雷霆之選
同一地區不同地點的閃電活動程度不同。大量雷擊事故的統計和實驗證明,雷擊的位置和建築物被雷擊的部位有一定的規律。這些定律稱為雷擊的選擇性。 。我國雷擊事故統計顯示,23.5%的雷擊發生在河流、湖泊、池塘、沼澤和潮濕地區附近,15%發生在樹木、杉木桿、旗桿附近,15%發生在煙囪、無線電天線、和電視機。天線擊中事故佔10%,另外10%發生在水田與導電性良好的土壤交界處,球雷事故佔5%。
當雷電引導通道下至離地面或建築物頂部20~30m時,主要放電發生在雷雲下方物體的尖頂(或尖端),擊穿雷雲與地面之間的氣隙。地面突出物上方發生閃回放電的可能性最大,因為導電顆粒的濃度在接地導體尖端附近最大,此處電場最強。因此,離地面較高的物體更容易被雷擊。
通常雷擊受以下因素影響。
1.與地質結構有關,即與土壤的電阻率有關
若土壤電阻率分佈不均勻,土壤電阻率低的地方容易遭受雷擊,而電阻率高、岩石含量多的土壤則不易遭受雷擊;不同電阻率土壤交界處的地段容易受雷擊。雷擊經常發生在有金屬礦藏的地區、河岸、地下水出口以及山坡與水面(或稻田)接壤的地區。這是因為雷電先導放電過程中,土壤中的先導電流沿著電阻率較小的路徑流動;而電阻率高的岩石和土壤表面,只有在帶電的雷雲的作用下才會感應出大量與雷雲相關的電量。相應的相反電荷。
由於電阻率低的土壤導電性好,很容易為雷電流提供低阻抗路徑,如大片鹽田、河床、池塘、蘆葦塘等,位於這些地區的建築物容易遭受雷擊。 。土壤電阻率突變的地方,如岩石與土壤交界處、山坡與稻田交界處,雷擊多落在土壤或稻田上。更容易受到地下金屬導電沉積物(如金屬礦)和較密集的金屬管道的撞擊。
2、與地面設施相關
凡是有利於雷雲與地面建立良好放電通道的設施都更容易受到雷擊,這是影響雷擊選擇性的重要因素。在荒野中,即使建築物不是很高,由於比較孤立、突出,建築物也更容易受到雷擊。
煙囪排出的熱氣柱和煙霧有時含有導電顆粒和遊離氣團,它們比普通空氣更容易導電,相當於增加了煙囪的高度,這也是煙囪容易發生的原因之一到雷擊。
建築物的結構和內部設備也與雷電的發展有關:金屬結構的建築物、內部有大量金屬物體的工廠或內部經常潮濕的房屋導電性良好,因此更容易被雷擊。閃電;此外,大樹、死樹、老樹、電線、架空電線等高架金屬管道也容易遭受雷擊。
3. 地形和地表特徵
從地形上看,凡是有利於雷雲形成和遭遇條件的地形,都更容易遭受雷擊。我國大部分地區的山脈東坡和南坡比北坡和西北坡更容易遭受雷擊,山中的平地比峽谷更容易遭受雷擊。從建築物的地理位置來看,建築群中高聳的建築物和空曠地區的孤立建築物更容易引起雷擊。對於臨山臨水的地區,水側低窪濕地和山口或風口的特殊地形形成的雷暴走廊,容易遭受雷擊。
從地物特徵來看,鐵路集中的樞紐、終點站以及高壓輸電線路架空線路的拐角處,由於容易產生大量的感應電荷,是雷擊的易發地。
4.建築結構及其附著構件狀況
建築結構材料可累積的電荷量直接影響建築雷擊的頻率。當建築結構中的牆、板、梁、柱、基礎等鋼筋較多時,很容易積聚大量電荷。此外,金屬屋頂、金屬結構、電梯間、水箱等也是大量電荷累積的地方。另外,附著在建築物上的突出物體,如電視天線、旗桿、屋頂上的金屬桿等,也容易受到雷擊。排放導電煙氣的工廠的煙道、通風管、天窗以及煙囪、排氣管也容易發生閃絡。建築物內部安裝的大型金屬設備以及通往建築物的架空和地下金屬管道會積聚大量的電荷。
雷災事故歷史數據的統計和研究證明,雷擊發生地點存在一定規律。易受雷擊的部位如下。 ① 平屋頂及坡度:小於或等於十分之一的屋頂:簷角、女兒牆、屋簷; ② 坡度大於十分之一小於二分之一的屋頂:屋角、屋脊、屋角、屋簷; ③ 坡度大於1/2的屋頂:屋角、屋脊、屋簷角; ④ 建築(構築物)屋頂突出部分,如煙囪、管道、廣告看板等。
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