石山地区防雷避雷工作的特殊性论文_陆建峰

石山地区防雷避雷工作的特殊性论文_陆建峰

(广西百色市气象局,广西百色 533000)

摘要:本文根据百色市石山区土层结构类型、地电传导特点,对不同土层结构区域雷击状况进行分析,从中找出重点,采取有效避雷措施。

关键词:石山区;土层结构;雷击

引言

百色市12个县(区),总人口413万由壮、汉、苗、瑶、彝等多个民族组成,总面积为3.62万平方公里,是云贵高原边缘地带,由西北向东南倾斜最高海拔2060多米。而右江河谷盆地海拔仅80多米。由此可知高差大地型非常复杂,是九山半水分田的山区。而石山区约占总面积一半稍多,分布又十分破碎,几乎12个县没有石山区县份,石山结构差异也非常之大,这就给防雷避雷工作带来许多特殊性和困难性。经过多年工作实践探索,就此提出我个人的浅见。

1 石山地区

从避雷角度把石山区归纳为如下几种土层结构类型,地电传导特点及雷击状况分析:

典型石灰岩(碳酸钙)结构型:这种山型从山底部到山顶均为石灰岩,基本不生长植物,导电能力很差,地电似乎为零,地面静电压不明,据当地一些高龄老人说,多代以来没有听说这种山型有雷击发生。

1.1石灰岩夹杂泥土的石山型

这种类型往往形成纵裂状,泥土夹在纵裂缝中,缝隙大小不均,有的形成断层裂缝,有泥土处生长一些稀蔬树木,由于营养不足树木长得不高。有些地方生长有榕树,气根非常发达而往四周申延,遇上别处裂缝再扎根,根系范围很广而非常之高大。较大缝隙泥土肥沃也长一些高大杂树。这样地型,久旱之年不易造成雷击灾害。雨季开始后,石缝中泥土湿度增大,树木也开始生长转为青绿,地电传导能力增加,地电随裂缝泥土往上传导。地层不连续性,地电场在一些缝隙形成高压电场,一旦有雷雨云过天顶带有强高压而形成雷击。特别高大树被雷击机率很高,把树及石头炸开滚下山脚而造成人畜伤亡和财产损失。在山区这种现象并非少见,必须引起高度重视。

1.2高海拔“鸡窝”土坯结构型

这种类型底层以石块为主,覆盖浅薄表土层,四周石头突起,中间有小片泥巴,很似鸡窝,群众无法用牛翻犁,只能用锄头坨松土把玉米或其他旱粮作物点布于土中。这种类型是一片片石山区,形成梯形石山区(群众称弄伤),耕作区大小不一,土层厚薄不一,以隆林县德峨乡最为典型,居住苗瑶少数民族,生活困难,饮水是最大难题。这类地型海拔在千米以上,土坯干旱,地层导电能力很差,一般很少被雷击造成灾害,属少雷击区。

1.3低海拔,石土混合地貌型

此类型与上一类型近似,但地势平缓,面积大,土层较深,但还是石土间隔,土层深浅不一,平坦中有高低不等小山丘,有的山丘上覆盖泥土,生长着小灌木或杂草,土地较肥沃地方群众开垦种植旱粮作物,土层厚而又宽广之地方又有水灌溉的,群众开垦种水稻。这些地方居住壮族同胞,村寨分散,住户不多,但密度较大。这类地形地貌又是工厂、矿山区所在地,如平果、德保铝厂都在此类地形。雷区分布复杂,又是我们防雷避雷工作重点区域之一。由于当前探测手段和仪器设备落后,全靠地形地貌分析判断,稍有不慎而造成失误,后果不堪设想。

1.4山区盆地型

这类型一般四面环山,山高度相对较高,中间形成宽广盆地,土层深厚而肥沃。盆地中间仍布有大小不等矮山坡,是村寨住地,人口多,寨子大。地下水位高,往往在某一个大山下流出地下水形成内河以供群众饮用和农田灌溉。区域内人口众多,由于交通方便,生活比较富裕。这种地形地貌雷区固定,形成多雷或无雷灾害区域。

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1.5砂岩或砂页岩地型:

这种地型地势有两种岩石结构方式。一种是山体都是砂岩,表层覆盖一层深浅不一的表土层,表面看是土坡型,土层较深厚而肥沃处生长着高大树木,浅薄地生长小灌木。山脊山樑上土层干燥生长杂草,甚至草木不生疏土,这类地形地势往往是两山夹一沟形态,沟的宽窄不一,坡徒度平缓不一,宽处形成山沟田填种植水稻,窄处只是一条水沟,到沟上端,两山合陇成较高大山坡。这种砂岩地型结构,雷击区有它的特点,坡顶往往很少被雷击而在较平缓田坝是雷击区。

我市右江区永乐乡西北乐村为砂岩结构,两坡夹成一沟,沟内流水不断,沟上湿泥好似一条导线,田坝上半部分又是两坡砂岩汇合处,沟到此止,好似导线已断,地电不能再往上传导而形成强高压电场,群众反映有一田坝几乎年年被雷击,可通过人为改造,可避免雷击灾害。

1.5底层为砂岩,中层为砂页岩或从底层至上层均为砂页岩

土层分布特点与砂岩型基本相似,区别在于坡形较大山脊山樑明显,山沟树木较多山脊杂草丛生面积大多数为一年生草木,秋冬杂草枯黄形成很厚干草层。地电传导比砂岩好但遇上久旱无雨之年,土坯旱燥地电传导受阻某处形成强大电场,一旦有雷雨云过顶而闪电雷鸣,出现雷击而发生山林火灾。

2抓住关键,采取有效避雷措施

①石灰岩夹杂泥土石山型,近山居住小寨最安全方法是:搬到离山脚较远地方居住。也可在山脚母质土层种高大刺竹,利用刺竹自然导电性能(后面有详细论述)以降低山脚一带静电场而起到避雷效果。也可在山寨附近选好地点埋避雷电极板以降低山脚一带地电场,避免山脚电场往山上泥层传导而起避雷作用。

②高海拔“鸡窝”土坯结构型地型地貌,是七分石头一分土地方,地下几乎是大石板块,导电能力很低,静电压不会很高,故所属少雷击区域,再则其附近肯定有更高主山,隆林县德峨乡北面是金钟山,海拔1880米,雷雨云母体受此山阻隔而绕道不过此区域,成为少雷主要因素。再则地底层板块石灰岩隔绝更深层次石缝中土坯传导地电,地表地电场不会太高而避免雷击。如果发现某处出现局部多雷小区域,经过详细考察多雷成因,可用人为方法采取避雷措施。

③低海拔土石混合型地貌,这类地形特点,地下岩石板块及土层深浅难以摸清,加上当前我们探测手段不高,仪器设备落后,全靠外表地貌分析判断,很难摸清雷区岩层的分布特点,给防雷避雷工作带来很大困难。根据我多年实际探索,基本掌握此类地型避雷手段,效果很好,没有出过雷击事故,一句话“找到真正的母质土层是关键。”在这样地形地貌一定不能马虎,做到耐心考察详细分析终究会找到母质土层。平果、德保铝厂避雷工作,在大家共同努力下,避雷措施周全效果都较理想,没有出现重大技术差错。

4山区盆地型,这类地型是我们防雷避雷工作重点区域之一,一旦有差错就会造成很大损失,甚感责任重大,但这样区域条件较好,群众文化素质高,往往几代人连续居住,对这里生态环境都较了解,所以我们第一步要调查分析走访群众,掌握历代以来雷击损失状况,雷区大致分布状况或防雷避雷经验。大坝田中间方形土坡居住300多户家户,多数户住上百多年了,对这里情况了如指掌,过去寨子有过雷击,后来老人在寨子四周种植刺竹,好似中大围场,据高龄老人说,从此后未出现雷击灾害,经我详细考察分析,每丛刺竹高15—20米,下大上小与避雷针近似,群众说,刺竹开春后水就上树,竹间都藏有生理水,生长期与雨季同步,根系丛生而发达,故所导电性能良好,田坝中静电传导到寨子边被刺竹尖端放电而起到避雷作用。

5砂岩或砂页岩地型,这类地形关键是防止森林火灾,保护生态环境为主要课题,也是山区人民脱贫致富重要问题。这类地型地貌防雷避雷宜大面积植树造林,提高上坯湿度促进地电传导,利用高坡及一些树木放电作用可降低静电场电压而达到防雷避雷目的。特别是我市地处南亚热带季风气候区,雨季与树木生长期同步,雷雨期树已开始生长蘩茂地面湿度大,避雷效果显著。提倡植树造林防雷避雷,达到很好防雷避雷效果,至于种什么树,如何选好地点仍有待进一步研究。

作者简介:陆建峰(1971-),男,壮族,广西省东兰县人,本科学历,助理工程师,从事雷电防御与应用工作。

论文作者:陆建峰

论文发表刊物:《科技研究》2018年7期

论文发表时间:2018/9/11

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