土壤電阻率對雷電災(zāi)害的影響研究

關(guān)久旭

摘要：土壤電阻率作為影響雷電災(zāi)害發(fā)生的重要因素，通過對土壤電阻率的特性分析，研究其與雷電災(zāi)害之間的聯(lián)系，根據(jù)測量結(jié)果，分析焦作市土壤電阻率區(qū)域分布和變化趨勢，并結(jié)合歷年的氣象數(shù)據(jù)和雷電災(zāi)害調(diào)查資料，分析土壤電阻率對雷電災(zāi)害的影響和作用，為進(jìn)一步對雷電災(zāi)害的研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土壤電阻率曰雷電災(zāi)害曰修正系數(shù)

文章編號：1004-7026（2015）04-0100-01中國圖書分類號：P429文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展以及電氣電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，雷電災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了人民生命財產(chǎn)安全。通過對雷電災(zāi)害事故資料的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)各個區(qū)域的雷電災(zāi)害的起因、過程和傷害結(jié)果具有一定的相似性，所以開展對雷電災(zāi)害的研究，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，土壤電阻率的數(shù)值和變化趨勢對雷電災(zāi)害的影響非常明顯。

1重要性

雷電災(zāi)害研究主要是對對地閃擊的研究，對地閃擊是雷擊與大地之間的一次或多次放電，形成這種放電現(xiàn)象是由于雷暴云在形成過程中經(jīng)過摩擦等物理和化學(xué)反應(yīng)，云層底部聚集大量電荷，地面受雷暴云的影響感應(yīng)出與雷暴云底部極性相反的電荷，當(dāng)二者電荷聚集到一定程度導(dǎo)致場強(qiáng)達(dá)到能夠擊穿空氣絕緣層時，就會發(fā)生對地閃擊。對地閃擊中的雷擊點(diǎn)具有選擇性，雷擊點(diǎn)的位置經(jīng)常出現(xiàn)在土壤電阻率較小的大地上，然而土壤電阻率較大的大地被雷擊的可能性相對較低，這是由于土壤電阻率較小的大地上有利于聚集大量與雷暴云相反的電荷。因此，針對土壤電阻率的分析研究，對焦作市雷電災(zāi)害研究具有極其重要的意義。

2測量分析

本次對土壤電阻率與雷電災(zāi)害的關(guān)系研究采用等距法（四點(diǎn)法）進(jìn)行測量，在焦作市市區(qū)共選定了63個測試點(diǎn)，為了計(jì)算出不同區(qū)域土壤電阻率的特征，每個測試點(diǎn)的距離保持在1～2km范圍內(nèi)，根據(jù)測量的土壤電阻值，計(jì)算出焦作市區(qū)土壤電阻率測值。由于土壤電阻率受土壤的含水量、土壤鹽度、土壤類型、土壤溫度和緊密程度等特性的影響，需要對其進(jìn)行季節(jié)修正?？紤]到土壤電阻率測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，測量日期選在天氣比較干燥的冬季進(jìn)行，該年12月份無降水，所以僅考慮土壤性質(zhì)，查詢季節(jié)修正系數(shù)，修正系數(shù)選取為1.2，測量結(jié)果通過季節(jié)修正后為實(shí)際土壤電阻率數(shù)值。

3影響研究

根據(jù)焦作市區(qū)土壤電阻率測試和實(shí)際土壤特性情況，分析土壤電阻率分布及特征，研究焦作市區(qū)土壤電阻率總體趨勢。經(jīng)研究，焦作市區(qū)整個地貌由低山、丘陵、坡崗、平原四個部分組成，海拔85～940m之間，地勢由西北向東南遞降，層次分明，地形各異。將焦作市區(qū)土壤電阻率分為6個階梯，第一階梯為30贅·m以下，第二階梯為30～40贅·m，第三階梯為40～50贅·m，第四階梯為50～100贅·m，第五階梯為100～200贅·m，第六階梯為200贅·m以上。從土壤電阻率的梯度變化和數(shù)值區(qū)間看，焦作市區(qū)土壤電阻率呈由西北向東南遞降趨勢，層次比較分明。地形變化大的區(qū)域，土壤電阻率變化非常明顯。結(jié)合歷年的氣象數(shù)據(jù)和雷電災(zāi)害調(diào)查資料，雷電災(zāi)害主要集中在第一、第二階梯區(qū)域，因焦作特殊的雷電環(huán)境，特點(diǎn)是雷電流強(qiáng)度大，雷電災(zāi)害多因雷電電磁脈沖引起，其中，黃河、沁河流域因土壤電阻率變化較大以及周邊多為空曠地帶，多以直擊雷為主，雷電事故類型表現(xiàn)為人員傷亡。第三、第四和第五階梯區(qū)域因地形地貌復(fù)雜，呈現(xiàn)窄而狹長分布，土壤電阻率數(shù)值變化大，各區(qū)域交界處也極易發(fā)生雷電災(zāi)害，多因閃電電涌侵入引起。第六階梯區(qū)域多為山區(qū)，土壤電阻率數(shù)值較大，感應(yīng)電荷減少，發(fā)生雷電災(zāi)害可能性較低。

結(jié)束語

土壤電阻率對雷電災(zāi)害的影響研究，對分析研究雷電災(zāi)害發(fā)生機(jī)制、影響因素和災(zāi)害程度具有重要意義，為防雷減災(zāi)工作科學(xué)有序開展提供理論基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升防雷減災(zāi)工作在保障人民生命財產(chǎn)安全中的積極作用。

（作者單位：河南省焦作市氣象局）

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