１.四川铸创安全科技有限公司 四川成都 610045
２.四川安全生产检测检验技术研究院 四川成都 610045
摘要：雷电灾害是联合国公认的最危急的自然灾害之一，通过大量的电击造成人畜的生命损失、建筑物损坏等，也能通过间接雷击的方式造成电子设备、输电线路等损坏等破坏。目前，雷电灾害带来的危害越来越得到人们的重视。近年来多名学者对各地的雷电灾害风险进行区划，其结果对提高雷电灾害的防御水平及为气象灾害综合风险区划有一定的作用。本文对雷电灾害易损性及风险区划进行了分析，以供参考。关键词：雷电灾害；易损性；风险区划
Analysis on vulnerability and risk division of lightning disaster
Qin Peijun 1,2
1. Sichuan Zhuchuang Safety Technology Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610045
2. Sichuan Institute of work safety inspection technology, Chengdu, Sichuan 610045
Abstract: lightning disaster is one of the most critical natural disasters recognized by the United Nations. Through a large number of electric shocks, people and animals lose their lives, buildings are damaged, and indirect lightning can also cause damage to electronic equipment, transmission lines and other damage. At present, people pay more and more attention to the harm caused by lightning disaster. In recent years, many scholars have carried out the division of lightning disaster risk in different regions. The results have a certain effect on improving the defense level of lightning disaster and the comprehensive risk division of meteorological disaster. This paper analyzes the vulnerability and risk division of lightning disaster for reference. Key words: lightning disaster; vulnerability; risk zoning
引言
雷灾发生的频度高、范围广、突发性强、损失大，是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一。风险区划作为风险管理的重要手段，对防灾减灾工作具有重要意义。长期以来，国内许多学者从雷电灾害易损性的角度对雷电灾害进行区划研究。
1数据资料
用到的数据有雷暴日数据、雷电数据、雷电灾害数据、土地利用数据、人口分布数据，其中雷暴日数据来源于本市1984－2013年4个地面综合气象观测站人工观测数据，雷电数据来源于西藏自治区ADTD闪电监测定位系统2014年5月－2016年4月的数据，雷电灾害数据来源于林芝防雷中心，土地利用分类数据来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http: www.resdc.cn)，人口分布情况来源于市统计局统计年鉴2015版。
2某市雷电灾害月分布
从数据统计来看，罗定雷灾月分布与雷暴月分布基本一致，均呈单峰分布，雷电灾害通常是在3月开始，10月结束，主要发生在5—7月这个阶段，这3个月发生的雷灾总次数占全年的76.29%，在一年当中，雷电造成的财物耗损占有82.86%，尤其是伤亡率达到74.19%，其中6月的死伤人口和7月的财务损耗率是最多的。这是因为某市位于低纬度地区，在亚热带气候中受到海洋季风的影响，此时期雷雨天气较多发，而这时农民正在农田进行收割耕种，因此人员伤亡在夏季较多发;到秋冬季节由于受来自内陆的干燥季风影响，雷雨天气减少，受雷电的影响减少。
3雷电灾害易损性区域分析
3.1致灾因子危险性分析
通常雷电灾害的致灾因子主要考虑雷电密度和雷电强度，雷电强度越大，密度越高，风险就越大。雷电密度是指单位面积内所发生的雷击大地的年平均次数。某一地区的雷电密度越大，该地区的致灾因子就越活跃，雷电灾害风险性越大。其计算公式为：D=0.1TD式中D表示雷电密度（次/km2.a），Td为雷暴日数。对某市7个气象站1961—2010年50年雷暴日资料利用克里金插值方法计算出各县市区的雷电密度，得到雷电密度分布图。通过Arcgis软件对某市2006—2011年闪电资料按照1×1km的格距进行统计分析，得到基于闪电定位资料的雷电密度分布图和雷电强度分布图。考虑到人工观测的雷暴日，观测范围具有局限性，但有50年的资料，时间长，具有一定的代表性，闪电定位资料在一定程度上会有误差和干扰，且观测资料只有6年，时间比较短，代表性较弱。因此，将2种方法所得的雷电密度权重取为50∶6，进行加权分析，得到加权后的雷电密度分布图。
3.2承灾体易损性分析
（1）经济密度
GDP数据来自中国科学院资源环境科学数据中心公开的中国GDP空间分布公里网格数据集。该数据集以1km网格的统计单元代替行政区域统计单元，综合考虑与GDP相关的多种因素，反映GDP数据在全国范围内的详细空间分布状况。
（2）人口密度
人口密度数据来自中国科学院资源环境科学数据中心公开的中国人口空间分布公里网格数据集。该数据集在全国分县人口统计数据的基础上，利用多因子权重分配法将以行政区为基本统计单元的人口数据展布到空间格网上，从而实现人口的空间化。
（3）雷电灾害承灾体易损性分布
承灾体易损性分布，是将本市土地利用类型，按30km×30km的均匀网格划分，然后采用面积归属法来计算网格区域内的易损性值，再利用GIS技术绘制易损性值分布图如图1所示。承灾体易损性大小，是反应承灾体对雷电灾害的敏感程度，承灾体易损值越大，受到灾害时，造成损失的风险也就越大，反之越小。由图1可知，本市承灾体易损区域主要在中西部以及北部，总体西部高于东部，北部高于南部。
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图1 雷击承灾体易损性分布
3.3雷电灾害风险
根据式(1)雷电风险评估模型计算本市雷电灾害风险度，采用层次分析法(AHP)确定权重系数a为0．667、b为0．333。运用GIS技术，先将雷电灾害风险评估指标致灾因子及承灾体易损性进行空间叠加运算，再利用自然断点分级法将雷电灾害风险值划分为低风险区、次低风险区、中风险区、次高风险区、高风险区五个等级，并基于ArcGIS绘制本市雷电灾害风险区划图如图2所示。
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图2 雷电灾害风险区划图
4风险等级评估方法
区域气象灾害风险等级评估，指特定各区域与未来某时段内的气象灾害造成的人员伤亡、财产损失与生态环境损毁的相对期望损失高低进行评估。依据区域气象灾害致灾因子的相对强度，各类脆弱性承灾体的性质，即脆弱承灾体的暴露程度或暴露承灾体的价值。再根据气象致灾因子相对强度与承灾体损失等级之间的矩阵关系(表1)，求得区域因灾造成的相对期望损失等级。通用计算公式为:
ＲL=f(Hg?Eg) (1)
式(1)中，ＲL表示风险等级(ＲiskLevel);Hg表示致灾因子的相对强度(Hazard Grade);Eg表示脆弱承灾体的暴露程度(Exposure magnitude)。
雷电灾害风险由致灾因子危险性和承灾体的脆弱性共同决定。该文雷灾危险性由地闪密度和最大地闪强度组成，脆弱性由乡村电器拥有量和乡村用电量组成(表2)。利用ArcGIS的自然断点分类方法及重分类技术将雷灾危险性及脆弱性的分布划分为极低、低、中、高、极高5个等级并重分类赋值为1～5，两者相乘结果按照极高(16～25)、高(10～15)、中(6～9)、低(3～5)、极低(1～2)分为5级(表1)，可得到最终的风险区划图。
表1雷电灾害风险分级矩阵
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5雷电灾害易损风险等级划分
量化各指标估值，将所有数据进行归一化，依据灾害风险模型，利用ArcGIS软件的空间分析与制图功能，根据各指标特征，选取1km×1km栅格尺寸，建立专设图层，根据一定的数学关系分配到每个栅格中，然后对各图层因数进行加权与计算，根据最终综合评判值的计算结果，分为低、较低、中度、高和极高5个风险等级。划分等级时，极高优先于高，高优先于中度，中度优先于较低，较低优先于低。将雷电灾害易损风险等级分为5个级别，各等级的评分与评估指标分级标准一一对应。最终利用GIS绘制出图。
结束语
随着国民经济的快速发展，电子信息设备的广泛使用，雷电造成的危害越来越严重。如何科学防雷、经济防雷显得越来越重要。因此，分析雷电活动特征，对雷电灾害风险性进行分析研究具有重要的现实意义参考文献[1]张秦国,延安市雷电灾害易损性分析与易损度区划.陕西省,延安市气象局,2018-07-19.
[2]王敏,孔尚成,王秀英.青海东部地区雷电灾害易损性分析与区划[J].气象科技,2018,46(02):412-417.
[3]吴安坤.贵州省雷电灾害风险评价与区划研究[J].中国农业资源与区划,2018,39(02):88-93.
[4]王敏,青海东部地区雷电灾害易损性分析与区划.青海省,青海省气象灾害防御技术中心,2017-11-24.
[5]张春燕,钟博宏,张宇飞.广州市雷电灾害易损性分析评估和易损度区划[J].陕西气象,2017(06):23-28.
基金项目：四川省安全生产科技项目（aj20180418183541）
论文作者:秦培均1,2
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/9
标签：雷电论文; 灾害论文; 风险论文; 易损论文; 区划论文; 数据论文; 密度论文; 《防护工程》2019年20期论文;