基于模糊数学的重庆地区雷电灾害风险评估方法研究

科学合理的雷电灾害风险评估能有效指导防雷减灾工作,不过目前雷电风险评估体系尚不完善,在某些时候不能真实地评价项目的雷电灾害风险,比如在评估大型住宅小区、大面积的厂房等时,现有的评估结果不能准确地反映客观风险。在深入研究雷电成灾机制和重庆雷电活动规律的基础上,利用模糊数学理论,通过致灾因子、暴露性和承灾体易损性三个方面进行分析,提出重庆地区的雷电风险评估方法。通过具体的评估验证,该方法有较好的适用性,能更好地为防雷减灾服务,也能完善现有的雷电灾害风险评估体系。

雷电灾害风险允许值探析

由于IEC 62305雷电灾害风险评估标准的风险允许值并不完全适合我国国情,故在运用IEC 62305进行雷电灾害风险评估时应结合我国地域性特点,按照ALARP(As Low As Reasonably Practicable)原则,推导出更加合理的雷电灾害风险可接受标准。通过对重庆地区多年来新建项目的雷电灾害风险进行统计分析,结合实际雷电灾害人员伤亡的调查情况,给出建议的风险允许值。

几种特定雷电灾害风险评估方法探析

鉴于现有的雷电灾害风险评估技术规范的局限性,介绍基于层次分析法、LEC法、模糊数学、仿真模拟的雷电灾害风险评估方法,分析不同方法的优缺点,同时举例说明其在实际项目中的应用。在特定情况下,这些方法有着很好的适用性,能更好分析项目的雷电风险,也能完善现有的雷电灾害风险评估体系。

水中测量接地电阻的探讨和实验

简述三极法通过土壤形成电流回路测量接地电阻的原理;探讨三极法在水中测量接地电阻的可行性;对有代表性水域的接地电阻采用比较法进行实地测量;通过方差分析和相关系数分析方法探讨三极法在水中测量接地电阻的适用性和有效性。

冰晶繁生对雷暴云非感应起电影响的数值模拟

为了研究冰晶繁生在雷暴云发展过程中对非感应起电过程的影响,利用三维雷暴云模式在理想层结环境下,对雷暴云内各种水成物粒子、电荷以及电场分布情况进行数值模拟。模拟结果表明:在雷暴云发展和成熟阶段,有繁生过程参与的雷暴云中下部存在一个冰晶聚集区域,从而使得云内冰晶的数量较无繁生过程增大约1 5%～18%,且聚集的区域范围更大;同时,繁生过程的加入也使得霰粒子数量也比无繁生过程时增大约20%;霰冰非感应电荷转移的正区一般位于霰粒子浓度高值区附近,而负区位于冰晶和霰粒子浓度高值区相重合的区域;冰晶繁生过程通过影响雷暴云中冰晶和霰粒子浓度和分布位置,使得雷暴云非感应起电的强度和位置发生改变,导致云内起电过程提前约5～6 min。

基于ArcGIS Engine的闪电定位资料查询系统设计

为了更加有效的利用重庆市全闪电定位系统资源,基于ArcGIS Engine开发组件设计了全闪电定位资料查询系统。针对闪电资料的特点构造了定位信息空间数据库,通过监控以及批量方式将闪电定位资料存储在数据库中;针对闪电定位资料的应用场景,使用网络地图作为显示地图,结合属性及空间查询设计了完善的闪电信息查询方式,使用符号化及地图提示增加了应用的互动性及易用性。通过实际应用可知,该查询系统高效易用,能够很好的服务于防雷工作。

仿真模拟在雷击易损性定量计算中的应用研究

目前对雷电灾害风险组成的三要素的系统研究还不够深入,导致风险评估体系和模型发展受限。雷击易损性是风险评估中重要的组成部分,国外在IEC62305-2的基础上,采用典型值计算易损性,普适性较好,但是准确性不高,国内常利用层次分析法提炼相关的指标集表征雷击易损性,针对性更好,但主观性太强导致方法不能推广使用。在深入研究雷电成灾机制的基础上,针对具体项目可以建立电气仿真模型,通过计算雷击电磁场的分布,能够定量地计算评估对象的雷击易损性。该方法有着很好的适用性,能完善现有的雷电灾害风险评估体系,还能在在特定情况下分析雷击隐患。

重庆南川区雾气候特征及天气成因分析

为深入了解南川区雾的气候特征及天气成因,利用1957-2017年常规气象资料分析南川区雾的气候特征及影响因子。利用NCEP 1°×1°的FNL资料,采用合成分析方法,对典型的锋面雾和辐射雾的天气成因进行分析。研究结果表明:(1)南川区雾日气候平均值为41.6 d/a,20世纪70年代处于少雾期,80-90年代雾日快速增长,进入21世纪初雾日有所回落;(2)雾过程的发生次数随着持续天数的增加呈幂函数形式减少,连续5 d及以上的雾过程占总数的4.8%;(3)雾日数与混合层厚度及平均、最低、最高气温呈负相关;温度露点差低于0.5℃、风速介于2~3 m/s、大气稳定度为中性及较稳定是雾出现的最有利条件;(4)辐射雾发生时,重庆位于500 hPa天气图的槽后脊前,高空受干冷的西北气流控制,地面上高压控制中东部地区,重庆位于均压场之中;锋面雾发生时,500 hPa青藏高原北部有一横槽正在发展,亚洲中纬度地区环流经向梯度较强,青藏高原南部有短波槽活动,地面上高压中心位于蒙古国境内,锋面位于重庆至湖南一带;(5)锋面雾相对湿度场特征为湿层深厚,且中高空有明显的逆湿现象,辐射雾则表现为上干下湿;辐射雾发生时低层有等温层。

团坝村雷电灾害调查分析

通过询问雷灾当事人、查看气象雷达资料、调查闪电定位资料、实地勘查及剩余磁场检测等技术方法,对团坝村雷电灾害频发现象进行调查分析。调查认为:团坝村雷电灾害频发是由于其特殊地理位置和环境因素叠加作用,加之民宅缺乏防雷措施综合所致。

重庆市区域性雷电防护等级划分研究

根据重庆闪电的时空分布特征,下垫面情况,各区域间的特点分别对致灾因子、孕灾环境因子、承灾体因子和防御能力等相关资料进行收集、统计,应用数学方法研究致灾因子、孕灾环境因子、承灾体因、防御能力等各因子及其子因子之间的权重系数,建立重庆地区雷电灾害敏感区划模型,确定雷电灾害敏感区划等级,生成重庆地区雷电灾害敏感区划图,提出区域性的防雷保护技术,为雷电灾害防御及雷电灾害风险评估提供依据。

气象因素对城市公路交通通勤效率的影响研究

气象因素是影响城市交通效率的关键因素之一,不仅对交通安全性产生重大影响,同时也能直接或间接影响交通出行方式、交通通勤时间等。从公路交通通勤时间出发,分析固定时间段内温度、湿度、风速、天气状况、舒适度等气象因素对同一通勤路段通行时间的影响。利用灰色关联分析、相关系数分析、回归分析等方法深入研究气象因素对通勤效率的影响程度,并分析气象因子与通勤效率的影响关系,初步揭示其内在联系,进而为提升城市交通效率提高道路流动性提供技术支撑。

石油化工场所防雷等级划分方法研究

在GB/T 21714.2-2015《雷电防护第2部分:风险管理》的基础上,通过改进LEC评价法,以重庆地区为样本,建立适用于石化场所的雷电防护类别划分计算体系,为石化场所防雷等级划分提供新思路,从而有的放矢地进行雷电防护。

重庆地区爆炸危险场所防雷分类研究

目前爆炸危险场所缺少明确的防雷等级划分标准,既有的防雷规范仅从发生雷电事故的可能性和后果的角度出发,概念性地进行了划分,可操作性较低。以实践为基础,深入研究各种行业爆炸危险场所设计和安全管理规范,结合对比分析和模拟计算得出重庆地区爆炸危险场所防雷分类标准,较好地解决了该类场所雷电防护类别划分问题。

暂态电流和电位抬升对雷电风险参数P_C的影响

雷电防护标准IEC62305中定义参数PC为雷击建筑物导致内部系统故障的概率,PC完全取决于浪涌保护器(Surge Pro-tective Device,SPD)的保护等级。SPD在很多情况下并不能起到很好的保护作用,在计算雷电风险值时仅依靠SPD的保护等级是不够的。本文建立雷击建筑中钢筋的简化模型,通过近似的暂态计算得到各钢筋上的电流分布,以及因暂态电压抬升所产生的反击电压,分析其对内部系统的干扰,得出良好的布线方式和线路加装金属管是影响PC参数取值的重要因素,进而完善PC参数的取值公式。以至于能更加科学准确地计算雷电风险值,指导雷电防护和规划。

重庆市雷电灾害区划

[目的]进行雷电灾害区划,对加强雷电灾害管理、确保打赢防范化解重大风险攻坚战有重要意义。[方法]综合利用闪电定位仪数据、灾情资料、地理信息资料、社会经济数据,运用层次分析法构建指标体系,计算雷电灾害风险指数,进行重庆市雷电灾害风险等级划分。[结果](1)重庆市雷电活动具有明显的空间分布特征,地闪密度大的区域主要集中在大娄山以北,大巴山以南,密度在2次/(km2·年)以上,局部密度大于4次/(km2·年);(2)地闪强度大的区域主要位于重庆西部、中部以及西南部的綦江、南川等地。(3)极高风险区面积1.32万km2,占总面积的16%、高风险区面积4.78万km2,占总面积的58%、一般风险区面积2.14万km2,占总面积的26%;(4)大娄山以北,大巴山以南的地区以高风险和极高风险等级为主,其中主城、荣昌、永川、綦江、涪陵、垫江、梁平、万州等地大部地区风险等级达极高,大娄山区及渝东南地区以高风险等级为主,渝东北的城口、巫山、巫溪等县大部地区以一般风险等级为主。[结论]通过科学地划分雷电灾害风险等级,能为重庆市的雷电监测预警及风险管理提供理论支持。