深圳市雷电防御对策探讨

张家富 叶远航 梁友

摘 要：本文分析了深圳市雷电密度分布、雷电灾害状况，提出必须加强雷电监测与预警系统建设，掌握雷电发生、发展及致灾规律，优化雷电分区预警服务，满足雷电防御需求。同时，针对工业产业、危险品仓储、旅游行业以及民航、电力、电信、铁路、交通、港口物流、金融、电子信息、大型体育场馆和学校等行业，提出防御措施，为深圳市防雷减灾工作提供参考依据。

关键词：雷电防御；雷电密度；雷电灾害；监测预警

1、引言

深圳市属亚热带季风性气候区，地处纬度低，濒临南海，地形复杂，太阳辐射强，对流天气强烈，导致雷电活动十分频繁。每年因雷电造成人员伤亡事故时有发生，雷电灾害带来的直接经济损失均达数千万元以上，间接损失更是难以估量。随着深圳市社会经济的发展和现代化水平的提高，特别是由于信息技术的快速发展，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响将越来越大。

2、雷电密度分布

从近年来深圳市雷电监测数据统计分析，深圳市的年平均雷电密度地理分布特点是：西部多、东部少；内陆多、沿海少；珠江口附近多、大鹏湾附近少；山地多、平地少。强雷电密度区主要分布在深圳市的西部，较强雷电密度区主要分布在深圳市中部，一般雷电密度区主要位于东北部，全市平均雷电密度为8.2个/年·平方公里。

强雷电密度区：平均雷电密度为≥12个/年·平方公里的区域。主要位于西部，包括公明、光明、福永、西乡、石岩、观谰、松岗、沙井八个镇，面积约为 500平方公里，占全市面积约25%。其中西部凤凰山、公明镇、观谰镇平均雷电密度为≥16个/年·平方公里，为深圳雷电密度最强的区域，是全市平均雷电密度的2倍以上。

较强雷电密度区：平均雷电密度为8-12个/年·平方公里的区域。主要位于中部，包括南山、福田、罗湖、龙岗、布吉、平湖、坪地、坪山镇，面积约为790平方公里 ，约占全市面积39%。

一般雷电密度区：平均雷电密度为4-8个/年·平方公里的区域。主要位于东北部，包括盐田、横岗、龙岗、坑梓、葵涌东部、大鹏和南澳等，面积约为730平方公里，约占全市面积36%。

3、雷电气候与灾害特征

据深圳市历年雷暴日统计，年平均雷暴日为63天，全年均有雷暴发生，最多年雷暴日达103天，最少47天。雷暴主要集中在3-9月，多发期在5-9月，占全年的88%，雷电灾害也相对集中在5-9月，年平均雷暴日与雷电灾害基本呈正相关。雷灾事故相对发生较少的地区为深圳市东部地区，而雷电密度分布呈西强东弱，与雷电灾害地理分布情况基本一致。雷电灾害除因直击雷造成人员伤亡外，雷击电磁脉冲导致设备损坏，造成网络中断危害越来越大，危害主要集中在信息系统和供电设备等方面，建筑物雷击事件和爆炸事件也时有发生，按受损物体的不同分类统计，电子设备占63%，电力设备占11%，家用電器占10%，电力、电子设备和家用电器受损占总数的84%。

4、雷电灾害原因分析

1）部分建筑物无安装防雷装置，或已安装的不符合规范要求，易造成雷击损坏。

2）深圳市经济的高速发展以及信息化程度的提高，办公自动化、家庭电气化日益普及，设备抗雷击电磁脉冲干扰能力差，闪电感应产生的二次雷击使大量微电子设备损失严重。

3）综合布线设计时未全面考虑防雷措施，施工时未严格按照技术规范进行，造成防雷的先天不足，因闪电电涌沿线路侵入而损坏电子电气设备现象较为普遍。

5、雷电监测与预警系统建设

1）雷电定位监测网的建立：深圳市雷电定位监测网由1个中心站和4个子站组成，中心站设在竹子林国家气候观象台，子站分别设在罗田水库、蛇口港、西冲基地和坪地街道办。该系统具有三维定位功能，闪电定位仪监测范围达300公里，全天候捕捉雷电发生时间、地点和强度，误差不超过500米，可以提前1-3小时较准确地预警雷击的时间和方位。

2）大气电场仪的布设：深圳市大气电场观测网由12个监测点组成，分别建在：光明农场、深圳机场、蛇口港、竹子林、荔枝公园、羊台山、清林径水库、梧桐山、奥林匹克中心、三洲田、坝岗和西冲。单台电场仪测量范围12公里，根据将来雷电高分辨率数值模式的需要以及预警业务和服务精度的要求，12部电场仪未能够覆盖深圳市全部，必须加密增设，形成大气电场仪组网的电场监测网络，建立全市完整的大气电场仪数值模型。

6、雷电灾害的防御

1）工业产业的防御：工业产业是深圳经济发展的重要组成部分，约占深圳市整个产业产出的三分之二。高科技工业生产过程中大量采用自动化或半自动化控制系统，人工智能化程度高，各种设备极易因雷击而损坏，因此，除需完善工业生产场所防雷装置的防雷能力外，需建立雷击风险防护预案，由专人及时掌握雷电监测预警信息发布情况，在雷电来临之前启动防护预案，有步骤地加以布置和预防，最大限度地规避雷击风险。

2）危险品仓储的防御：深圳市的危险品仓储分布较为分散，从现状及总体布局规划来看，石油及液化气仓库分布除福田、大鹏和南澳以外，在繁华的罗湖和南山区，分布了近20个库区。这些场所一旦发生雷击意外事故，对全市的人居环境乃至城市形象都会造成极大的影响，必须运用先进的防雷技术手段，提高库区的雷电安全防范级别，在完善防雷装置的防雷能力的基础上，落实岗位责任制，指定专人负责防雷安全工作，同时，建立雷电灾害应急机制，定期举行防雷演习，利用雷电预警预测提供预警时间，采取应急措施，万一发生雷击事故，及时进行处置，减轻灾害造成的损失。

3）旅游公众场所的防御：按照城市规划，深圳市将建设三大旅游区。东部旅游区以七娘山和罗屋山为主体，建立钓沙和下沙滨海度假区，主要供市民休闲度假；中部则以著名的大梅沙度假区为依托，建成梧桐山和圆山度假胜地，服务外来游客；西部则汇集以往深圳几乎所有的著名景点：西丽湖、香蜜湖、锦绣中华、军事天地、高尔夫俱乐部等，组成休闲、度假和娱乐活动区。上述旅游区域和公众设施，绝大部分为露天，雷电是最大的天敌。一方面由于受本身功能以及建设成本的限制，现有的防雷措施根本无法完全保护场内人员；另一方面由于深圳市所处的特殊地理位置，雷暴的高发区是在海岸线附近，按传统的方法，采用听声辩雷来判断即将到来的雷暴，效率低且可靠性差，发生雷暴时，雷击点靠近，许多旅游景点和运动场所实际上没有任何可以依赖的人工预警时间。在当前技术装备条件下，雷雨天气来临时，最有效的安全措施就是迅速躲避，除此之外，必须完善现有防雷装置的防雷能力，建立可作为躲避雷击的避险场所和设施，根据雷电预警预测信息，在雷电来临前，停止户外活动，预先疏散室外人员，确保安全。另外，雷雨季节还应做好防御雷电灾害方面的宣传工作，在人员密集的地方可张贴防雷科普宣传画。

4）其它行业的防御：民航、电力、电信、铁路、交通、港口物流、金融和电子信息等行业，因雷电对设施安全运行破坏性强，系统中断和损坏对公众和社会危害较大，应进行雷电重点防御，落实防雷装置定期检测制度，做好安全隐患排查工作，采取经济合理的防雷措施，将雷害降到最低限度；建筑工地、果场蔬菜基地以及大型体育场馆和学校等，除完善雷电防护措施外，应建立雷电预警机制或预案，在收到雷电预警预测信息后，启动预案并采取应对措施。

7、结束语

深圳市是国内最早发布雷电预警信号的城市，随着深圳市高层建筑物的不断增加、城市热岛效应的不断增强和大气污染的不断加重，每年的雷暴日数呈增加趋势，雷电强度亦在增大，因此，在加强雷电监测和预测的基础上，还必须进一步开展雷电时空分布与形成机理的研究，掌握雷电发生、发展及致灾的规律，优化雷电分区预警服务，满足雷电防御的需求，最大限度地防止或减少雷电灾害的影响。