淳安县雷电灾害易损性风险区划

余昌松 李全平 刘大伟 夏华聪

摘要利用2007年1月—2015年10月浙江省ADTD型闪电定位仪所获取的地闪的经纬度、雷电强度、地闪密度资料，结合淳安县的经济发展状况、人口密度、居住环境，选取致灾因子、经济易损指标、生命易损指标、承灾能力，对淳安县雷电灾害活动的时空分布特征以及雷击风险区划进行研究。结果表明，千岛湖、汾口、威坪、梓桐、浪川属于极高易损区，屏门、左口、金峰、富文属于极低易损区。

关键词雷电灾害；易损性；风险区划；淳安县

中图分类号S429文献标识码A文章编号0517-6611（2017）08-0200-03

Risk Zoning of Lightning Disaster Vulnerability in Chunan County

YU Changsong1，LI Quanping2，LIU Dawei1 et al

（1.Chunan County Meteorological Bureau，Chunan，Zhejiang 311700；2.Haiyan County Meteorological Bureau，Haiyan，Qinghai 812200）

AbstractBased on the latitude and longitude， lightning intensity， ground flash density data of ground flash acquired by ADTD lightning locator in Zhejiang Province in January 2007 to October 2015，combined with the economic development status， population density and living environment of Chunan County， the temporal and spatial distribution characteristics of lightning disaster activities and the lightning risk zoning in Chunan County were studied by selecting the disaster factors， the economic vulnerability index， the life vulnerability index and the disaster tolerance ability.The results showed that Qiandao Lake，Fenkou，Weiping，Zitong，Langchuan were extremely high vulnerability area；Pingmen，Zuokou，Jinfeng and Fuwen was extremely low vulnerability area.

Key wordsLightning disaster；Vulnerability；Risk zoning；Chunan County

雷電灾害是自远古以来一直发生在自然界的气象灾害，是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，也是目前我国十大自然灾害之一。全球每年因雷击导致的火灾、爆炸等事故频繁发生，特别是进入信息时代以来，雷电灾害逐年增加。据胡先锋等[1]统计，全国平均每年发生雷电灾害1 885.7次，其中 1998—2001 年平均每年为 1 017.8 次，2002—2004 年平均每年为 2 973.0次，逐年雷电灾害次数呈现波动增长，平均增长幅度为 73.8%。据淳安县雷电防护管理局统计，仅2015年淳安县发生雷电灾害事故15次，造成经济损失42万余元，1人死亡。

雷电已经对人民生命财产安全和社会发展构成了严重威胁[2]，因此，雷电灾害的防御工作得到各地政府部门、国内外学者的高度重视。国内许多学者对我国雷电灾害及相关因素进行分析，结果表明，雷灾事故数、雷灾人员伤亡数与我国不同地区的致灾因子（闪电活动）、承灾体（人口和经济发展现况）呈正相关，相同的孕灾环境下造成雷电伤害人员的方式特征不同，雷击死亡人数在农田最多，而受伤人数在建构筑物内最多[3-7]。有学者对广东省、黑龙江省、北京市等地雷电风险区划进行研究，提出雷电灾害的潜在易损性和现实易损性概念，反映近年来该地区雷电活动的基本规律[8-10]。以上研究都是集中在大范围环境中进行研究，精细化局地雷电灾害区划研究较少[11-12]。笔者以淳安县闪电定位监测资料为基础，对淳安县雷电活动规律、雷电灾害风险区划进行了研究，以期为淳安县防雷减灾工作提供参考。

1资料与方法

1.1资料来源

气象资料为2007年1月—2015年10月浙江省ADTD型闪电定位仪所获取的地闪的经纬度、雷电强度、地闪密度资料；地理信息数据为淳安县数字地图提供的行政区划及国土面积；社会经济数据为淳安县2014 年统计年鉴和各乡镇气象协理员协助统计上报的数据；历史灾情数据来自2008年6月—2015年10月淳安县气象局雷灾调查、鉴定、评估和统计上报的雷灾记录。

1.2统计方法

雷电灾害风险评估和风险区划时要用到多类指标进行加权综合，为了消除各指标的量纲差异，对每一个指标值进行归一化处理，各个指标归一化计算公式为：

X′=x/Xmax（1）

式中，X′与x相应为指标的量化值序列和原始值序列；Xmax为指标序列的最大值。

2雷灾易损性评价指标及风险区划

2.1指标确定

借鉴承灾体脆弱性评价指标的量化方法，结合灾害案例分析和雷电灾害的实际情况选择确定指标。该研究采用致灾因子（D）、经济易损指标（E）、生命易损指标（F）、承灾能力（P）4 个指标来分析淳安县的雷灾易损性。

2.1.1致灾因子（D）。

在省级或地区级的雷电灾害易损性分析及风险区划中，致灾因子都沿用雷击密度（雷暴日）来进行分析评价的。雷击密度越大，说明雷电灾害的孕灾环境复杂，致灾因子活跃，承灾体易损性大。雷暴日虽然能反映雷电在时间尺度上的活动特征，但不能反映县级区域内雷电在空间尺度上活动特征。通过对地闪监测数据资料的分析发现，地闪密度与雷暴日的相关性比较好。因此，该研究利用2007—2015 年地闪监测数据作为致灾因子。

致灾因子危险性主要考虑雷电强度和地闪密度两方面的因素，雷电强度越大，地闪密度越高，雷击的风险越大。地闪密度就是单位面积上的地闪次数，地闪强度是2007—2015年浙江省闪电定位系统中获取的全县23个乡镇雷电强度监测数据资料，所有雷电电流强度（正、负取其绝对值）样本资料汇总排序参照WMO 推荐的数值，按百分位数分别确定不同等级所对应的电流强度阈值（表1），由此划分出各级电流强度范围。

将各个站点的不同等级电流强度归一化后，根据电流强度产生的破坏力，从5 级到1 级依次取权重系数为5/15、4/15、3/15、2/15、1/15，加权平均得到各个乡镇雷电强度数值。考虑到因子的稳定性和可靠性，地闪密度和雷电强度权重取2∶1。先将其归一化再加权综合，整理之后得到全县各乡镇致灾因子指标数据。

2.1.2经济易损指标（E）。计算公式为：

E=DS/S（2）

式中，E为区域内单位面积受雷电危害的经济数量（万元/100 km2），DS为各乡镇2014年工农业总产值和旅游门票收入的统计数据，S 为区域国土面积。E客观地反映了区域内财产受到雷电灾危害的程度和分布情况。由公式（2）计算结果后，将其归一化处理得到全县各乡镇E。

2.1.3生命易损指标（F）。计算公式为：

F=LS/S（3）

式中，F为区域内单位面积受雷电灾害影响的人口数量（万人/100 km2），LS 为统计年限内区域内常住数量，S为区域国土面积。F 客观地反映了区域内生命对雷电灾害的敏感性。

淳安县是一个劳动力输出大县，在外打工的人数有125 393人，参加本县田间劳动（野外活动人数）人数128 461人。另外，淳安县又是一个旅游大县，旅游主要分布在千岛湖区域，旅游人口并入千岛湖镇的野外活动人数。从易损性分析得知，受到雷灾危害最严重的应该是参加野外田间劳动的人群，应当受到重点关注。从实际情况考虑，在统计区域总人口时，按野外田间劳动人口数和总人口数2∶1权重合并统计。再按公式（3）计算，最后将其归一化处理得到全县各乡镇生命易损指标数据F。

2.1.4承灾能力（P） 。计算公式为：

P=1-MS/M（4）

式中，P为区域内老旧建筑物占建筑物总量的比重，MS为2004年后建筑物的数量，M为建筑物的总量。P客观地反映了区域内承受雷电灾害的能力。由公式（4）计算，经归一化处理得到全县各乡镇承灾能力指标数据P。

2.2区域划分、易损性评价指标

淳安县现有23个乡镇，为使研究成果应用于指导防灾减灾实践，应保持行政区的完整性，故以乡、镇为分析单元进行易损性对比分析。根据上述各评价指标的定义，计算出各乡镇雷灾易损性指标，结果见表2。

为便于分析和评价，综合评价指数采用极高、高、中、低、极低5 级描述。距平百分率-20%～20%为中，指数定为0.6；距平百分率21%～40%为高，指数定为0.8；距平百分率大于40%为极高，指数定为1.0；距平百分率-21%～-40%为低，指数定为0.4；距平百分率小于-40%为极低，指数定为0.2。将各项指数之和作为各乡镇综合易损性指数，结果见表3。

2.3淳安县雷灾易损区划

将综合指数（X）按5 级划分：X<1.5为极低易损区，1.5≤X<1.7为低易损，1.7≤X<2.3为中易损区，2.3≤X<3.0为高易损区，X≥3.0为极高易损区，得到淳安县雷灾易损区划（图1）。从图1可看出，千岛湖、汾口、威坪、梓桐、浪川属于极高易损区，姜家、枫树岭、大墅、文昌属于高易损区，中洲、鸠坑、王阜、临岐、石林属于中易损区，宋村、界首、安阳、里商、瑶山属于低易损区，屏门、左口、金峰、富文属于极低易损区。

3区划结果验证

为检验区划结果的优劣，需将区划结果与实际灾情进行对比验证，为此收集整理了2008—2015年淳安县气象部门雷灾统计上报资料中的91起雷灾记录。由于统计资料年限较短，加上部分农村仍存在迷信观念，不愿如实上报雷灾灾情，使雷电灾害统计结果的完整程度存在一定的不确定性。仅从91起雷灾记录结果可以看出，综合区划结果与历史雷电灾情比较一致，能够客观地反映淳安县雷电灾害分布的实际。

4结论

（1）采用综合评价指数（极高、高、中、低、极低5级）描述淳安县雷电灾害易损区，结果表明：千岛湖、汾口、威坪、梓桐、浪川为雷电极高易损区；姜家、枫树岭、大墅、文昌为雷电高易损区；中洲、鸠坑、王阜、临岐、石林为雷电中易损区；宋村、界首、安阳、里商、瑶山为雷电低易损区；屏门、左口、金峰、富文为雷电极低易损区。

（2）采用2008—2015年淳安县历年各乡镇雷电灾情数据与区划结果对比验证，从91起雷灾记录结果可以看出，综合区划结果与历史雷電灾情比较一致，能够客观地反映淳安县雷电灾害分布的实际。

（3）某一地区雷击灾害的发生及其造成的损失情况既与该地所处的地理位置、大气环境状况有关，也与该地人口密度、经济发展状况有关。淳安县一主二副的千岛、汾口、威坪等3个乡镇是全县人口密度最大、经济最发达的乡镇，因而成为雷灾易损度极高的地区。

参考文献

[1] 胡先锋，刘彦章，肖稳安.1998-2004年中国雷电灾害特征分析[J].气象与减灾研究，2007，30（3）：56-59.

[2] 刘佼，肖稳安，陈红兵.全国雷电灾害分析及雷灾经济损失预测[J].气象与环境科学，2010，33（4）：21-26.

[3] 马明，吕伟涛，张义军，等.我国雷电灾害及相关因素分析[J].地球科学进展，2008，23（8）：856-865.

[4] 马明，吕伟涛，张义军，等.1997-2006年我国雷电灾情特征[J].应用气象学报，2008，19（4）：393-400.