多、沿海雷電活動少,南平市、龍巖市、三明市年雷電日數大多在65~75 d,高值中心位于長汀、上杭和寧化;沿海島嶼較少,廈門平均雷暴日數為47 d。從各季節雷電活動分布情況來看,福建雷電活動主要集中在春季和夏季(3—9月),其中夏季最為常見,8月最多。從雷電活動日變化分布情況了解到,福建雷電活動大多發生在下午至前半夜。
近年來,福建省由于雷電災害引發災害事件頻發。2014年福建省一年各個月份均發生了雷電活動,全年雷電日數達285 d,累計監測到雷電次數達65萬多次,閃電次數達到3 000次以上的有60 d。據雷電災情統計了解到,2014年福建省共發生雷電災害事故151起,導致14人死亡,7人受傷,建(構)筑物受損22起,公共和家用設備受損分別達87起和43起。2007年上半年福建省發生264起雷電災害,發生8起人員傷亡的重大雷電災害,導致9人死亡,13人受傷;僅5月福建省監測的雷擊數達41 367次,因雷擊造成死亡人數達7人,受傷人數12人。2017年6月13日14:50,福建省泉州南安市石井鎮楊山村錦堂自然村發生一次雷雨天氣,導致1個農婦被雷擊中身亡。雖然雷電災害在城市造成的經濟損失大于農村,但農村地區地形空曠,空曠地點最容易發生雷擊,再加上農村居民不了解雷電防御方面的知識,防雷意識不強,防雷設施不足,導致大部分雷擊傷亡的案例均出現在農村,因此加強農村雷電防御工作迫在眉睫。
2 福建農村雷電災害頻發原因
2.1 農村居民雷電防護意識不強
農村居民的雷電防護意識不強,雷電防范方面的知識較為欠缺,部分農村居民也無法較好地理解雷電方面的各類形成機制,尤其是對于雷擊產生的各類因子、雷電防護措施[2]。許多農村地區的年輕人離開農村外出務工,留守在農村基本為年紀較大的群體。再加上傳統封建思想的“桎梏”,有些農村居民認為雷電是上天懲罰人類的封建迷信,不能與雷電直接對抗,并對此持消極態度。
福建地區一年四季均可能出現雷電活動,尤其春夏季是農業生產的主要時期,這一時間段內發生的概率較高。為了抓住農業時節及時開展農業活動,部分農村居民甚至在有雷雨預報的情況下開展農業活動。還有部分農村居民在遇到雷雨天氣時,將高大的樹木、獨立的草棚、涼亭、屋檐等作為“安全場所”來避雨和防雷。由于農村居民對防雷的重視程度不夠,對雷電天氣發生過程不夠了解,防護意識和應對知識不足,導致雷擊事件頻發,嚴重威脅生命安全。例如,L3Fp/8wcPwVvUcwvScEgtEcMCb9pgS5RYQhOfuLBbjg=在福建省寧化縣石壁鎮碧霞村,一位村民在雷雨期間仍在田間勞作,導致人和牛因雷擊而死亡。
2.2 農村地區防雷服務實施不力
防雷管理是地方開展防雷減災工作的重要基礎。現階段,由于人員、資金等因素的限制,福建大部分地區將防雷服務重心主要放在城市地區,而對于農村地區的防雷服務方面的業務開展并不完善。農村防雷安全檢查制度還不健全,很少開展防雷安全方面的檢查,導致無法立即發現和消除農村地區雷電危害,再加上農村地區范圍廣,相關部門對各種防雷服務實施不力。
2.3 農村住房建設選址不規范
農村地區面積大,大部分村民的自建房或公共建筑物處在農田附近,再加上農村房屋的土壤導電性強,使得農村地區成為雷電易發地區[3]。一旦發生雷擊,居民被雷擊的概率極高。造成這種情況的主要原因如下:大部分農民在建房時未充分思量地理區域環境條件、雷電復雜天氣等因素,在選址時也未開展精細化的地質特點研究和雷電災害風險探究工作,導致房屋建在雷擊頻繁的地區,進而引發雷擊事件。
2.4 農村地區缺乏防雷設施
根據近年來農村地區雷電防護工作情況可知,大部分農村居民的房屋沒有部署防雷裝置。農村房屋的建設通常憑借農村泥瓦匠歷年來的操作經驗實施,在建設前很少考慮房屋的防雷性能,也未進行規范合理的防雷設計和建設。而房屋的屋脊、檐口等區域均易遭受雷擊,這對村民的生命財產安全會構成威脅[4]。同時,隨著公眾生活水平的提高,越來越多的現代化設備被用于農村地區的各種建筑,如空調、熱水器、太陽能和其他儀器。但有些設備安裝在高處,部署時沒有采取接地措施,在雷暴期間很容易發生雷擊。例如,部分農村居民在頂層部署熱水器或鐵質水箱等,缺乏合理的避雷裝置,極易造成雷擊事故。部分農村居民為了增強電視節目的接收效果,在自家屋頂上方十幾米位置安裝電視接收天線。一旦出現雷電天氣,閃電很容易連接到金屬接收天線,然后將其帶到房間,對電視和其他室內儀器設備造成損壞,嚴重時還會導致人員傷亡[5]。
此外,許多農村電力線、通信線等各類線路都通過架空支撐桿引入的。若出現雷電活動,雷電將其集中,則雷電流會借助這些架空線路進入室內,對室內設備和人員造成損傷和傷亡。
3 農村雷電防御措施
3.1 加大農村地區防雷科普宣傳力度
為切實增強農村群眾防御雷電災害的意識和提高其避險能力,有效減少農村地區雷擊事故的發生,各地區應積極開展防雷知識宣傳活動。
首先,針對農村地區襲擊雷雨天氣頻發,相關部門可以組織防雷技術人員走村入戶,向農民群眾宣傳防雷科普知識、雷電防御方法和自救互救技能,并且為其發放防雷減災方面的科普讀物,為農民釋疑解惑,宣傳防雷避雷知識,安裝防雷設施,以減少或避免雷電災害帶來的損失。
其次,相關部門要將農村雷電防護工作劃入新農村建設工作,在農村地區建立科普宣傳工作的長效機制,積極開展防雷科普教育,引導農民轉變封建思想意識,創新雷電防護新觀念,深化對防雷工作的認識[6]。
最后,相關部門應進一步加大與新聞媒體和電信部門的合作力度,利用微信公眾號、網站等媒介渠道,
全方位地宣傳普及雷災避險知識,提升農民的防雷減災能力,有效減輕雷電災害的影響。
3.2 積極加強農村防雷服務管理
在農村發展和建設過程中,相關部門要將防雷技術服務作為一大任務來落實。具體要從下述幾個方面開展農村地區防雷減災服務管理:(1)建立健全防雷技術服務責任制,從資金、技術及人力等方面增加農村地區雷電防護管理方面的資源,不斷完善鄉村地區雷電防護工作體系。(2)構建起防雷減災專(兼)職信息員網絡,并在社會招募相關專業的大學生志愿者,引導公眾共同努力做好農村地區防雷科普宣傳、防雷安全檢查及雷電災害收集等相關事項。(3)加強農村雷擊發生情況、雷擊安全風險評估、農村自建房雷電安全保障服務等各項服務,為農村重點防雷地區提供科學、合理的防雷技術服務[7]。(4)定期對村莊內的各個區域進行防雷安全檢查,一旦發現不足之處,及時安排相關部門指導群眾進行整改,確保農村地區防雷
安全。
3.3 科學建設農村房屋
在農村地區建造住宅時,村民可以邀請相關單位對雷電防護技術方面進行指導,并且根據實際狀況做好相關規劃。專業防雷技術人員應科學分析雷電災害的發生規律,認真評估建筑物施工區域發生雷電災害的風險。農村房屋所處區域應盡量遠離雷電災害高發區。科學部署房屋的選址,選擇雷電風險較低的安全區域進行建筑。此外,由專業人員負責農村自建防雷設施的設計,并嚴格按照相關防雷標準和規范進行設計和施工,從源頭上避免或減少農村地區雷電災害的發生[8]。
3.4 建立和完善農村基礎防雷設施
為了防止、減少雷擊農村建筑物所引發的人身傷亡和財產損失,應在農村地區科學部署防雷設施[9]。各地區應根據農村雷電防護設施薄弱的現狀,逐漸優化各農村地區防雷設施。
3.4.1 農村房屋直擊雷防護設施部署
(1)接閃器。對于農村自建房屋,接閃器可以選擇避雷帶形式。在易受雷擊的農村房屋的屋脊、轉角、護墻和屋檐上應安裝避雷帶。房屋女兒墻的外角應在避雷帶的保護范圍內。避雷帶應鋪設在房子的周圍,鋪設表面積應≤20 m×20 m。對于普通的平屋頂農村房屋,通常在房屋周圍設置一圈避雷帶即可達到雷電防護要求;對于農村坡屋頂的房子,還需要在屋頂屋脊位置安裝避雷帶,并將所有避雷帶必須圍成一個圓圈。避雷帶可由直徑≥8 mm的熱鍍鋅圓鋼制成,也可由截面積≥50 mm2、厚度≥2.5 mm的熱鍍鋅扁鋼制成。此外,房頂上如有金屬欄桿、鐵欄桿、水塔等金屬引導體應和避雷網焊接一體。
(2)引下線。在農村房屋引下線的鋼筋混凝土構件中使用鋼筋是最方便、最經濟、最安全的。對于磚和混凝土房屋,部署在房屋四角的結構柱中的鋼筋可以用作引下線。其結構中所有縱向鋼筋的總面積為單根鋼筋(橫截面積直徑≥10 mm)的橫截面面積之和。多根縱向鋼筋應借助于綁扎或焊接柱內的箍筋連接。防雷引下線的鋼筋要求與上端的避雷帶和下端的防雷接地裝置保持相連。
(3)接地網。農村房屋接地網可選擇鋼筋混凝土基礎中的鋼筋作為接地網,確保農村房屋防雷措施的可靠性。
3.4.2 雷擊電磁脈沖的防護措施
隨著農村經濟收入的增加,電氣設備在農村地區應用越來越廣泛,農村線路和設備雷電防護工作已經成為農村地區防雷工作的重要一環。在農村防雷期間,應選擇合理可靠的舉措防止雷電電磁脈沖的侵入。在農村住宅建設和改造中,要認真檢查各種農電線路的接線情況,合理部署。具體從以下幾個方面著手進行雷電防御。
第一,低壓線路入村前的雷電防御措施。農村地區的低壓線路通常是在沒有防雷線路保護的情況下架空引入的。在農村廣大的戶外地區,電力線路很容易受到雷雨天氣引起的電磁感應的影響[10-11]。這些電磁感應會在低壓電線上產生浪涌,進入農民家中,并對家用電器造成損壞。因此,為了防止雷電流進入居民區,可以在進入村莊的最后一根電線桿上對接地絕緣子的鐵腳進行接地,以防止過大的雷電流進入農村居民區。
第二,進村后要科學布置低壓線路。進入村莊的線路應盡量避開高大的樹木,低壓線路不固定在樹干上,以防止樹木被雷擊,導致低壓線路反擊和電磁感應雷擊。
第三,進入房屋后的防雷措施。農村配電箱的保護接地不與工作接地混用。農村家用電器設備應配備漏電保護裝置,照明電路需要配備空氣開關。為了確保故障狀態下的照明正常使用,不允許在中性線上安裝保險絲或單獨的開關裝置,確保農村供電系統的可靠性和安全性。
4 結束語
福建農村雷電事故頻發,已成為嚴重影響當地農民生命財產安全的一大氣象災害。通過剖析發現導致福建農村地區雷電災害發生頻率較高的原因眾多,如農村群眾防雷意識不強、農村防雷管理不力、農村防雷設施不完善等。依據福建防雷具體情況,相關部門應加大防雷科普宣傳力度,增強防雷減災意識,還應積極安排專業防雷技術人員深入農村開展防雷技術服務,并且指導農民做好農村房屋選址和防雷設施部署工作,有效減少雷電災害損失,保護農民生命財產安全。
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