淺談雷電災(zāi)害風(fēng)險評估

陳宙國　范方福　李陶桂　趙祖華

摘要：雷電往往危及到人們的生命財產(chǎn)安全，是我國尤其是南方地區(qū)汛期影響較大的氣象災(zāi)害之一。為了避免或者減輕雷電的危害，一方面需加強(qiáng)雷電預(yù)測預(yù)警工作；另一方面要通過對雷電可能造成或已造成的損失進(jìn)行評價和估計（即雷電災(zāi)害風(fēng)險評估），確定易受雷電侵襲的高風(fēng)險區(qū)，從防災(zāi)避災(zāi)的角度確定最合理的防雷設(shè)施。筆者對雷電的定義、危害進(jìn)行了闡述，對雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的重要性、作用及目前雷電災(zāi)害風(fēng)險評估存在的問題等方面進(jìn)行了分析，并提出了幾點建議，期望大家能充分了解并促進(jìn)雷電災(zāi)害風(fēng)險評估工作的正常開展。

關(guān)鍵詞：雷電災(zāi)害風(fēng)險評估問題建議

中圖分類號：P429 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0225-01

雷電是發(fā)生在因強(qiáng)對流天氣而形成的雷雨云層間和雷雨層與大地之間強(qiáng)烈瞬間放電現(xiàn)象。雷電一般產(chǎn)生于對流發(fā)展旺盛的積雨云中，伴有強(qiáng)烈的閃光和隆隆的雷聲的同時，還常伴有強(qiáng)烈的陣風(fēng)和暴雨，有時還伴有冰雹和龍卷風(fēng)。雷電往往對人員、牲畜、建筑物、電子電器設(shè)備等帶來損害，甚至引起火災(zāi)和爆炸事件。特別是近年來由于高層建筑的不斷增多和大量現(xiàn)代化的辦公設(shè)備投入使用，雷電對人們生產(chǎn)生活的危害越來越大，雷電災(zāi)害造成的損失也愈來愈嚴(yán)重。加強(qiáng)雷擊防范，對雷電災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險評估，已變得越來越重要。隨著經(jīng)濟(jì)的快速向前發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，關(guān)系著國計民生重大工程項目的增多，提高重大工程項目防御自然災(zāi)害的能力，保證其安全正常運轉(zhuǎn)，是開展雷電災(zāi)害風(fēng)險評估工作的終極目的。無數(shù)事例足以證明雷電災(zāi)害風(fēng)險評估工作十分重要，它對完善防雷減災(zāi)體系、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)健康、有序發(fā)展具有良好的推動作用。

1雷電災(zāi)害的危害

自然界的雷擊分為直擊雷、感應(yīng)雷。直擊雷是雷雨云對大地和建筑物的放電現(xiàn)象。它以強(qiáng)大的沖擊電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波、強(qiáng)烈的電磁輻射損壞放電通道上的建筑物、輸電線、室外電子設(shè)備、擊死擊傷人、畜等造成局部財產(chǎn)損失和人畜傷亡。而感應(yīng)雷是由于雷云層之間和雷云與大地之間放電時，在放電通道周圍產(chǎn)生的電磁感應(yīng)、雷電電磁脈沖輻射以及雷云電場的靜電感應(yīng)、使建筑物上的金屬部件、管道、鋼筋、和由室外進(jìn)入室內(nèi)的電源線、信號傳輸線、天饋線等感應(yīng)的雷電高電壓，通過這些線路以及進(jìn)入室內(nèi)的管道、電纜、走線橋架等引入室內(nèi)造成放電，損壞電子、微電子設(shè)備。直擊雷和感應(yīng)雷的入侵通道不同，其次是由于被保護(hù)的系統(tǒng)屏蔽差、沒有采取等電位連接措施、綜合布線不合理、接地不規(guī)范、沒有安裝浪涌保護(hù)器（SPD）或安裝的浪涌保護(hù)器不符合相關(guān)規(guī)范的要求等，使雷電感應(yīng)高電壓及雷電電磁脈沖入侵概率大大提高，損壞相應(yīng)的電子、電氣設(shè)備。

2雷電災(zāi)害風(fēng)險評估的重要性

災(zāi)害風(fēng)險評估可以從廣義與狹義兩方面來理解。廣義的災(zāi)害風(fēng)險評估，是對孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體分別進(jìn)行風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上，對災(zāi)害系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評估；狹義的風(fēng)險評估則主要是針對致災(zāi)因子進(jìn)行風(fēng)險評估，即從對危險的識辨，到對危險性的認(rèn)識，進(jìn)而開展風(fēng)險評估，通常是對致災(zāi)因子及其可能造成的災(zāi)情之超越概率的估算。雷電災(zāi)害風(fēng)險評估屬于災(zāi)害評估的一種。雷電災(zāi)害風(fēng)險定義為由雷擊導(dǎo)致的建筑物及公共設(shè)施內(nèi)的可能平均年度損失。通過對評估項目現(xiàn)場的詳細(xì)勘察，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合有關(guān)氣象資料及設(shè)計圖紙，依據(jù)國標(biāo)規(guī)范對數(shù)據(jù)具體分析，計算出精確的評估結(jié)果，并提出相應(yīng)的雷電防護(hù)設(shè)計指導(dǎo)意見。雷電災(zāi)害風(fēng)險評估應(yīng)該成為開展綜合防雷的必經(jīng)程序，是實現(xiàn)科學(xué)防雷、全面防雷的基礎(chǔ)和前提。

通過雷電災(zāi)害風(fēng)險評估，可以達(dá)到：（1）更全面反映評估對象的防雷現(xiàn)狀。準(zhǔn)確估算建筑物遭受雷擊的概率；當(dāng)鄰近建筑物遭受雷擊時，對所評估對象的間接雷擊損害風(fēng)險；雷電波通過服務(wù)設(shè)施侵入時，對所評估對象的雷擊損害風(fēng)險。（2）知道可能遭受雷擊的主要風(fēng)險分量，提前做好相應(yīng)防護(hù)措施。對防雷對象所在地的地理、地質(zhì)、氣象、環(huán)境等條件作充分調(diào)查勘測，并結(jié)合詳細(xì)的設(shè)計圖紙（包括土建、設(shè)備、初步設(shè)計等分冊）取得可靠數(shù)據(jù)后，把現(xiàn)場勘查采集到的數(shù)據(jù)，經(jīng)科學(xué)的計算和處理，提供最翔實的評估結(jié)果，有針對性采取相應(yīng)雷電防護(hù)措施，消除安全隱患。（3）更合理地采取防雷措施，避免因盲目而造成浪費。從經(jīng)濟(jì)價值上知道雷電防護(hù)的必要與否，并采取恰當(dāng)?shù)睦纂姺雷o(hù)措施，既達(dá)到雷電防護(hù)，又節(jié)約防護(hù)成本。

3雷電災(zāi)害風(fēng)險評估存在的問題及建議

3.1 缺乏配套的實施辦法或細(xì)則

開展雷電災(zāi)害風(fēng)險評估是社會防災(zāi)減災(zāi)的一部分，是防御和減輕氣象災(zāi)害有效手段之一。在施行的《氣象法》、中國氣象局發(fā)布的《防雷減災(zāi)管理辦法》，均對氣象災(zāi)害的風(fēng)險評估做出了規(guī)定，但缺乏配套的實施辦法或細(xì)則。雷電災(zāi)害風(fēng)險評估作為氣象災(zāi)害風(fēng)險評估的組成部分，實施過程中上同樣缺乏有力的政策文件支撐，給雷電災(zāi)害風(fēng)險評估管理、操作帶來一定的難度。建議在“宏觀政策”上狠下功夫，把握雷電風(fēng)險評估工作的發(fā)展思路，不斷推動雷電災(zāi)害風(fēng)險評估工作更好更快發(fā)展。

3.2 閃電定位資料應(yīng)用缺乏規(guī)范指導(dǎo)和約束

雷電災(zāi)害風(fēng)險評估分項目預(yù)評估、方案評估及現(xiàn)狀評估，目前開展的大都是建設(shè)項目的方案評估，對建設(shè)項目提出科學(xué)合理的安全對策，指導(dǎo)施工圖的防雷設(shè)計。對于雷評報告，要反映評估項目的目的和內(nèi)容，更重要的是評估項目的評估結(jié)論。不同的評估單位雖有一定的差異，但大都采用了氣象資料和規(guī)范資料相結(jié)合的方式。如普遍運用的閃電定位等歷史資料就屬于氣象資料之一，但現(xiàn)價段不同產(chǎn)品的閃電定位設(shè)備，整體性能和參數(shù)都存在著一定差異，其所采集的資料也缺乏統(tǒng)一性，導(dǎo)致了在閃電定位資料的應(yīng)用過程缺乏相應(yīng)技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)和約束，在一定程度上降低了閃電定位資料在評估報告中的科學(xué)性。建議盡快編制出臺“閃電定位技術(shù)規(guī)范”或“雷電預(yù)警技術(shù)規(guī)范”，以促進(jìn)閃電預(yù)報預(yù)警工作的開展，也規(guī)范閃電定位資料的開發(fā)與應(yīng)用，提高雷評報告的科學(xué)性和權(quán)威性。

3.3 加強(qiáng)與規(guī)劃、建設(shè)等部門的溝通和聯(lián)系

當(dāng)前開展的雷電風(fēng)險評估系統(tǒng)和方法，采用了國標(biāo)GB/T21714《雷電防護(hù)》技術(shù)規(guī)范的四個部分，涉及到的電氣電子信息系統(tǒng)評估參照國標(biāo)GB50343-2004技術(shù)規(guī)范，GB/T21714規(guī)范提到的評估方法比較全面且詳細(xì)，但趨于復(fù)雜，操作繁雜，涉及到的要素較多，有些要素需當(dāng)?shù)乇姸嗖块T的配合與提供，有些要素還具有不確定性和未知性。如在對建設(shè)項目風(fēng)險分量的評估中，影響每年危險事件次數(shù)（Nx）的周邊環(huán)境因素和被保護(hù)對象的物理特性因素，就牽涉到較多的部門和細(xì)節(jié)。而涉及評估對象周邊規(guī)劃情況，電力線路、弱電線路的設(shè)置情況，架空還是埋地、長度多少、是否穿管、變壓器設(shè)置位置、公變還是自變等等問題，在方案前期評估中都具有較大的不確定性和未知性。建議通過現(xiàn)場實地了解，加強(qiáng)與規(guī)劃、建設(shè)、市政、設(shè)計、供電、通信、廣電以及甲方等單位部門的溝通，了解評估對象的實際情況，不斷的完善雷評報告，科學(xué)、全面的反映建設(shè)項目的雷電災(zāi)害風(fēng)險。