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《南京信息工程大学》 2011年
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洋口港区雷击风险及预警方法研究

钟颖颖  
【摘要】:当今社会经济发展迅速,高新技术日新月异,易受雷击范围更广,雷电灾害风险日趋上升,一旦发生雷灾,就会给人类、社会和环境造成重大损失,尤其是一些高科技产品非常敏感,很容易遭雷击损坏。众多的雷灾案例,使人们的雷击风险意识也随之上升,逐步开展了雷电灾害风险研究,以更好地防御雷击。预先做好雷电灾害风险评估可有效减少损失。目前国内外专家学者研究制定了相关雷击风险评估标准,但主要是针对单个具体建筑物,对大型港区项目的区域性雷电灾害风险评估还非常少。 本文在国内外雷电灾害风险评估研究的基础上,探索性地研究港区区域雷电灾害风险评估方法,提取风险影响因子,对评估的技术路线和风险结果区划等内容进行研究,并对风险进行评价,指导防雷减灾。 首先分析洋口港区的致灾因子、下垫面脆弱性以及历史雷电灾害实例,对港区雷电灾害风险进行辨识。根据江苏省气象局闪电定位系统监测的2006~2009年的闪电定位数据和如东1959~2009年雷暴日资料,探讨洋口港区闪电活动的时空分布特征。分析得出洋口港区雷暴活动发生的不确定性相当大,月雷暴分布呈单峰型,7月雷暴最多;闪电基本集中发生在6~8月的11~19时,各月平均闪电强度在30-90kA之间,11月平均闪电强度最大;长沙作业区的闪电发生最为频繁,环港作业区的年雷击大地密度略小于长沙作业区,但比人工岛的密度略大,陆地上的地闪密度明显高于海洋,整个水域范围从西向东密度逐渐减小,沿海地区地闪密度梯度大;整个港区的平均闪电强度为33.5kA,人工岛附近的闪电强度相对较弱,而海岸附近闪电强度却较大;对洋口港区造成较大影响的主要是西北路径和局地生成的雷暴云团。研究港区复杂的地面土壤性质表明人工岛土壤电阻率大,一旦遭受雷击,很难泄流,非常危险。根据近10年如东雷灾记录,使用层次分析法计算得出如东雷灾等级为较重。 针对港区内不同区域的建筑类型、使用性质和人员分布等,提取气象指标、地物环境指标、承灾体的风险指标和建筑物的防护指标对已建设的人工海岛和已规划的长沙作业区进行区域风险估算。结果显示整个洋口港区人工岛的雷击风险综合等级为中等,干散货及杂货作业区为人员伤亡损失高风险区,液体散货罐区及LNG接收站为建筑物损失高风险区;长沙作业区雷击风险综合等级为高,液体散货仓储及物流区和工业片区人员伤亡损失风险高,建筑物损失风险极高。 最后,根据风险辨识和风险估算结果,对影响因素提出风险评价,并建议采用天气形势、物理量参数、卫星雷达和电场仪等多种手段进行联合雷电预警,提出采取预警措施后对雷击风险估算的影响。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P429

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