ICS 07.060 A 47 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 2441—2015 大气雷电环境评价技术规范 Technical code for assessment of lightning environment 文稿版次选择 2015 - 07 - 14 发布 安徽省质量技术监督局 2015 - 08 - 14 实施 发 布 DB34/T 2441—2015 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽省气象标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：安徽省防雷中心。 本标准起草人：刘岩、王凯、王新培、孙浩、朱浩、李丽、庄道全、傅盈盈、邱阳阳、朱冰。 I DB34/T 2441—2015 大气雷电环境评价技术规范 1 范围 本标准规定了大气雷电环境评价的评价程序、评价所需资料、评价内容和评价报告。 本标准适用于雷电灾害风险评估中的大气雷电环境评价。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 50057 建筑物防雷设计规范 QX/T 79-2007 闪电监测定位系统 第1部分 技术条件 QX/T 85-2007 雷电灾害风险评估技术规范 QX/T 106-2009 防雷装置设计技术评价规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 雷暴日 thunderstorm day 一天中可听到或测到一次以上的雷击声则称为一个雷暴日。 [QX/T 106-2009,定义 3.40] 3.2 闪电定位系统 lightning detection and location system 实时测量雷电发生的时间、位置、极性、强度、回击数等多项雷电参数的系统。 [QX/T 85-2007，定义 3.16] 3.3 土壤电阻率 soil resistivity 表征土壤导电性能的参数，为单位体积土壤的阻抗。 [QX/T 85-2007，定义 3.5] 3.4 地闪 cloud to ground flash 1 DB34/T 2441—2015 闪电放电过程发生在雷暴云体（云内的正或负电荷区）与地面之间的对地放电。 [QX/T 79-2007，定义 3.1] 4 评价程序 大气雷电环境评价的程序见图1 所示。 收集资料 现场调研与勘测 资料处理及分析 编制评价报告 图1 大气雷电环境评价程序 5 评价所需资料 进行大气雷电环境评价时，需收集的资料如下： ——项目所在市相对湿度的观测资料（最近 10 年及 10 年以上）； ——项目所在市历史雷灾资料（最近 10 年及 10 年以上）； ——项目所在市雷暴天气大气环流形势、卫星云图资料、雷达回波资料（最近 5 年及 5 年以上）； ——项目所在市雷暴日观测资料（最近 10 年及 10 年以上）； ——项目所在地闪电定位系统的监测资料（最近 5 年及 5 年以上）； ——项目所在地的地勘报告； ——现场土壤电阻率的勘测数据（至少勘测项目所在地东、南、西、北四个点，勘测深度不能低于 项目的桩基深度）。 6 评价内容 6.1 雷电气候特征 6.1.1 相对湿度 利用 GPS 等定位仪器确定项目的准确地理位置、海拔高度信息，根据项目所在市相对湿度的观测 资料，统计近年来 1-12 月份相对湿度的均值。 6.1.2 雷暴移来路径 利用历史雷灾资料，分析项目所在市及项目所在地的灾情特点。 2 DB34/T 2441—2015 根据大气环流、卫星云图、雷达回波、闪电定位系统监测资料，分析影响项目所在市的历年雷暴移 动路径，确定雷暴移来的主导方向和次主导方向。 6.1.3 雷电活动特征 6.1.3.1 雷暴日特征 利用雷暴日观测资料，分析项目所在市的历年雷暴状况，确定年平均雷暴日数据、雷暴日的年际变 化特征等。 6.1.3.2 雷电时空分布特征 根据闪电定位系统的监测资料，统计项目所在市地闪活动的年际变化、月变化、日变化特征、地闪 频次的空间分布、雷电流极性及累计概率分布（见附录A）。 依据项目占地面积的大小，分析项目所在地地闪活动特征（见附录A）： 2 ——当项目占地面积≤20 km 时，统计以项目为中心，周边 3 km 范围内的地闪活动特征； 2 2 ——当 20 km ＜项目占地面积≤40 km 时，统计以项目为中心，周边 4 km 范围内的地闪活动特征； 2 2 ——当 40 km ＜项目占地面积≤60 km 时，统计以项目为中心，周边 5 km 范围内的地闪活动特征； 2 2 ——当 60 km ＜项目占地面积≤100 km 时，统计以项目为中心，周边 6 km 范围内的地闪活动特征； 2 ——当项目占地面积超出 100 km ，统计以项目为中心，项目占地区域内的地闪活动特征。 6.2 雷电流散流特性 6.2.1 地形及土质 勘查项目所在地的地形地貌，并根据项目所在地的地勘报告，了解项目所在地土壤类型、土质及分 层情况。 6.2.2 土壤电阻率 土壤电阻率的勘测方法见附录B，至少选取项目所在地东、南、西、北四个点进行土壤电阻率的勘 测，勘测深度不能低于项目的桩基深度，记录勘测数据（见附录B），分析土壤电阻率在水平和垂直方 向的分布特征： a) 土壤不同深度的垂直电阻率分布，根据不同深度范围土壤电阻率仿真分析得到土壤电阻率的断 面图； b) 土壤同一深度的水平电阻率分布，采用与 a）中类似的方法得到土壤电阻率的水平分布图。 6.3 雷击大地的年平均密度 Ng GB 50057 中雷击大地密度的计算公式（1）为： Ng=0.1Td ....................................... (1) 式中： Td —— 为区域年平均雷暴日，根据当地气象台、站确定（GB 50057）。 2 Ng 的单位是：次/（km ·a），利用雷暴日计算得到的 Ng 和 6.1.3.2 中统计的项目所在地的雷 击大地的年平均密度按观测时间进行加权平均（见附录C），即得到项目所在地的 Ng 值。 7 评价报告 7.1 项目概况：经纬度、占地面积、桩基的深度 3 DB34/T 2441—2015 7.2 所用资料 7.3 评价内容：雷电气候特征、雷电流散流特性和雷击大地的年平均密度 7.4 结论（见附录 D） 4 DB34/T 2441—2015 AA 附 录 A （资料性附录） 雷电气候特征分析方法 A.1 项目所在市雷电气候特征分析方法 A.1.1 时空分布特征 A.1.1.1 年际变化及趋势分析 趋势分析的方法采用线性趋势法：建立地闪频次（Yi）与时间序列（ti）之间的一元线性回归方程， 即： Yi=b0+bti，（i=1,2,…，n） .............................. (A.1) 式中： b0 ——回归常数； b ——回归系数（线性趋势）； n ——资料长度。 利用最小二乘法计算出 b0 和 b，当 b 为正（负）时表示在统计时段内该要素是线性增加（减小） 的。检验趋势是否显著，可通过计算 Y i 与 ti 之间的相关系数 r，并对 r 进行 t 检验，以确定趋势 变化是否显著。 A.1.1.2 月变化特征 月变化特征主要分析地闪（正地闪和负地闪）频次、平均雷电流强度（正地闪、负地闪）逐月分布， 以及发生概率特点。 A.1.1.3 日变化特征 日变化特征主要分析地闪（正地闪和负地闪）频次、平均雷电流强度（正地闪、负地闪）一天内的 分布情况。 A.1.1.4 空间分布特征 分析项目所在市地闪密度和地闪强度的空间分布，得到地闪密度和雷电流强度的空间分布特征。 A.1.2 雷电流特征分析 A.1.2.1 地闪发生概况 统计地闪发生的频次和雷电流幅值特征，如表A.1 所示： 表A.1 地闪发生概况 正地闪 总地闪频次 频次 负地闪 雷电流平均强度 （kA） 频次 雷电流平均强度 （kA） 5 DB34/T 2441—2015 A.1.2.2 雷电流幅值累积百分率分布 统计正（负）地闪雷电流强度分布为 0-10kA、10-20kA、20-30kA、30-40kA、40-50kA、50-60kA、 60-70kA、70-80kA、80-90kA、90-100kA 及 100kA 以上时地闪频次占总地闪的比例，得到正（负）雷 电流强度的累积概率分布曲线，并分析其特征。 A.2 项目所在地雷电气候特征分析方法 根据项目的占地面积，按照 6.1.3.2 中要求，统计项目所在地地闪频次及雷电流的空间分布特征， 并分析雷电流强度的累计百分比，如表A.2 所示： 表A.2 雷电流分布特征统计表 雷电流幅值 （kA） 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 ＞100 6 占总地闪的百分比 DB34/T 2441—2015 BB 附 录 B （资料性附录） 土壤电阻率的现场勘测 B.1 土壤电阻率勘测方法 B.1.1 前期准备 土壤电阻率的影响因子有：土壤类型、含水量、含盐量、温度、土壤的紧密程度等化学和物理性质。 在进行土壤电阻率测量之前，宜先了解土壤的地质构造，并参阅表B.1，对所在地土壤电阻率进行 估算。 表B.1 不同土壤电阻率参考值 类 别 名 称 近似值 潮湿时（多雨区） 较干时（少雨区） 地下含盐碱时 陶粘土 10 5-20 10-100 3-10 泥炭、泥灰岩、沼泽地 20 10-30 50-300 3-30 黑土、田园土、陶土 50 30-100 50-300 10-30 粘土 60 30-100 50-300 10-30 砂质粘土 100 30-100 80-1000 10-30 黄土 200 100-200 250 30 100-1000 1000以上 30-100 含砂粘土、砂土 300 泥 多石土壤 400 土 上层红色风化粘土， 500 （30％ 下层红色页岩 湿度） 表层土夹石， 600 （15％ 下层石子 湿度） 砂子、砂砾 1000 砂 不同情况下电阻率的变动范围 地层深度不大于 1.5 m，位 于多岩石基底上软质粘土 1000 岩 砾石、碎石 5000 石 多岩山地 5000 B.1.2 具体测量 土壤电阻率的测量方法很多，如地质判定法、双回路互感法、自感法、线圈法、偶极法以及等间距 文纳四极法等。 等间