新農村地區雷電災害風險及應對措施研究

梁鍇 張琪 邱杼煒

摘要 隨著國民經濟的發展與社會進步，我國農村居民生活質量提高，電器設備與個人移動通信裝置獲得普及和應用，雷電事故發生率同步上升，在城鄉接合部的新農村地區未能及時建立雷電防護區，居民缺乏雷電安全知識，不了解正確的雷電防護措施，容易做出錯誤行為受到雷擊災害的傷害，間接導致農村地區經濟生產活動無法正常開展，給參與農業建設的農戶帶來額外經濟損失。為解決該類問題，必須加大防雷機制建設與雷電災害知識科普宣傳的力度，建立覆蓋多方面的雷電防護安全網，有效抵御雷電災害?；诖?，主要分析了我國新農村地區雷電災害風險的基本類型與負面影響，指出了現階段農村防雷工作中的不足之處，提出了應對雷電災害風險、促進新農村建設的措施。

關鍵詞 新農村建設；雷電災害；科普宣傳；防治措施

中圖分類號：P429 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）02–0182-03

在推進社會主義新農村建設的過程中，部分地區受到所處地質環境、氣候條件影響，雷電災害事故發生概率較高，影響較大，雷擊造成一定人員傷亡與大量機械設備損壞，個別新農村建設基地位于雷暴災害多發區，社會生產活動與經濟開發容易因雷擊事故而陷入停滯狀態。為應對潛在安全風險，提高新農村地區經濟競爭力，必須有效治理區域性自然災害，根據農村地區地質環境與房屋結構特性，精確評估雷擊災害風險與往期事故發生原因，結合先進科技建立防雷網與社會安全治理機制，同步出臺完善的技術標準，引導村民重修具備防雷避雷功能的建筑物，形成良好的經濟發展態勢。

1 我國新農村地區雷電災害風險的類型與負面影響

我國南部、東部部分省份農村地區在春季、夏季發生雷暴天氣的概率較高，位于雷電災害多發區，個別地區雷暴日數量達到30 d/年以上，雷擊對新農村地區造成的經濟損失達2億元/年左右，暴雨天氣下因冷暖鋒對流在低空產生雷雨云，閃電可在受到電磁感應的情況下直接擊中農村建筑物或各類機械設備，導致人員傷亡與生產材料損失?，F階段，各地區同步開展新農村建設活動，大量資金、技術資源流入農村地區，為營造良好的經濟發展環境，必須做好雷電災害預防、治理與預測工作。新農村建設中新修建了大量輸電設備與電纜等裝置，信息傳輸系統中發揮傳動、數據發送作用的天線等設備較為脆弱，其對高電壓的承載力較差，表層絕緣體隔離層厚度不足，容易在長期使用過程中磨損并使內部金屬線路暴露在空氣中，出現漏電或電路自燃現象，在雷暴天氣下可誘發含有較高電壓的閃電。部分農村地區建筑物所處空間較大，周邊可發揮防雷功能的障礙物較少，建筑容易直接被閃電擊中，閃電所產生的強電壓與過電流會進入電路系統，通過衛星天線、輸電電纜、室內外金屬管道與光纖等不同途徑傳入各個區域，導致重要生產設備無法正常運作。很多地區信息化設備受損案例占雷擊事故比例的80%。據研究，我國電網每年受到雷擊69萬余次，輸電系統因雷擊跳閘數占總跳閘數的30%。雷電造成了電網停電、設備燒毀等故障，嚴重影響電網正常運作[1]。

新農村建設中常見的雷電災害主要包括直接雷、側擊雷、感應雷等不同類型，其中側擊雷可被概括為從建筑物或機械設備側面擊中、傳播速度較快的雷電，為推進新農村建設，我國部分農村地區大力興建高層公寓，在地勢空曠、地勢較高的丘陵地帶建造高層公寓樓，樓頂安裝的各類避雷防雷裝置的保護范圍有限，難以覆蓋樓層側后方區域，這一區域容易因側面伸出的天線或電纜產生電磁場而受到雷擊。為抵御此類災害，可在建筑物側面建造接閃網格與絕緣層，全面保護暴露在雷雨天氣中的建筑物。部分地區安裝防雷裝置的成本較高，農村居民住所較為分散，不利于統一避雷針、防雷網等工具的形制、技術標準，在此類情況下可組織居民集體動遷，并在村民住宅中安裝電磁感應屏蔽系統。

2 新農村建設中防雷工作暴露的缺陷

2.1 建筑設計存在缺陷，基礎設施建設進程滯后

我國新農村建設推進地區的自然環境較為惡劣，地勢開闊，地形較為平坦，多數農業生產基地與村民居住地較為孤立，多位于丘陵向陽坡、山地高坡等區域，土壤電阻在雨季的變化率較高，容易產生過量電流并干擾大氣環境中電荷的摩擦力度，引發大量雷擊事故。部分農村地區建筑未能及時安裝長度約為3 m的大型避雷針與專業化電涌保護器，較為陳舊的設備無法對農村地區建筑起到防雷保護作用，后期設備驗收力度不夠，難以及時對故障設備進行維護。用于傳播電信號與數字信號的電纜、電話線架設方式不合理，多為凌空扯線敷設，由木質支架支撐線路，未能做好線路絕緣、屏蔽處理工作[2]。受到雷擊影響的房屋多數是供居民居住的一般社會建筑，并未經過標準化檢驗與后期維護，部分居民習慣在房頂安裝衛星天線與信號增強器，在房屋門窗安裝各類金屬裝飾品，此類人造設施并未進行配套的接地處理，并不在避雷針的保護范圍內，潛在雷擊風險逐步增加。技術人員將電源線、閉路電視信號線等線路捆綁在一起統一接入居民房屋，線路固定在同一路徑接入，一旦遭遇雷擊，則會導致室內各類電器全部被燒毀，給居民帶來嚴重的經濟損失。

2.2 居民防雷意識薄弱

我國農村居民群體不熟悉防雷設施使用方式，容易在工作、生活中做出錯誤行為，導致受到雷擊的風險增加。部分從事農作物種植與生產的居民日常在農田、山坡等區域勞動，未能采取必要的安全防護措施，地勢開闊、沒有遮擋的區域容易發生雷擊事故，人員自我保護能力較弱，容易在雷雨天氣下持有金屬物并快速奔跑，無法按照安全防護準則進行自救。農村地區個別公共場所未安裝防雷避雷裝置，如廣播室、超市、生產基地等人口密集地區，在產生雷擊事故后容易損害居民生命安全與財產安全。參與新農村房屋住宅建設的居民習慣將電視信號線架設在屋頂上方5～6 m高度處，并使用木質桿架作為支撐物，在夏季雷暴天氣下，信號線中的金屬構件容易與空氣中的凈電荷產生反應，產生雷電并接入室內電網，導致電視起火等問題的出現，農村居民為滿足生活需求，隨意連接并搭建閉環輸電線路，為室內、室外各類用電生活機械供電，此類行為間接導致雷電災害風險增加，無法適應新農村建設發展。

3 做好新農村地區防雷避雷工作的基本原則

產生于自然界的雷電具有電流大、電壓高等特點，產生電性質、熱性質和機械性質等不同層面的破壞，雷電防護可被概括為保護建筑物、電力系統及其他裝置和設施免遭雷電損害的災害防治措施，對新農村建設具有突出的重要性。雷電多發的春季、夏季同時是農村地區用電高峰期，在做好外部防雷與內部防雷工作的同時，必須精確評估防雷措施實際效果，記錄雷電災害給農村居民帶來的損失，進行提前預防，間接提高快速修復能力，減少經濟損失。為提高農村地區防雷能力，降低潛在雷電災害風險，必須建立完善的防雷治理機制，讓地方政府負責農村基礎設施或房屋建筑防雷級別與安全性設計、審核工作，拆除并未采取任何基礎防雷設計的房屋，在農村新建房屋設施前，必須經過專家審核，通過氣象技術審核的設計計劃才可執行，以此規范新農村經濟建設中的房屋建造活動，督促各級人員落實防雷避雷方針的安裝[3]。防雷設備通過引下線引導雷電流進入地下，對安全保護區域內的建筑物和供電線路遭受直擊雷電或雷電產生的電磁脈沖對其的破壞起到積極的保護作用。安全管理機構必須針對新農村生產基地或居民區常見的基礎設施、建筑物進行整治，如棋牌室、歌舞廳等公共娛樂場所與大型居民樓、電力系統、廣播電視信號設施等基礎服務設施，對其進行防雷效果評估與安全審核。安全管理人員可主動搜集農村地區往期雷擊事故信息，分析評估現階段防雷治理工作執行狀況，檢測建筑物中防雷裝置運作狀況與后期維護效率。有關部門應當匯集技術資源，建立雷電災害預測評估機制，將雷暴天氣預測信息及時發送給廣大農民，技術人員可借助多普勒脈沖雷達、衛星遙感系統、大氣檢測儀等設備，提前3～4 h預測雷雨云的行進路線，并評估雷電落點與周邊地區的危險性，及時發布指令疏散雷暴地區居民，增強現代化科技應用效果，降低雷擊災害事故發生概率。

4 消除雷電災害風險、推進新農村建設的措施

4.1 做好社會宣傳工作，增強居民安全意識

為了讓農村地區居民配合地方政府開展的防雷減災活動，必須同步開展社會化宣傳教育工作，將雷電知識與往期雷擊事故發生信息整理為內容齊全的宣傳冊或安全手冊，將其發放給農村地區的所有居民，熟悉不同時期雷暴天氣下常用的防雷避雷技巧。宣傳部門可通過在地方電視臺投放宣傳片、紀錄片廣告等形式，提高各類防災減災技能與基本常識的普及度，在農村地區張貼主題鮮明的宣傳畫。地方政府可定期組織小規模防雷演練活動，鍛煉農村居民的反應能力，使他們能夠采取有效的防雷措施，如抱頭臥倒、丟棄金屬物、跑向地勢低洼地帶等，提高其在雷電災害下的生存概率。針對多發性雷電災害應當以預防、自我防護為主，農民必須在雷電天氣下留在室內，緊閉門窗，切斷電源與內外空氣交換渠道，在野外必須避開容易吸引雷電、含有金屬物的設施，如電線桿、輸電塔、大樹等，避免在地表水體較為密集的區域游泳或閑逛。在雷暴天氣下，在野外的村民應當主動轉移到農田下風處3～4 m的地方，合并雙腳并下蹲，避免暴露在地勢低洼的空曠地帶，切斷農業生產基地中各類機械設備的供電。

4.2 做好基礎設施防雷治理工作

我國農村地區多數建筑物是磚混結構，承載力較差，內部輸電線路接入方式單一，并未深埋地下，容易在受到雷擊后倒塌。為做好防雷工作，可在房屋外部安裝接閃桿，并將屋頂天線、凸起修飾物接入地線，使之在受到雷擊后將高電壓傳送至地下。農村居民應當禁止在過高的建筑物屋頂安裝太陽能熱水器或各類通電電子設備，在已建成電子設備附近安裝避雷網與避雷針，讓此類設備之間保持2～3 m的安全距離[4]。在修建農村房屋時，必須做好選址工作，主動避開容易產生雷電現象的危險區域，如地勢較高、空間空曠、靠近自然水體的地點，此類區域凈電荷數量較多，空氣氣壓較低，產生閃電并集中建筑物的概率較高。有關部門應當搜集往期雷擊事故的具體信息，引導農村居民避開地下含有金屬礦藏、地表建筑面朝迎風面的地點，建筑物必須與高壓電輸電塔保持20 m以上的距離。針對安裝在室外的衛星天線，可安裝一根長度為3～4 m之間、高度超過天線的避雷針，并采取配套的接地處理措施，住戶應當在雷雨天關閉所有電器，避免繼續看電視，切斷天線供電。

針對位于空曠地帶的孤立房屋，可采取有效的補救措施，在房屋側向邊角處安裝1～2個避雷針，并使用小型金屬導線接地，使之及時傳輸雷電電能，并避免在屋頂安裝帶有天線的電視信號接收系統。雷電容易在雷雨天氣下通過輸電導線、網線等途徑進入室內電力系統，導致多個家用電器短路起火，農村居民必須增強安全防護意識，及時關閉電腦、電視等，主動安裝家用防雷器，保護家用電器設備不受雷擊災害的影響，現代化防雷器有著較高的電阻，可自動切斷電流傳輸，在閃電產生瞬時電流時調節輸電線路電壓大小，還帶有信號接收功能、線路電壓檢測功能。為提高雷電防護能力，可主動使用絕緣材料覆蓋用于傳輸電力、接收衛星信號的桿塔，并對輸電線路分布格局進行調整，避免農村居民錯節管道與線路，杜絕可能出現的雷擊拉線桿塔事故，管理人員還可在帶有金屬構件的高壓線路中安裝小型閥門式避雷器，安裝位置應當靠近變壓器，通過金屬外殼上帶有的導線接地，避免雷擊損害輸電系統而導致區域供電中斷。技術人員必須做好對通信線路、地表輸電導線的防護工作，盡可能地將位于地表、屋頂的導線改埋在地下深處，大量使用埋地電纜而非地表桿塔輸電模式，并在各個區段線路中安裝防雷保護網，保證在雷電天氣下輸電線路與周邊環境的電位差處于同一級別，避免因電位差過大而產生電磁感應效應并吸引雷電。農村居民應當在使用家用電器的過程中安裝帶有防過電壓裝置的安全電源插口，使之在雷擊發生時發揮電壓調節作用，減少雷擊造成的經濟損失。

4.3 建立雷電預警機制

在部分偏遠農村地區，防雷安全措施應用難度較大，信息傳播速度較慢，農戶無法及時獲得雷暴天氣預警信息，為解決這一問題，必須著手建立雷電監測預警機制，在氣象專家對未來階段雷暴災害做出預測后，及時通過手機APP、防災減災網站、電視廣播等渠道，將雷電災害告警信息傳送給農戶，使之做好防災準備，及時切斷戶外大型機械設備的電源，停止繼續勞作并回到家中[5]。SPD設備與避雷針的購買價格較高，為降低防雷擊措施應用成本，可選擇在上升氣流迎風面修建小型防雷網，借助防雷裝置攔截雷電，采用集中化防雷模式，降低農戶住房受到雷擊的概率。

有關部門可借助氣象信息員制度，組建區域防雷治理小組，讓信息員長期深入農村地區宣傳防雷知識，詳細介紹雷擊危險區的氣象信息，向村民傳達最新的防雷減災指示，普及防雷知識。農村地區人口稀少，公共服務設施分布較為密集，一旦發生雷電災害則會導致經濟停滯，因此應當提升針對雷電災害的防范等級，每隔3～6個月開展1次防雷安全檢測與集訓活動，在人員密集度較高的農村公共場所安裝警報器與防雷擊設備，消除封閉空間中的凈電荷，對農村供電系統、每戶村民家中電器設備使用情況進行檢查，設置好大型雷暴災害產生時的緊急避險場所。有關部門可就轄區內往期雷電災害發生情況進行統計分析，找出個別經常發生同類型安全事故的地區，強制要求該地區居民采取有效的防護措施，對較高概率出現雷暴天氣與閃電的特殊日期進行預測與通報，并使用專業設備如衛星遙感系統、地下探測設備等搜集與偵聽雷電信號，做好后續雷電災害等級評估與研究工作。

5 結束語

我國部分地區地形復雜，雷暴天氣較為常見，容易發生雷擊事故，為降低雷擊事故造成人員傷亡數，必須在實踐中落實科學發展觀，明確防雷工作重點與要點，推進帶有避雷工具的公寓、宿舍樓建設進程，改善多數農村居民的居住環境，規范其生產活動，提高他們對雷電災害的抵御意識與安全防護能力。技術人員可利用較為先進的電信號設備建設雷電監測網絡，及時通報各地區出現的雷雨天氣與雷擊事故，利用多種渠道宣傳基礎性防雷避雷知識，并定期開展安全檢測活動，強制性地要求各地居民在住宅中安裝防雷器材，對野外大型建筑物進行全面改造，推行成本較低、具備實際效果的防雷治理措施，避免出現感應雷、直擊雷集中輸電導線或室內的安全事故。

參考文獻

[1] 林鋒，黃雙毅，阮燕蓮.農村雷電災害預警與管理探討[J].現代農業研究，2021， 27（9）：147-148.

[2] 張婧雯，劉暢，李亞娟，等.四川省新農村地區雷電災害風險及應對措施[J].四川農業科技，2021（5）：66-68.

[3] 金星.農村雷電災害多發的原因及防護技術研究[J].河南科技，2020（22）：157-158.

[4] 王道朋.農村雷電災害防御管理體系建設研究[J].科技風，2019（17）：145.

[5] 黃輝輝，梅重揚.關于農村雷電災害成因分析及其防雷減災對策探討[J].科學技術創新，2019（15）：25-26.

責任編輯：黃艷飛

Research on Lightning Hazard Risk and Count-ermeasures in New Rural Areas

Liang Kai et al（Qingyuan Meteorological Bureau of Guangdong Province， Qingyuan， Guangdong 511518）

Abstract With the development of the national economy and social progress， the quality of life of rural residents in China has improved， electrical equipment and personal mobile communication devices have been popularized and applied， and the incidence of lightning accidents has increased simultaneously. In the new rural areas at the junction of urban and rural areas， lightning protection zones have not been established in time. Residents lack lightning safety knowledge， do not understand the correct lightning protection measures， and are prone to make mistakes and be injured by lightning disasters， The indirect result is that the economic production activities in rural areas cannot be carried out normally， which brings additional economic losses to farmers participating in agricultural construction. In order to solve such problems， it is necessary to strengthen the construction of lightning protection mechanism and the popularization of lightning disaster knowledge， and establish a lightning protection safety network covering various aspects to effectively resist lightning disasters. Based on this， this paper mainly analyzes the basic types and negative effects of lightning disaster risk in China's new rural areas， points out the deficiencies in the current rural lightning protection work， and puts forward measures to deal with lightning disaster risk and promote the construction of new rural areas.

Key words New rural construction; Lightning disaster; Popularization of science; Prevention and control measures

作者簡介 梁鍇（1978—），男，廣東清遠人，工程師，主要從事氣象災害防御工作。

收稿日期 2022-12-03