淺談基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)提升*

徐志忠,沈冠蘭,姚小青,葉祝萍

(金華市氣象局,浙江金華 321000）

淺談基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)提升*

徐志忠,沈冠蘭,姚小青,葉祝萍

(金華市氣象局,浙江金華 321000）

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估主要分為項(xiàng)目預(yù)評估、方案評估和現(xiàn)狀評估三種.通過對基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作中存在的問題分析,并以浙江天晨膠業(yè)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的實(shí)證研究為例,提出要根據(jù)社會需求,強(qiáng)化雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的針對性和專業(yè)性,同時要加強(qiáng)上級相關(guān)部門對基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)支持.

基層;雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估;技術(shù)提升

0 引言

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估是根據(jù)項(xiàng)目所在地雷電活動的時空分布特征及其災(zāi)害特征,結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行分析,對雷電可能導(dǎo)致的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失程度與危害范圍等方面的綜合性風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,從而為項(xiàng)目選址、功能分區(qū)布局、防雷類別(等級）與防雷措施確定、雷災(zāi)事故應(yīng)急方案等提出建設(shè)性意見的一種評價(jià)方法[1].雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估是氣象事業(yè)發(fā)展中的新業(yè)務(wù).做好雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估是保證防雷設(shè)計(jì)科學(xué)可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的重要環(huán)節(jié).但在實(shí)際工作中,大部分單位都注重業(yè)務(wù)的流程設(shè)置和經(jīng)濟(jì)效益,對雷評報(bào)告的社會需求、技術(shù)含量提升不是特別注重.而建設(shè)單位對雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的評估效益也有所懷疑,社會上開始出現(xiàn)了對此項(xiàng)業(yè)務(wù)的不理解、不認(rèn)同,從而影響了雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的可持續(xù)發(fā)展.本文針對目前基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)提升問題進(jìn)行討論,并提出相應(yīng)建議.

1 基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估主要分為項(xiàng)目預(yù)評估、方案評估和現(xiàn)狀評估三種.目前進(jìn)行評估的大多數(shù)為新建建設(shè)項(xiàng)目的方案評估,對區(qū)域的項(xiàng)目預(yù)評估和現(xiàn)狀評估開展很少.

(1）項(xiàng)目預(yù)評估是根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目初步規(guī)劃的建筑物參數(shù)、選址、總體布局和功能分區(qū)分布,結(jié)合當(dāng)?shù)氐睦纂娰Y料、現(xiàn)場勘察情況,對雷電災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)量進(jìn)行計(jì)算分析[2],給出選址、功能布局、重要設(shè)備的布設(shè)、防雷類別及措施、風(fēng)險(xiǎn)管理和應(yīng)急方案等建議,為項(xiàng)目的可行性論證、立項(xiàng)、核準(zhǔn)、總平規(guī)劃等提供防雷的科學(xué)依據(jù).

(2）方案評估是對建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的雷電防護(hù)措施進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算分析,給出設(shè)計(jì)方案的雷電防護(hù)措施是否能將雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量控制在國家規(guī)定的范圍內(nèi),給出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和安全的雷電防護(hù)建議措施,提供風(fēng)險(xiǎn)管理、雷災(zāi)事故應(yīng)急方案,指導(dǎo)施工圖設(shè)計(jì).

(3）現(xiàn)狀評估是對一個評估區(qū)域、評估單體現(xiàn)有的雷電防護(hù)措施進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)量的計(jì)算分析,給出現(xiàn)有雷電防護(hù)措施是否能將雷電災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)量控制在國家規(guī)定的范圍內(nèi)[3],給出科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和安全的整改措施,提供風(fēng)險(xiǎn)管理和雷災(zāi)事故應(yīng)急方案.

2 基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作在技術(shù)層面所面臨的主要問題

(1）項(xiàng)目預(yù)評估作為區(qū)域性風(fēng)險(xiǎn)評估,目前還缺少具有統(tǒng)一的評估指標(biāo)規(guī)范.評估參數(shù)的定義、參數(shù)的決定因素、參數(shù)的取值范圍及取值方法等直接影響雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)果.目前的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估規(guī)范主要是針對單個建筑物或電子信息系統(tǒng)的,對區(qū)域雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估還沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)給予技術(shù)支持.

(2）建設(shè)單位對雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的評估效益有所懷疑.目前大部分單位的雷評報(bào)告都是對單體建筑物進(jìn)行計(jì)算、分析的,數(shù)據(jù)很多、很詳細(xì)、很精確,頁數(shù)也很多,但技術(shù)含量不高,評估結(jié)果和意見顯得空洞、無說服力.評估結(jié)果對立項(xiàng)規(guī)劃部門、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位的技術(shù)指導(dǎo)不強(qiáng),評估報(bào)告結(jié)論被采用的很少.方案評估報(bào)告的作用類似技術(shù)評價(jià),針對性不強(qiáng).就浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目而言,規(guī)劃部門希望評估報(bào)告能提供該項(xiàng)目發(fā)生雷擊事故對周圍的影響范圍、造成損失的評估;設(shè)計(jì)部門希望提供該項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)雷擊風(fēng)險(xiǎn)的劃分及各劃分區(qū)域的雷擊密度,以更好的設(shè)計(jì)整體及單體的防雷措施;建設(shè)單位希望知道自己的項(xiàng)目內(nèi)哪些區(qū)域雷擊風(fēng)險(xiǎn)較高,需要提高預(yù)防措施.針對這些問題,目前的評估報(bào)告還無法提供滿意的答案.

(3）技術(shù)支持及人才支撐不足.目前還沒有統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺能方便及時地獲取對某一點(diǎn)任意半徑范圍內(nèi)的雷擊次數(shù)、雷擊密度及雷暴路徑等資料,而這些資料都需要基層技術(shù)人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析解決.由于基層缺乏技術(shù)業(yè)務(wù)骨干人員,風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)提升就顯得很難,從而影響了雷評報(bào)告的技術(shù)含量,也難以達(dá)到社會對雷評報(bào)告的期望值.

3 建議和措施

3.1 根據(jù)社會需求,強(qiáng)化雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的針對性

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估應(yīng)根據(jù)不同項(xiàng)目的環(huán)境位置參數(shù)、建設(shè)項(xiàng)目自身情況、建設(shè)階段、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等資料形成特定的評估報(bào)告,不能一招打天下.特別是針對項(xiàng)目的不同建設(shè)階段,更應(yīng)體現(xiàn)出針對性、專業(yè)性.根據(jù)三種評估的目的,應(yīng)在參數(shù)選取、評估內(nèi)容、評估結(jié)論、報(bào)告形式等方面表現(xiàn)出多樣化.

(1）項(xiàng)目預(yù)評估是為項(xiàng)目的可行性論證、立項(xiàng)、核準(zhǔn)、總平規(guī)劃、設(shè)計(jì)等提供防雷科學(xué)依據(jù)的.浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目包括辦公科研區(qū)域、生產(chǎn)區(qū)域、原料罐區(qū)、成品儲存區(qū)域、供電供熱的公共工程區(qū)域等,如果僅僅對每個建筑物進(jìn)行單體評估,就無法體現(xiàn)評估的目的和意義.我們應(yīng)根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境因素(雷擊密度、位置、土壤電阻率等）、建筑物情況(層高、使用性質(zhì)等）、建筑物間聯(lián)系、雷災(zāi)易損性等參數(shù)向用戶提供區(qū)域內(nèi)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)等級、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃(圖1）、防護(hù)等級、設(shè)備布設(shè)、功能布設(shè)、接地裝置的處理等建議.

圖1 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域劃分Fig. 1 Risk zoning

(2）方案評估是對建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算分析,指導(dǎo)施工圖設(shè)計(jì),可作為設(shè)計(jì)審核的依據(jù).評估報(bào)告應(yīng)根據(jù)該評估點(diǎn)的閃電資料,精確計(jì)算后提供設(shè)計(jì)中的不足之處以完善方案.目前大部分僅僅對單體進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估.

(3）現(xiàn)狀評估主要是針對項(xiàng)目后期防雷措施的整改及完善,提供雷擊風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及設(shè)備布置位置等技術(shù)整改方案.如某一機(jī)房多次遭受雷擊損壞,建設(shè)單位需要進(jìn)行防雷改造施工,在改造前需要對項(xiàng)目進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估,以明確需要整改的內(nèi)容及整改措施,進(jìn)而為該項(xiàng)目的工程預(yù)算、工程設(shè)計(jì)方案提供依據(jù).要達(dá)到用戶的目的,就必須通過精確評估,提供雷電發(fā)生頻率、雷擊風(fēng)險(xiǎn)概率、雷擊風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域及機(jī)房設(shè)備布置的磁場強(qiáng)度分析(圖2）等風(fēng)險(xiǎn)量,并在評估數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出整改內(nèi)容和整改措施,使評估報(bào)告體現(xiàn)評估科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)論準(zhǔn)確合理、內(nèi)容圖文并茂等特點(diǎn),讓用戶感受到所提供的整改措施科學(xué)有效、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,以避免盲目浪費(fèi).

圖2 設(shè)備磁場強(qiáng)度分析Fig. 2 Analysis of equipment magnetic field strength

3.2 獲得上級部門對基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)支持

(1）能及時方便地獲取雷電監(jiān)測網(wǎng)的分析數(shù)據(jù).雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估比其他防雷技術(shù)服務(wù)更需要高的技術(shù)含量,要更能體現(xiàn)出氣象部門的優(yōu)勢和高科技能力.同時也需要大量的氣象資料支撐,特別是閃電監(jiān)測資料.但作為直接面對用戶的基層單位,對雷電監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析能力有限,因此更需要獲得上級氣象部門對基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的技術(shù)支持.

(2）采用精確的雷電資料,體現(xiàn)評估的精確度.雷擊大地密度是進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的重要參數(shù)之一,而在傳統(tǒng)的評估方法中,通常采用所在城市的年平均雷暴日來計(jì)算評估值,因此會出現(xiàn)一個縣市區(qū)域內(nèi),甚至一個地區(qū)內(nèi)所有項(xiàng)目評估都取相同雷擊大地密度值的做法,這樣根本無法體現(xiàn)評估的精確度.假如我們能有效地利用氣象雷電資料,從數(shù)據(jù)庫中方便、快捷地取得項(xiàng)目所在點(diǎn)任意半徑范圍內(nèi)精確的雷電時空分布特征的資料,如雷擊大地密度、總閃數(shù)、正閃數(shù)、負(fù)閃數(shù)、陡度、幅值、最大值、最小值、平均值和百分比等重要的雷電數(shù)據(jù),不僅可以提高評估的精確度,更能體現(xiàn)氣象部門的獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢.

(3）采用閃電數(shù)據(jù)分析圖表,展現(xiàn)氣象部門的技術(shù)能力.如將浙江天晨膠業(yè)項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的雷電時空分布特征通過GIS系統(tǒng)一目了然地顯示在地圖上,進(jìn)而制作出基于數(shù)字地圖顯示的雷電分布狀況、雷電活動頻度等級、閃電落雷強(qiáng)度等雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估分析圖表,如方圓半徑內(nèi)的雷擊落點(diǎn)圖(圖3）、雷擊密度圖(圖4）、強(qiáng)度等值線圖、雷擊風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)圖、等級色斑圖,使雷評報(bào)告圖文并茂、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),更具有說服力.這樣不但在無形中體現(xiàn)了評估工作的高技術(shù)含量、氣象部門的技術(shù)優(yōu)勢,而且會讓用戶覺得物有所值,進(jìn)而提高對基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作的滿意度.

圖4 該區(qū)域2012年的地閃密度Fig. 4 In 2012 the region to flash density

圖3 該區(qū)域2012年的地閃Fig. 3 In 2012 the region to flash

4 結(jié)語

雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估工作是加強(qiáng)雷電基礎(chǔ)業(yè)務(wù),開展防雷技術(shù)服務(wù),拓展雷電服務(wù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工作,也是政府服務(wù)群眾和提高預(yù)防氣象災(zāi)害能力的有效手段.利用氣象部門在此技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域的專業(yè)優(yōu)勢,調(diào)取雷暴路徑分析資料、閃電監(jiān)測資料,從能力和技術(shù)上提高評估專業(yè)成本,是提升基層雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)含量的途徑之一.如何真正發(fā)揮雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估的作用?如何利用自身優(yōu)勢提升評估的技術(shù)含量?還需要廣大的防雷工作者去不斷探索.

[1]QX/T 85-2007.雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)規(guī)范[S].北京：氣象出版社,2008.

[2]GB/T21714.2-2008.雷電防護(hù)第2部分：風(fēng)險(xiǎn)管理[S].北京：中國國家標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[3]浙江省雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)規(guī)范[S].杭州：浙江省氣象局,2006.

The Technology Upgrading of the Work in Assessing the Risk of the Grass-root Thunderstrike

XU Zhizhong,SHEN Guanlan,YAO Xiaoqing,YE Zhuping
(Jinhua Meteorological Bureau,Jinhua 321000,China）

Thunderstrike risk assessment is divided into three types：project pre-assessment,program assessment and assessment of the present situations.Through an analysis of the problems existing in the grassroots thunderstrike risk assessment and an investigation of the thuderstrike risk assessment in Zhejiang Tianchen Rubber Industry,this essay proposes strengthening pertinence and professional skill in assessing thunderstrike,and at the same time,enhancing technological support from the superior relevant departments to the work in assessing the grass-root thunderstrike.

grass-root level;thunderstrike risk assessment;technology upgrading

X820.4

A

1009-1734(2014）02-0057-04

2013-12-20

徐志忠,助理工程師,研究方向：氣象防雷技術(shù).E-mail：904109108@qq.com