盧禹茜
摘要:本文利用1970-2011年成都地區(qū)13個(gè)區(qū)縣站點(diǎn)的雷暴資料進(jìn)行分析和總結(jié),并對(duì)2006年至2011年的雷暴災(zāi)害資料進(jìn)行了分析,得出雷暴日數(shù)和雷災(zāi)次數(shù)都在每年的7、8月份達(dá)到最大,雷暴日的數(shù)量與雷暴災(zāi)害的數(shù)量正相關(guān)的結(jié)論。而關(guān)于雷災(zāi)的分布,農(nóng)村雷電災(zāi)害主要是人員損傷,而城市雷電災(zāi)害主要是經(jīng)濟(jì)損失。關(guān)于雷電災(zāi)害的行業(yè)分布,可得出家用民用所遭受的雷電災(zāi)害百分比最高,其次為水電行業(yè)。通過(guò)以上分析利用7個(gè)單獨(dú)指標(biāo)計(jì)算出1個(gè)綜合指標(biāo)從而對(duì)成都地區(qū)13個(gè)區(qū)縣進(jìn)行區(qū)域綜合易損度劃分,得出龍泉、大邑、都江堰為雷電災(zāi)害極低易損區(qū),浦江、崇州、邛崍、彭州和金堂為低易損區(qū),郫縣和新都為中易損區(qū),雙流和新津?yàn)楦咭讚p區(qū),溫江是極高易損區(qū)。
關(guān)鍵字:雷電災(zāi)害;成都地區(qū);分布特征;區(qū)域劃分
一、成都地區(qū)雷電災(zāi)害的分布特征
(1)成都地理概況
雷電災(zāi)害的孕育、發(fā)生、發(fā)展與區(qū)域環(huán)境狀況有密切關(guān)系,主要表現(xiàn)在區(qū)域地理地貌、人文環(huán)境、氣候環(huán)境等方面。(1)地理地貌:成都位于成都平原中部,介于東京102°54′至104°53′,北緯30°05′至31°26′之間。(2)氣候環(huán)境:成都屬亞熱帶季風(fēng)氣候,具有春早、夏熱、秋涼、冬暖的氣候特點(diǎn),年平均溫度16攝氏度,年降雨量1000毫米。成都?xì)夂虻囊粋€(gè)顯著特點(diǎn)是多云霧,日照時(shí)間短。(3)人文環(huán)境:成都市常住人口1257.9萬(wàn)人,人口的自然增長(zhǎng)率為千分之二,僅次于重慶、上海、北京,居中國(guó)第四位。成都市人口老齡化進(jìn)程正在加快。這些都關(guān)系到人們的防雷意識(shí)差異及災(zāi)害發(fā)生時(shí),人們對(duì)災(zāi)害的抵御能力。
2.2.1 雷暴災(zāi)害年分布以及雷暴日年分布的關(guān)系
2006年至2011年,成都地區(qū)每年發(fā)生的雷電災(zāi)害主要集中在7、8月,而春秋季如4、5、6、9月也時(shí)有雷電災(zāi)害發(fā)生,這與成都地區(qū)天氣氣候的季節(jié)變化特征有關(guān)。1970年至2004年35年成都地區(qū)十三個(gè)站點(diǎn)的平均雷暴日數(shù)分布曲線。1970年至1982年雷暴平均日數(shù)整體呈明顯減少的趨勢(shì),然而從1982年至2004年雷暴日數(shù)的減少趨于平緩。成都地區(qū)雷暴日的年變化有10年左右的周期震蕩。了解這一演變規(guī)律對(duì)開展雷電監(jiān)測(cè)和預(yù)警研究有一定的參考價(jià)值。隨著雷暴日數(shù)的減少,雷災(zāi)發(fā)生的概率也會(huì)減小。但從雷災(zāi)最年明顯減少的趨勢(shì)也可以分析出,隨著防雷事業(yè)的發(fā)展、防雷設(shè)施的完備及人們防雷意識(shí)的加強(qiáng),雷災(zāi)發(fā)生的概率逐漸減小。
2.2.2 雷電災(zāi)害月分布與雷暴日月分布的關(guān)系
雷暴日和雷電災(zāi)害多發(fā)生在7、8兩個(gè)月,而4、5、6、9月雖也有發(fā)生但次數(shù)較少。雷電災(zāi)害的月變化趨勢(shì)與雷暴日的月變化趨勢(shì)基本一致,由圖可見,雷暴日的最大值和雷電災(zāi)害的最大值均發(fā)生在7月,其次發(fā)生在8月。顯然,雷電災(zāi)害次數(shù)與雷暴日次數(shù)有很大的關(guān)系。
2.3 雷災(zāi)災(zāi)害造成的城鄉(xiāng)損失差異
2006年至2011年城鄉(xiāng)按損失類型分類的雷災(zāi)損失統(tǒng)計(jì)如圖5所示??梢钥闯?,農(nóng)村雷電災(zāi)害主要是人員傷亡損失,而城市雷電災(zāi)害主要是經(jīng)濟(jì)損失,這一方面是因?yàn)椴煌鐣?huì)背景下人們所受的教育不同,具有的科學(xué)知識(shí)不同,對(duì)自然現(xiàn)象的了解程度和深度有差異,所以其防雷意識(shí)也有所差異。另一方面由于城市比農(nóng)村信息化程度高,電子電器設(shè)備的使用率也較高,容易受到雷電的破壞而造成相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失。
2.4 雷電災(zāi)害的行業(yè)分布
家用民用中遭受雷災(zāi)的百分比最高,達(dá)到41.1%,從雷災(zāi)記錄看,在城市受到損害的主要是辦公電子電器設(shè)備,而在農(nóng)村主要是家用電子電氣設(shè)備受損。但相較于城市而言,農(nóng)村的建房屋和人員受損更加嚴(yán)重。水電行業(yè)遭受雷災(zāi)的百分比為14.3%,居第二位,成都地區(qū)云層容易形成,而且云層較低,往往出現(xiàn)重復(fù)性雷擊,雷電能量易向線路附近積累,高空高幅值得雷電先導(dǎo)極易被招致。所以電力行業(yè)的工作環(huán)境如果防雷措施有疏漏,或是受到超過(guò)耐受能力的強(qiáng)雷擊,都會(huì)引發(fā)雷災(zāi)事故,造成嚴(yán)重的后果。醫(yī)藥和教育所占的百分比最低,都為2%。這兩個(gè)場(chǎng)所都是人員密集地,而且其中的人群對(duì)災(zāi)害的抵抗能力都較弱,因此各地對(duì)這兩個(gè)場(chǎng)所的雷電防護(hù)工作都較重視,盡可能減小其受到雷擊的可能性。
3 成都地區(qū)雷災(zāi)易損性評(píng)估
雷災(zāi)易損性是指雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)記起處理災(zāi)害事件的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)能力的綜合量度,承災(zāi)體雷災(zāi)易損性分析是雷電災(zāi)害的重要組成部分,它包括自然易損性、經(jīng)濟(jì)易損性和社會(huì)易損性等方面的內(nèi)容。本文從雷電災(zāi)害發(fā)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景、雷電災(zāi)害強(qiáng)度以及自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)損失等方面確定了易損性評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)成都地區(qū)13個(gè)區(qū)縣進(jìn)行了易損度區(qū)域劃分的探討和評(píng)估。
3.1 易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)
雷災(zāi)易損性評(píng)價(jià)可以根據(jù)在后損失評(píng)估體系采用反推法確定的指標(biāo);基于社會(huì)易損性理解所構(gòu)想的指標(biāo);由災(zāi)害案例采用信息量法確定的指標(biāo);從區(qū)域宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展描述選取的指標(biāo)來(lái)確定[8]。由2.2節(jié)成都地區(qū)雷電災(zāi)害的時(shí)空分布特征分別從雷電的時(shí)空分布與雷擊災(zāi)害損失、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與;雷擊災(zāi)害損失、區(qū)域人口分布與雷擊災(zāi)害損失等方面分析為易損性評(píng)價(jià)指標(biāo)提供了選擇依據(jù),因此,綜合這四種方法,確定用以下7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià):
(1)雷擊年平均密度:雷擊年平均密度是指區(qū)域單位面積上雷擊大地的年平均次數(shù)??捎霉?0.024計(jì)算,單位為次/(km·a)。其中是年平均雷暴日,可根據(jù)區(qū)域氣象站資料確定。
(2)區(qū)域強(qiáng)雷擊密度:區(qū)域強(qiáng)雷擊密度是指一定時(shí)期內(nèi)區(qū)域單位面積上強(qiáng)度超過(guò)50KA的閃電次數(shù),可用強(qiáng)地閃次數(shù),可用強(qiáng)度山次數(shù)/區(qū)域面積確定,單位為次/100。
(3)雷電災(zāi)害頻數(shù):雷電災(zāi)害頻數(shù)是指區(qū)域內(nèi)發(fā)生雷電災(zāi)害的年平均次數(shù),可以用N年區(qū)域雷災(zāi)次數(shù)/N確定,確定為次/年。
(4)經(jīng)濟(jì)損失指標(biāo):經(jīng)濟(jì)損失指標(biāo)是指一定時(shí)期內(nèi)區(qū)域單位面積上的類在經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額,可以用區(qū)域雷災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額/區(qū)域面積確定,單位為萬(wàn)元/100.
(5)人員傷亡損失指標(biāo):人員傷亡損失指標(biāo)是指一定時(shí)期內(nèi)區(qū)域單位面積上的雷災(zāi)中人員傷亡人數(shù),可以用區(qū)域雷災(zāi)人員傷亡數(shù)/區(qū)域面積確定,單位為人/1000。
(6)人口密度指標(biāo):人口密度反映了雷災(zāi)發(fā)生時(shí)的人員傷亡隱患,人口密度越大,社會(huì)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,雷災(zāi)發(fā)生時(shí)可能造成的損失就越大。該指標(biāo)單位為人/10。
(7)人均國(guó)民生產(chǎn)總值指標(biāo):區(qū)域人均國(guó)民生產(chǎn)總值直接反映了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異,是區(qū)域易損性的重要指標(biāo)。該指標(biāo)單位為萬(wàn)元/人。
以上指標(biāo)中前三個(gè)指標(biāo)反映了區(qū)域受災(zāi)的可能性;第四、第五指標(biāo)反映了區(qū)域歷年受損程度;最后兩個(gè)指標(biāo)反映了區(qū)域受災(zāi)隱患以及抵御災(zāi)害的能力。
4 雷點(diǎn)災(zāi)害易損性區(qū)域劃分
4.1 聚類分析進(jìn)行區(qū)域劃分
聚類分析就是將變量按一定規(guī)則分成組或類的數(shù)學(xué)分支。而動(dòng)態(tài)聚類法就是用所調(diào)用過(guò)程選擇初始凝聚點(diǎn),讓變量按某種原則向凝聚點(diǎn)凝聚,其過(guò)程如下圖所示:
按照易損度可將成都13個(gè)區(qū)縣分為5類區(qū)域,調(diào)用SAS-FASTCLUS過(guò)程在綜合指標(biāo)中選取5個(gè)初始凝聚點(diǎn)進(jìn)行分類。分類結(jié)果如下:溫江是極高易損區(qū),龍泉、大邑、都江堰是極低易損區(qū)。
4.2 易損度區(qū)域劃分
通過(guò)建立成都地區(qū)雷電災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù),在運(yùn)用圖像處理工具就可以生成雷電災(zāi)害易損度區(qū)劃圖如下圖所示。從圖中可以看出成都地區(qū)南部比北部的雷災(zāi)易損度打,從成都北部到成都南部易損度總體上逐級(jí)遞增,但浦江和邛崍卻屬于低易損區(qū)。在表3.2.1中邛崍的年雷電災(zāi)害頻數(shù)指標(biāo)只有0.33,而浦江的區(qū)域強(qiáng)雷擊密度指數(shù)只有0.86。而強(qiáng)雷擊密度和雷電災(zāi)害頻數(shù)主要反映區(qū)域受災(zāi)的可能性,這說(shuō)明浦江和邛崍?jiān)馐芾诪?zāi)的可能性較小。