土壤电阻率对雷电灾害的影响研究

关久旭

摘要：土壤电阻率作为影响雷电灾害发生的重要因素，通过对土壤电阻率的特性分析，研究其与雷电灾害之间的联系，根据测量结果，分析焦作市土壤电阻率区域分布和变化趋势，并结合历年的气象数据和雷电灾害调查资料，分析土壤电阻率对雷电灾害的影响和作用，为进一步对雷电灾害的研究提供理论依据。

关键词：土壤电阻率曰雷电灾害曰修正系数

文章编号：1004-7026（2015）04-0100-01中国图书分类号：P429文献标志码：A

近年来，随着经济社会的快速发展以及电气电子设备的广泛应用，雷电灾害频繁发生，严重影响了人民生命财产安全。通过对雷电灾害事故资料的统计分析，发现各个区域的雷电灾害的起因、过程和伤害结果具有一定的相似性，所以开展对雷电灾害的研究，在研究过程中发现，土壤电阻率的数值和变化趋势对雷电灾害的影响非常明显。

1重要性

雷電灾害研究主要是对对地闪击的研究，对地闪击是雷击与大地之间的一次或多次放电，形成这种放电现象是由于雷暴云在形成过程中经过摩擦等物理和化学反应，云层底部聚集大量电荷，地面受雷暴云的影响感应出与雷暴云底部极性相反的电荷，当二者电荷聚集到一定程度导致场强达到能够击穿空气绝缘层时，就会发生对地闪击。对地闪击中的雷击点具有选择性，雷击点的位置经常出现在土壤电阻率较小的大地上，然而土壤电阻率较大的大地被雷击的可能性相对较低，这是由于土壤电阻率较小的大地上有利于聚集大量与雷暴云相反的电荷。因此，针对土壤电阻率的分析研究，对焦作市雷电灾害研究具有极其重要的意义。

2测量分析

本次对土壤电阻率与雷电灾害的关系研究采用等距法（四点法）进行测量，在焦作市市区共选定了63个测试点，为了计算出不同区域土壤电阻率的特征，每个测试点的距离保持在1～2km范围内，根据测量的土壤电阻值，计算出焦作市区土壤电阻率测值。由于土壤电阻率受土壤的含水量、土壤盐度、土壤类型、土壤温度和紧密程度等特性的影响，需要对其进行季节修正。考虑到土壤电阻率测量结果的准确性，测量日期选在天气比较干燥的冬季进行，该年12月份无降水，所以仅考虑土壤性质，查询季节修正系数，修正系数选取为1.2，测量结果通过季节修正后为实际土壤电阻率数值。

3影响研究

根据焦作市区土壤电阻率测试和实际土壤特性情况，分析土壤电阻率分布及特征，研究焦作市区土壤电阻率总体趋势。经研究，焦作市区整个地貌由低山、丘陵、坡岗、平原四个部分组成，海拔85～940m之间，地势由西北向东南递降，层次分明，地形各异。将焦作市区土壤电阻率分为6个阶梯，第一阶梯为30赘·m以下，第二阶梯为30～40赘·m，第三阶梯为40～50赘·m，第四阶梯为50～100赘·m，第五阶梯为100～200赘·m，第六阶梯为200赘·m以上。从土壤电阻率的梯度变化和数值区间看，焦作市区土壤电阻率呈由西北向东南递降趋势，层次比较分明。地形变化大的区域，土壤电阻率变化非常明显。结合历年的气象数据和雷电灾害调查资料，雷电灾害主要集中在第一、第二阶梯区域，因焦作特殊的雷电环境，特点是雷电流强度大，雷电灾害多因雷电电磁脉冲引起，其中，黄河、沁河流域因土壤电阻率变化较大以及周边多为空旷地带，多以直击雷为主，雷电事故类型表现为人员伤亡。第三、第四和第五阶梯区域因地形地貌复杂，呈现窄而狭长分布，土壤电阻率数值变化大，各区域交界处也极易发生雷电灾害，多因闪电电涌侵入引起。第六阶梯区域多为山区，土壤电阻率数值较大，感应电荷减少，发生雷电灾害可能性较低。

结束语

土壤电阻率对雷电灾害的影响研究，对分析研究雷电灾害发生机制、影响因素和灾害程度具有重要意义，为防雷减灾工作科学有序开展提供理论基础，进一步提升防雷减灾工作在保障人民生命财产安全中的积极作用。

（作者单位：河南省焦作市气象局）

参考文献

[1]吴明江，杜莉萍，陈勇斌，等.大气电场的特征及雷电预警技术研究[J].气象水文海洋仪器，2010（01）.

[2]李成业，杜佳林，金方.土壤电阻率测量实验及其规律分析[J].吉林气象，2009（01）.

[3]卢国友.土壤电阻率和接地电阻的测量与分析[J].铁道通信信号，2003（05）.

[4]李志江，刘文奇，孙丽.防雷设计中土壤电阻率及其测量[J].辽宁气象，2001（04）.