農(nóng)村雷電災(zāi)害特征及防護(hù)技術(shù)研究

田春生

內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟氣象局，內(nèi)蒙古阿拉善盟 750300

雷電是自然大氣中一種超強(qiáng)能量及超長距離放電的現(xiàn)象，在雷電發(fā)生時(shí)，可以產(chǎn)生熾熱的高溫、強(qiáng)大的電流、劇變的電磁場、強(qiáng)烈的電磁輻射，會(huì)給人類社會(huì)造成嚴(yán)重危害[1]。在農(nóng)村地區(qū)，雷電災(zāi)害是一種常見的自然災(zāi)害，容易造成起火爆炸、人員傷亡，對農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民群眾的生命安全有很大危害。以內(nèi)蒙古自治區(qū)為例，雷電災(zāi)害是繼暴雨洪澇、大風(fēng)冰雹的第三大氣象災(zāi)害，由于特殊的地理位置和復(fù)雜的氣候條件，導(dǎo)致內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)村地區(qū)的雷電災(zāi)害較為頻繁，農(nóng)牧區(qū)易出現(xiàn)雷擊人員傷亡事故。對此，做好農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)至關(guān)重要。相關(guān)部門必須重視農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)，通過防護(hù)技術(shù)、防雷設(shè)施及監(jiān)測預(yù)警，最大限度降低雷電災(zāi)害的危害性。

1 農(nóng)村雷電災(zāi)害的頻發(fā)原因

農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害頻發(fā)的原因主要是防雷設(shè)施欠缺、防雷防災(zāi)意識(shí)不強(qiáng)、防雷服務(wù)不到位。目前來看，內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟的農(nóng)村雷電災(zāi)害頻發(fā)原因有以下4點(diǎn)。

第一，防雷防災(zāi)意識(shí)不強(qiáng)。阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)處于較為偏遠(yuǎn)的牧區(qū)或山區(qū)，農(nóng)村的較多青壯年外出打工，很多老年人居住在村里。由于老年人受教育水平不高，不了解或不熟悉雷電災(zāi)害的防護(hù)知識(shí)，甚至是未能意識(shí)到雷電災(zāi)害的危險(xiǎn)與危害，不會(huì)主動(dòng)防御雷電災(zāi)害。每年夏季，阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害頻發(fā)，而此時(shí)也是放牧、農(nóng)耕的時(shí)間，一些村民會(huì)為了忙農(nóng)活而冒雷雨外出，或者在外勞作遇到雷電天氣會(huì)下意識(shí)地往躲雨的地方奔跑，在奔跑過程中易引來閃電，出現(xiàn)雷擊人員傷亡事故。

第二，農(nóng)村防雷服務(wù)不到位。受到經(jīng)費(fèi)、人才等因素的限制，內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象部門將城市防雷減災(zāi)服務(wù)視為重點(diǎn)，對農(nóng)村雷電災(zāi)害防護(hù)的重視程度不足，未認(rèn)真落實(shí)防雷監(jiān)測、防雷宣傳、防雷監(jiān)督管理、防雷執(zhí)法等防雷服務(wù)措施。

第三，條件有限，雷電災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)。雷電災(zāi)害具有突發(fā)性強(qiáng)顯著特點(diǎn)，導(dǎo)致雷電災(zāi)害的預(yù)警時(shí)間短，當(dāng)雷電災(zāi)害預(yù)警傳播不及時(shí)和不到位時(shí)，易造成雷電災(zāi)害事故。阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)的條件有限，在雷電預(yù)警信息傳遞時(shí)存在一定的困難，村民或牧民不能及時(shí)獲取到雷電預(yù)警信息，導(dǎo)致難以有效進(jìn)行農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)。村民或牧民由于沒有及時(shí)收到雷電預(yù)警信息，在雷電防御時(shí)會(huì)顯得匆忙和混亂，甚至雷電防護(hù)措施處于無效或低效的狀態(tài)，增加了農(nóng)村雷電災(zāi)害事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

第四，防雷設(shè)施欠缺。大部分阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)地形復(fù)雜且空曠，出現(xiàn)雷電災(zāi)害事故的風(fēng)險(xiǎn)較高，加之一些房屋建筑施工過程中沒有進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估，導(dǎo)致房屋建筑的隱患較大[2]。此外，受到資金、技術(shù)等因素的影響，較多村民的住宅沒有配備有效的防雷設(shè)施，例如：磚瓦屋頂缺乏接閃帶、住宅內(nèi)電源線雜亂、重要線路沒有進(jìn)行接地或屏蔽處理，這都給雷電災(zāi)害的發(fā)生埋下了隱患。

2 農(nóng)村雷電災(zāi)害特征的分析

雷電災(zāi)害的發(fā)生會(huì)有一些顯著特征，掌握雷電災(zāi)害的規(guī)律及特征有利于進(jìn)行科學(xué)有效的防護(hù)處理。在分析阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害特征時(shí)，可以從3個(gè)方面著手：時(shí)間分布特征、人員傷亡空間分布特征、雷電災(zāi)害地域分布特征?？偟亩?，阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)的雷電災(zāi)害會(huì)造成人員傷亡、信息設(shè)備損壞、建筑物或牧區(qū)設(shè)施受損。

第一，在時(shí)間分布特征上，6—8月是阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害高發(fā)期，以7月的雷電災(zāi)害最多，不僅有雷電活動(dòng)，還會(huì)伴有雷雨大風(fēng)，雷電災(zāi)害的防護(hù)任務(wù)重。通過對比阿拉善盟的城市地區(qū)與農(nóng)村地區(qū)可以發(fā)現(xiàn)，2013年后，城市地區(qū)的雷電災(zāi)害次數(shù)有所減少，但農(nóng)村地區(qū)的雷電災(zāi)害次數(shù)未有減少趨勢，前者是因?yàn)殡娮有畔⑾到y(tǒng)防雷措施日益完善，后者的防雷設(shè)施建設(shè)尚顯不足，導(dǎo)致易出現(xiàn)雷電災(zāi)害事故。近年來，阿拉善盟的農(nóng)村地區(qū)出現(xiàn)雷電災(zāi)害后，人員傷亡事件減少，多是建筑物或牧區(qū)設(shè)施受損、電器受損，主要原因是防雷減災(zāi)知識(shí)普及的有效推進(jìn)，村民或牧民掌握的雷電災(zāi)害防護(hù)知識(shí)及技能越來越多，可以有效進(jìn)行自我保護(hù)。

第二，在人員傷亡空間分布特征上，阿拉善盟的人員傷亡事故有94%是出現(xiàn)在農(nóng)村或牧區(qū)，但整體上人員傷亡數(shù)量逐年減少，尤其是2018年后人員傷亡事故明顯減少。之所以農(nóng)村或牧區(qū)易出現(xiàn)人員傷亡，主要原因是農(nóng)牧民常在開闊地、山地、草場及農(nóng)田忙農(nóng)活，當(dāng)有雷雨活動(dòng)時(shí)處于這些位置，易遭受雷擊，加之一些村民或牧民在雷雨天氣到來時(shí)無法安全躲藏，導(dǎo)致成為雷電災(zāi)害的受害人。阿拉善盟的農(nóng)村雷電災(zāi)害在形式上分為直接雷擊、雷電感應(yīng)，雷電感應(yīng)造成的危害性大，也是導(dǎo)致村民或牧民傷亡的重要原因之一。

第三，在雷電災(zāi)害地域分布特征上，內(nèi)蒙古自治區(qū)的雷電災(zāi)害在發(fā)生地域上有明顯特征。從農(nóng)村雷電災(zāi)害的發(fā)生這一角度而言，通遼市的農(nóng)村地區(qū)最易出現(xiàn)雷電災(zāi)害，雷災(zāi)總數(shù)可以排在內(nèi)蒙古自治區(qū)的第一位，然后依次是烏蘭察布市、赤峰市、阿拉善盟、呼倫貝爾市、呼和浩特市、錫林郭勒盟、興安盟、鄂爾多斯市、包頭市、巴彥淖爾市、烏海市。阿拉善盟的農(nóng)村出現(xiàn)雷電災(zāi)害的頻率較高，雖然阿拉善盟的農(nóng)村雷暴日少，但是雷電災(zāi)害事故較多，主要原因是阿拉善盟的雨雪較少，風(fēng)大、沙多，易產(chǎn)生靜電。此外，雷電災(zāi)害發(fā)生頻次還與人口活動(dòng)密度、電子信息化程度有關(guān)，若電線桿不符合防雷要求，當(dāng)遭遇雷擊時(shí)會(huì)誘發(fā)雷電災(zāi)情，甚至?xí)?dǎo)致大面積、區(qū)域性的雷電災(zāi)害。

3 農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)技術(shù)

3.1 雷電災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警

農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)應(yīng)始終凸顯監(jiān)測預(yù)警工作的重要地位，且要根據(jù)實(shí)際情況大力建設(shè)雷電監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)體系。阿拉善盟在進(jìn)行農(nóng)村地區(qū)的雷電災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警時(shí)，可以重點(diǎn)落實(shí)好以下3個(gè)方面措施。

第一，綜合分析農(nóng)村防雷要求，根據(jù)實(shí)際需求健全與優(yōu)化區(qū)域自動(dòng)氣象站，配備專業(yè)的氣象服務(wù)人員，發(fā)揮出人才優(yōu)勢與技術(shù)優(yōu)勢，以確保農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警工作的有效落實(shí)。

第二，將雷電災(zāi)害信息及時(shí)傳遞給村民或牧民，保證雷電災(zāi)害預(yù)警信息在傳遞時(shí)的準(zhǔn)確性是農(nóng)村地區(qū)雷電監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)的關(guān)鍵[3]。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，相關(guān)部門要有效利用微信、手機(jī)短信、廣播、電視、短視頻APP等信息傳播渠道，確保雷電災(zāi)害預(yù)警信息能夠及時(shí)準(zhǔn)確地傳遞給村民或牧民，便于他們有足夠時(shí)間采取相應(yīng)的防雷措施，降低雷電災(zāi)害的危害性，尤其是減少人員傷亡。

第三，高度重視雷電監(jiān)測預(yù)警業(yè)務(wù)體系的建設(shè)，重點(diǎn)監(jiān)測雷電天氣、大氣電場、雷擊易發(fā)區(qū)等，在雷雨天氣的多發(fā)時(shí)間應(yīng)該實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測預(yù)警。專業(yè)人員要高度重視雷電監(jiān)測、短時(shí)和臨近預(yù)警預(yù)報(bào)，確?？梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)雷電災(zāi)害預(yù)警信息，并快速將雷電災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布出去，最大限度降低雷電災(zāi)害的危害性。

3.2 基礎(chǔ)防雷設(shè)施建設(shè)

防雷設(shè)施建設(shè)不到位是農(nóng)村地區(qū)雷電災(zāi)害的頻發(fā)的重要原因。對此，在進(jìn)行農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)時(shí)，阿拉善盟要持續(xù)性推進(jìn)農(nóng)村基礎(chǔ)防雷設(shè)施的建設(shè)，可以將重點(diǎn)放在以下3個(gè)方面。

3.2.1 確保房屋建設(shè)區(qū)域的科學(xué)、安全 在建設(shè)房屋時(shí)，村民或牧民應(yīng)該尋求當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門的技術(shù)支持，對房屋建設(shè)區(qū)域進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估。所挑選的房屋建設(shè)區(qū)域必須滿足以下特定條件：遠(yuǎn)離雷電災(zāi)害高發(fā)地帶、雷擊風(fēng)險(xiǎn)小、避免因雷電災(zāi)害而誘發(fā)其他嚴(yán)重災(zāi)害[4]。通過對農(nóng)村房屋建設(shè)區(qū)域進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評估，可以從源頭上確保房屋建筑的安全，雷電災(zāi)害事故也可因此減少。

3.2.2 落實(shí)房屋雷電防護(hù)措施 目前，阿拉善盟的農(nóng)村房屋以磚混結(jié)構(gòu)為主，可以分為一層、二層及三層，普遍缺乏防雷裝置。按照要求對所建設(shè)的房屋建筑進(jìn)行防雷處理，若磚混房屋是簡單框架結(jié)構(gòu)，接閃器可以是鋼結(jié)構(gòu)金屬屋面或是鋼筋混凝土屋面的鋼筋網(wǎng)與梁鋼筋，引下線可以為鋼結(jié)構(gòu)柱或者可以進(jìn)行柱加固處理，接地裝置可以考慮選擇房屋建筑基礎(chǔ)中的鋼筋。有效連接各部分，并形成有效的電氣通路，確保可以實(shí)現(xiàn)直接雷擊防護(hù)。若房屋建筑是磚瓦結(jié)構(gòu)或磚石結(jié)構(gòu)，則可以將避雷針安裝在尖頂位置，或者安裝在較高的馬頭墻。若屋檐角位置、屋脊位置無法得到接閃器的有效保護(hù)，則應(yīng)該在屋脊轉(zhuǎn)角處鋪設(shè)接閃帶，通常接閃帶的鋪設(shè)直徑不能＜8 mm[5]。若房屋建筑已經(jīng)完成建設(shè)，但沒有按照要求進(jìn)行防雷處理，則可以考慮在房屋外墻的5 m位置種植水杉、楊樹等高大樹木，使樹木發(fā)揮出避雷針的作用。需要注意的是，在高大樹木生長至一定高度時(shí)，必須進(jìn)行修剪處理，避免旁絡(luò)閃擊。

3.2.3 重視雷擊電磁脈沖的防護(hù)處理研究結(jié)果顯示，雷電入侵時(shí)會(huì)依賴于各種線路，農(nóng)村的防雷處理要重視雷擊電磁脈沖入侵防御，采取一些科學(xué)措施。在布置線路時(shí)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行直埋地線設(shè)置安裝，或者是地溝線槽設(shè)置安裝，這樣雷雨天氣下道路所感應(yīng)到的雷電流就可以根據(jù)集膚效應(yīng)有效分散至地面，達(dá)到防雷減災(zāi)的良好效果。在進(jìn)行雷擊電磁脈沖的防護(hù)處理時(shí)，阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)好3個(gè)方面措施：

第一，對進(jìn)村前低壓線路進(jìn)行雷電防護(hù)處理。農(nóng)村地區(qū)的低壓線路一般采取架空引入的方式，沒有防雷線保護(hù)，當(dāng)處于空曠的野外環(huán)境，低壓線路易受到雷擊與雷電的電磁感應(yīng)，因此形成浪涌而進(jìn)入房屋建筑內(nèi)，損壞家用電器。對此，可以將絕緣子的鐵腳在最后進(jìn)村的電線桿上接地。

第二，對進(jìn)村后的低壓線路進(jìn)行防雷處理，確保低壓線路的合理布局。通常情況下，村莊內(nèi)部會(huì)生長著各種樹木，進(jìn)村后的低壓線路必須遠(yuǎn)離高大的樹木，避免在樹干上固定低壓線路，因?yàn)橐坏淠颈焕讚簦瑒t會(huì)導(dǎo)致電磁感應(yīng)雷擊[6-7]。

第三，對低壓線路的入戶進(jìn)行防雷處理。在每戶的進(jìn)線處布設(shè)一個(gè)刀閘開關(guān)，在出現(xiàn)雷雨天氣時(shí)，可以將刀閘開關(guān)拉下而切斷電源，避免雷電電磁脈沖通過低壓線路而進(jìn)入室內(nèi)。布設(shè)的刀閘開關(guān)十分有利，且實(shí)際的操作簡單有效，村民可以便于操作刀閘開關(guān)，通過該操作，能夠切斷家中所有電氣設(shè)備的電源，起到保護(hù)電子設(shè)備與線路的效果。

3.3 農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳

為提高農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)效果，相關(guān)部門必須重視防雷知識(shí)宣傳，確保村民可以掌握相關(guān)的防雷知識(shí)，具備防雷的相關(guān)技能。

首先，在進(jìn)行農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳時(shí)，基層的職能部門要擔(dān)負(fù)起責(zé)任，綜合評價(jià)村民的防雷知識(shí)掌握情況，確定出村民在農(nóng)村雷電災(zāi)害防護(hù)中的不足之處與錯(cuò)誤做法，在此基礎(chǔ)上制訂科學(xué)可行的防雷知識(shí)宣傳方案。

其次，基層的職能部門還要遵循因地制宜和循序漸進(jìn)的原則，可以定期或不定期組織宣傳教育活動(dòng)，且要印制所需要的防雷防災(zāi)技能宣傳資料，引導(dǎo)村民進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)。

再次，對偏遠(yuǎn)的農(nóng)牧區(qū)重點(diǎn)宣傳，有效利用好線上教育平臺(tái)，尤其是利用好短視頻APP，將農(nóng)村防雷知識(shí)以視頻的形式呈現(xiàn)在村民或牧民的眼前?？紤]到農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳具有長期性，相關(guān)部門要培養(yǎng)農(nóng)村氣象信息員，由他們根據(jù)實(shí)際情況組織各種形式的農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳活動(dòng)，既可以提高農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳效果，也可以構(gòu)建長效機(jī)制[8-9]。

最后，相關(guān)部門應(yīng)該在農(nóng)村防雷知識(shí)宣傳過程中強(qiáng)調(diào)防雷技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)，將農(nóng)村雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估的相關(guān)知識(shí)與技能傳授給村民或牧民，且有針對性地組建防雷技術(shù)隊(duì)伍，幫助當(dāng)?shù)卮迕窕蚰撩窀玫亟鉀Q房屋建筑防雷問題，村民或牧民遇到防雷處理方面的問題，也可以及時(shí)尋求防雷技術(shù)隊(duì)伍的支持與服務(wù)，從而大大提高農(nóng)村雷電災(zāi)害的防護(hù)水平。目前來看，阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)十分重視防雷技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)，由專業(yè)人員進(jìn)行農(nóng)村防雷處理及管理，可以給村民或牧民提供有效的防雷技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)，取得的成效值得肯定。

3.4 防雷減災(zāi)示范項(xiàng)目建設(shè)

在新時(shí)期的農(nóng)村雷電防護(hù)中，要凸顯農(nóng)村防雷減災(zāi)示范項(xiàng)目的重要地位，為后續(xù)農(nóng)村雷電災(zāi)害的綜合整治提供科學(xué)依據(jù)。

第一，不可對農(nóng)村的人文景觀造成破壞，如可使用仿生樹形接閃桿，讓布設(shè)的接閃桿與樹林融為一體，但必須確保有效避開閃電路徑，最大限度地減少雷擊次數(shù)。

第二，分散居住的農(nóng)村可以將接閃桿有效設(shè)置在老舊房屋旁，而改擴(kuò)建房屋及新建房屋應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和分析《農(nóng)村居民雷電防護(hù)工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50952—2013）中的要求，可以安裝多種防雷設(shè)施，如接閃帶。

第三，每戶安裝電涌保護(hù)器裝置，切實(shí)保障好村民的用電安全，確保村民在使用家用電器過程中的安全。目前來看，阿拉善盟農(nóng)村地區(qū)通過每家每戶安裝電涌保護(hù)器裝置，可以進(jìn)行雷電災(zāi)害的綜合防護(hù)，村民使用家用電器的安全性大大提高。

第四，實(shí)施“避雷亭”的規(guī)劃、施工及管理，發(fā)揮“避雷亭”的重要作用?？梢詫ⅰ氨芾淄ぁ苯ㄔO(shè)在農(nóng)村道路旁，村民外出遇到雷電天氣則可以第一時(shí)間進(jìn)入“避雷亭”躲避雷電的威脅。

第五，繼續(xù)研究防雷減災(zāi)示范項(xiàng)目建設(shè)的要點(diǎn)與注意事項(xiàng)，細(xì)化分解防雷減災(zāi)示范項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，確保落實(shí)落細(xì)，切實(shí)保障村民的生命安全。

4 結(jié)束語

農(nóng)村防雷工作是一項(xiàng)長期復(fù)雜的綜合系統(tǒng)工程，需要社會(huì)各個(gè)階層的人員共同參與協(xié)作，采用多種綜合防御措施，落實(shí)農(nóng)村防雷減災(zāi)工作。相關(guān)部門要認(rèn)識(shí)到農(nóng)村防雷工作的重要性和必要性，通過加強(qiáng)防雷科普知識(shí)宣傳、加強(qiáng)雷電防御管理，改善農(nóng)村落后的防雷現(xiàn)狀，從而有效減少農(nóng)村雷電災(zāi)害，保護(hù)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)利益和生命安全，其防雷意義深遠(yuǎn)。