库车石油气象预报服务指标分析和气象灾害防御对策[推荐]

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第一篇:库车石油气象预报服务指标分析和气象灾害防御对策[推荐]

摘 要:在库车将建成21世纪新疆重要的石油化工和能源基地的新形势下,针对石油生产、安全和防灾、减灾的气象服务需要,利用本站历年气候资料、灾害天气个例中的地面和高空实况资料及数值预报产品,利用天气学和气候学方法进行了分析,从提高对石油化工项目设计、施工、生产、安全方面有重大影响的灾害天气预报准确率和防灾、减灾对策方面进行了有益的积极探索,总结得出对石油生产、安全有重大危害的灾害性天气主要有大风、沙尘暴、大到暴雨等,找出了有指示意义的预报服务指标,并提出了防御对策和建议,以便拓宽气象服务领域、进一步提高石油气象服务水平和针对性。关键词:灾害天气;安全;预报指标;防御对策

随着西部大开发和产业结构的调整,库车将建成21世纪新疆重要的石油化工和能源基地的新形势下,以油、汽等优势资源开发和深加工为主的石油相关产业成为我区经济发展的亮点,这对气象服务提出了新的更高要求。由于石油化工生产各环节对气象服务的要求与以往农业气象服务模式很不相同,本文通过70年代以来的灾害天气个例分析,总结得出对石油生产、安全有重大危害的灾害性天气主要有大风、沙尘暴、大-到暴雨等,尤其大风较多且持续时间长,通常冷空气翻山后下滑等作用造成风速较大,影响范围广,对企业财产和人员、设备安全方面造成的灾害损失较严重。本文针对石油生产、安全和防灾、减灾的气象服务需要,从灾害天气对石油生产、安全的影响,及预报服务指标和防御对策等方面进行了有益的探索,以便拓宽气象服务领域、进一步提高石油气象服务水平和针对性。大风灾害给石油化工企业带来极大的破坏性和危险性

大风能刮断电线竿、折断树木,使围墙倒塌。大风还能吹倒井架及烟囱等细高直立的物体,它们在倒落的过程中可能发生砸伤人、砸毁房屋或设备,以及折断电线引发火灾等事故,更大的风力还能直接摧毁建筑物及大型设备,2003年春季4月塔化公司的冷却塔曾经被大风刮倒、歪斜,直接经济损失达几百万元。另外大风常常伴有强沙尘暴,吹翻汽车甚至运送油品的火车,将汽车挡风玻璃吹掉,大量吹起的沙砾将车体表面油漆磨光,沙尘暴较强时由于能见度极差而使交通中断。

另外,风对高架设备上的工作操作以及对工程技术人员的生命安全都构成很大的威胁。故不论在设备加固设计中还是在高空作业及平时设备维护中,大风危害都是值得重视的安全性因素。

1.1 大风灾害天气成因和预报指标

(1)强冷空气的入侵是造成大风的主要原因。大范围的强冷空气活动与大尺度的天气形势演变密切相关,要着眼于高空主导系统和地面气压场的演变特征。气压梯度是形成大风的根本动力,当气压梯度达到一定程度就容易产生大风天气,直接反映在地面实况图上就是沿天山一带的气压梯度明显加大。在中亚地区(主要是西方路径冷空气影响)和巴尔喀什湖(主要是西北或北方路径冷空气影响)等关键区有天气系统,地面图上形成北高南低或西高东低的气压场,就会有向南或向东的气压梯度,产生动力作用。另外还有热力原因,南疆热低压发展引起对流加强,导致局地大风。天山南北或帕米尔高原东西向的气压梯度达到15hPa,大多有大风天气,气压梯度达到25-30hPa,就会有较强大风。

(2)从冷空气移动路径及强度变化,结合新疆地形和本站要素来判断大风的强弱,看冷空气是主体进入南疆还是受小股扫尾的冷空气影响,当冷高中心移到北疆中部,南疆东灌天气开始。4月地面冷高中心数值最大,参考值1027.5-1045.0hPa,5月以后冷高中心数值逐渐减小。

(3)冷空气主体沿天山以北东移或东北上,主要影响北疆天气,主体冷空气没有翻天山进入南疆,天气不会太强,本地受扫尾的小股冷空气影响,则以阵性大风天气为主。如果本地受移动速度在10经度/天左右的移动性低槽影响,往往大风较强,持续时间也较长;而受移动速度<5经度/天的稳定性低槽影响,则天气较弱,多为阵性大风。

(4)本站要素反映,气压距平达-6hPa,预示1-2天以后天气有明显变化,一般大风为-7hPa,有强风时可达-8——10hPa左右,最强的寒潮大风,气压距平可达-10hPa以上。刮大风时气压上升较快,一般上升幅度2.5-3hPa/日,大风较强时气压上升更快,可达十几个hPa以上;由于近地面热低压发展产生扰动或层结不稳定,在17-23时内本站气压出现骤降骤升的情形,在气压上升过程中突然起风。

(5)库车偏北大风由较强的冷空气北翻造成,所以库车大风以偏北风为主,风速也比较大,跟踪服务时可根据风向判断能否达到大风。

(6)大风按地面冷高移动路径可分为西方路径、西北路径、北方路径和超极地路径类。

(7)移动性低槽天气较强,刮风时间长,风力也较大,为持续时间较长的系统性大风;稳定性低槽多为阵性大风,系统性大风天气很少。

1.2 防风对策

加强防风灾职能,提高防风灾意识。将平时防风对策和风时应急措施结合起来。有时大风、沙尘暴天气突然在夜间发生,如果事先不了解天气变化,可能无法预防。所以还应根据天气预报做好大风、沙尘暴的防御工作,以便减少灾害损失和安全事故的发生。

(1)钻井工地防风对策。

①如果发生大风刮倒井架事故,将会严重危害生命及财产安全,所以要从设计上提高井架的抗风能力,保证井架的安全度。在大风季节尤其要注意严格按井架设计要求安装井架、锚墩和绷绳。对于最大风速有可能超过设计标准的井架,在大风季节应增加抗风措施,如加拉绷绳等;

②大风季节,应注意收听气象局发布的大风预报,井队收听到当地气象部门发布的大风警报时,应迅速通知各施工现场采取全面的防风措施;

③合理安排施工,在大风到来之前,不安排下套管、电测、固井等大型施工,以免发生卡套管、固井套管“灌肠”等重大事故,在8级以上大风到来之后的上述施工一般停止,待大风过后再进行作业;

④正在钻井的井队,在遇到8级以上大风时,应停钻,将钻具提离井底25cm或提至技术套管内。对于裸眼井段较长的井,停钻后每隔15分或30分要活动一次钻具,每次下放钻0.5m,当钻具放到井底时,可采用2/3钻具悬重压弯钻杆,防止井下钻具粘附卡钻;

⑤对于已打开的油气层,在出现井涌等特殊情况下,遇有特强大风、强降温不能作业时,以保井下为主,关闭防喷器,观察井口压力变化,待大风过后处理;

⑥风后应对各种设备进行一次全面检查和维护,确认其处于完好状态后方可再进行作业;

⑦大风季节钻机搬迁时极易造成风灾事故,应特别注意防风问题,主要对策有:

6级以上风力应停止起放井架和高空作业,不得吊装列车房、机房保温块等受风面积大的物件,以避免吊车翻车;6级以上大风,应停止整体托运井架作业,并用4台拖拉机对角线绷紧固定井架;安装、整体托运井架中途过夜或暂停时,要拉好4条临时绷绳,用拖拉机作为锚墩,并刹车固定以防止突然起风;

(2)油田输配电线路防风对策: ①严格按防风标准设计施工;

②定期巡查检修输配电线路。暴雨洪水灾害对石油化工企业的安全影响

2.1 库车大到暴雨灾害天气成因和预报指标分析

根据库车历年大到暴雨降水个例分析情况,造成本地大降水天气影响系统主要有两类:一类是中亚槽(涡),另一类为巴尔喀什湖低槽。

(1)中亚槽的形成常是北支槽发展东南下,与原在中亚的弱槽结合而成。地面高压路径大多从北欧东南移至咸海,再从咸海沿45°N东移。另一种是黑海东移的南支槽在东移中得到北支冷空气的补充,而在中亚形成明显的槽。

(2)巴尔喀什湖低槽东南下为阿克苏东部大降水型:巴尔喀什湖低槽是北支锋区上的系统,低槽为东北-西南向,在有冷空气配合低槽东南移过我区时,常造成库、沙、新区域大降水。

(3)水汽输送及源地:①东方路径:即我国东部地区的水汽通过低层偏东风的输送,经河西走廊、东疆地区进入本地;②西方路径:即中亚地区的水汽被偏西风或西北风输送到本地上空;③偏南路径:一般是在500hPa上较明显,即中高层的水汽在西南风或偏南风引导下翻越青藏高原到我区上空。

(4)当云团的云顶亮温低于-30℃时,容易发生较大降水,云团分布较均匀时,造成的降水较小;当云团移速快,且云顶亮温随时间很快递减时,或者我区上空的云系为逗点涡旋云系,呈逆时针方向旋转时,造成的降水常常较大。

(5)乌拉尔山脊的存在是导致冷空气南下的重要环流系统。大降水落区在库、沙、新区域的影响系统中,巴尔喀什湖低槽(涡)占91.7%,中亚低槽(涡)占8.3%,大降水落区与天气系统的移动方向是一致的;切变线和风场辅合对我区夏季大降水落区有很好的指示作用。

(6)500hpa温度露点差≤4℃为湿区,≤2℃为饱和区,大降水落区就在湿区或饱和区内,500hpa高湿中心对大降水落区有很好的指示作用。

(7)垂直运动会引起水汽、热量、动量等的垂直输送,对大降水有重要的贡献,垂直上升运动强中心为大降水落区。影响系统的走向对大降水落区影响较大,大降水落区与天气系统的移动方向是一致的。

(8)850hpa或700hpa的偏东气流有利盆地水汽聚集,对流层中层500hpa的偏南气流和高层200hpa的偏西气流等三支气流互相配合,有利加强水汽辅合上升,对青藏高原的水汽向我区源源不断地输送起重要作用,有利于我区大到暴雨的发生。沙尘暴灾害天气成因、预报指标及其对生产的影响和预防措施

3.1 沙尘暴灾害天气成因和预报指标

沙尘暴灾害天气发生机制、影响因素及监测、预测问题一直是各部门关注的热点。由于沙尘暴的发生是气候和环境综合作用的结果,其成因主要有:(1)冷空气活动异常是沙尘暴发生、发展的重要动力条件,而乌拉尔山脊的存在是有利于冷空气南下的重要环流形势,乌拉尔山高压脊偏强,沙尘暴次数偏多,否则偏少;(2)本地沙尘暴主要受中亚和巴尔喀什湖关键区的低值系统影响,其中心如果有低层辐合、高层辐散的垂直结构,就容易产生近地面层大风和上升气流,加上冷空气移来时形成上冷下暖强烈的热力不稳定层结,和源区土壤干燥、疏松等原因,有利于地面起沙上扬,形成沙尘暴;(3)大风区与强涡度梯度带一致,强风速切变形成的涡度输送有利于加强低值系统,进而增强风场,对沙尘暴发生有利。

本地沙尘暴主要取决于沙源、下垫面的干湿状况和中强以上冷空气活动的频繁程度。库车地处全国最大的塔克拉玛干沙漠北缘,沙源非常充足,加上本地环境条件比较干燥,历年沙尘暴资料分析表明:(1)库车2-11月份无雨日数一般在15天以上;(2)中亚和巴尔喀什湖关键区有较强的低值系统,预示未来西方和北方有冷空气入侵本地;(3)风力达4-5级以上时可吹起大量的沙尘,风力达6级以上可造成沙尘暴,这3条可以作为日常业务中沙尘暴的预报指标。即:当地表干燥,中亚和巴尔喀什湖关键区有较强的低值系统,风力达到临界指标等导致沙尘暴灾害天气发生的条件具备时,是沙尘暴天气的预报依据。

3.2 沙尘暴灾害天气对生产的影响和预防措施

由于沙尘暴发生时能见度极差,污染严重,空气质量较差,对设备安全和人员健康有较大危害。对石油化工生产的不利影响主要反映在:产品质量下降,产品出率降低;大量沙尘易进入精密设备和仪器中,增大机器磨损,增加防尘、过滤设备投资。因此选购有效防尘设备时,为节约经费,应考虑本地历年大风、沙尘暴资料情况。

防御沙尘暴、扬沙、浮尘危害,要根据天气预报提前采取门窗密封措施,并调节室内温度,使各种精密设备保护完全。在住房和厂房设计方面,要能达到保证人体最舒适的室内小气候,以便提高工作效率。结论

本文通过对历年气候资料和各类灾害天气的分析总结,确定对石油化工项目建设、生产和安全有重大影响的各类气象服务指标和防御对策,不断提高大风、沙尘暴、暴雨等对石油化工项目设计、施工、生产、安全方面有重大影响的灾害天气预报准确率,做到提前防范,这也是减灾增效,提高气象服务能力、拓宽服务领域的有效途径。

参考文献

[1]张家宝,史玉光.新疆气候变化及短期气候预测研究[M].北京:气象出版社,2002.[2]手册编写组.新疆短期天气预报指导手册[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,1986.[3]28(2):10-12.彭江良,卢 英,杨志亭.库车一次寒潮天气分析[J],新疆气象,2005,

第二篇:气象灾害防御对策分析

浅析气象灾害防御对策

摘要:阐述了完善公共气象服务体系中必须重视完善气象灾害问题,我国气象灾害的防御主要包括工程性措施和非工程性措施。非工程性措施主要有建立气象灾害监测预警系统、加强气象灾害的预警预报及预测、气象灾害的减灾服务。具体的防御对策主要有加强协调指挥体系建设、健全气象防灾减灾的法律法规体系、提高防灾减灾能力、加强科技支撑体系建设。关键词:公共气象服务;自然灾害;监测预警;防灾减灾;应急管理

据有关部门统计,气象灾害是自然灾害中种类最多,发生频率最高、危害最大、又最难防范的灾害。为了做好气候变化对我区各行业的影响和我区极端气候事件的气候预测与评估及气候资源开发利用,向社会公众和各级党委政府及有关部门提供准确、权威的天气预报、警报、天气实况等气象信息和生产、生活建议,最大限度地减少或避免气象灾害造成的损失。必须重视完善公共气象服务体系中的气象灾害问题。

我国气象灾害的防御主要包括工程性措施和非工程性措施。

一、工程性措施

(一)、大力兴建水利工程

加强基础设施建设,尤其是进行堤防修筑、河湖整冶、水库加固、涝区治理、水土保持等一系列的工作,形成一个完整的防洪排涝工程体系和农田灌排工程体系,可以有效地控制洪水和防御干旱。

(二)、兴建防护林

防护林的建设可以有效的抵御自然灾害,改善生态环境,控制沙漠化,防御水土流失,增强农业稳产高产。在我国,1978 年启动的“三北防护林”体系工程,经过几年的发展,该工程完成了大规模的造林工程,是世界林业建设史上持续时间最长、范围最广的生态建设工程。“三北防护林”的建设,对农田小气候和大气环境的改善发挥了重要作用。

二、非工程的措施

(一)、建立气象灾害监测预警系统 建立一系列的气象灾害预警系统,有效的减轻灾害的程度。截至目前,我国已建成了 4 000 多个各类气象台站以及各种类型的气象灾害监测网,初步形成了门类比较齐全,布局合理的综合气象灾害监测系统。

加强灾害防御体系建设。切实加强气象灾害综合防御能力建设,重点抓好防汛抗旱、森林防火、病虫害防治等防灾减灾骨干工程建设,有效提高大中城市、重要工业基地、交通干线、江河湖泊和供水、供电、通信等生命线工程的防灾抗灾能力。加强对中小河流、中小水库和滑坡、泥石流多发地区的综合治理,加大农田水利基础设施投入力度。强化人工影响天气和防御雷电灾害的指挥和作业能力,完善州(市)、县(市、区)、乡(镇)人工影响天气和防御雷电灾害作业系统,建立应对扑灭森林火灾、人工增雨抗旱、雷电监测预警的作业机制,最大限度地避免和减少气象灾害造成的人员伤亡和经济损失。统筹做好农业和农村减灾,工业和城市减灾以及重点地区的防灾避灾专项规划编制与减灾工程建设,全面提高综合防范防御气象灾害的能力和水平。

(二)、加强气象灾害的预警预报及预测

准确的气象灾害的天气预报和及时的气候预测,特别是汛期预测,对减少损失和降低危害程度起到主要作用。

提高气象灾害监测预警水平,全面落实布点到乡(镇)的气象观测站建设,并根据防御地质灾害、洪涝灾害的需要增加自动气象观测网点。加强雷电、酸雨专业观测网建设,提高对气象灾害及其次生衍生灾害的综合监测能力。健全完善省、市、县三级气象灾害预测预报体系,逐步建立分灾种气象灾害预报业务系统,加快各级可视化天气会商系统建设步伐,加强对灾害性天气事件的会商分析,努力提高突发灾害性天气的预测预报预警能力。

目前,已初步建成适合我国天气气候特点的、由全球中期数值天气预报模式、中期集合预报模式、有限区域数值天气预报模式和台风、沙尘暴、核污染扩散、大气污染数值预报模式等组成的数值天气预报模式体系。

(三)、气象灾害的减灾服务

目前我国的气象服务正逐步完善,服务领域逐步扩大,已经渗透到国民经济建设的方方面面。服务手段也在不断增多,目前主要使用媒体来传播信息,例如报纸、电台、电视、气象信息电话、网站、手机短信等,及时发布灾情,以及防灾减灾的信息,为降低气象灾害的损坏程度起到了重要作用。

加强公共服务体系建设。将公共气象服务系统纳入政府公共服务体系建设的范畴,充分发挥气象在防灾减灾工作中的重要作用。建设公共信息服务平台和经济信息服务平台,向广大民众提供及时准确的气象信息和灾害预警信息服务。改善服务手段,进一步完善气象灾害预警、评估和粮食产量预报业务,指导农民做好抗灾救灾工作,减轻气象灾害对农业生产造成的损失,促进农业、农村经济持续快速健康发展。

三、气象灾害的防御对策

(一)、加强协调指挥体系建设

建立统一指挥、功能齐全、反应灵敏、运转高效的气象灾害应急工作体系。气象灾害防御应急管理的措施和方法主要有:

1、增强应急管理意识,加强气象应急管理组织机构建设

提高气象应急管理意识,需要认准气象部门在公共突发事件应急工作中的定位,这样才能使气象部门的社会作用和工作效益发挥到最大化。在自然灾害事件中,气象部门的职责主要是监测、预报、发布预警、开展灾害预评估,因此需要扮演好“消息树”的角色,发挥好“发令枪”的作用。在其他公共突发事件处置中,承担应急响应责任,把做好公共应急处置事件过程中的气象服务工作放在首位。增强应急管理意识也要求气象部门内部加强管理,健全应急管理制度。

2、科学制定应急预案,通过演练不断优化应急预案

应急预案的制定和实施是规范灾害应急管理,提高灾害紧急救援能力的关键措施。各级政府应加快突发气象灾害应急预案建设,尽快形成我国气象灾害应急管理的预案体系,并将各级政府的灾害研究预案提升到法制化的高度,真正把灾害应急管理纳入规范化、制度化、法制化轨道。

根据灾害的特点,划分不同灾害级别,建立以灾害预警信号等级为启动应急的标准,制定相应配套的预案和专项预案,使之互相协调、互相补充,形成体系。应急预案要求人们增强应急管理意识、提高应急水平、完善应急机制,而这必须通过演练得以实现。不经过一定的演练和实战,就难以发现问题并全面总结应急处理经验。

3、加强相关业务系统的建设和完善,完善气象应急管理体系

建立实际可用的应急管理体系是提高灾害应急管理水平和工作效率的根本出路。气象部门是政府的职能部门,其在应急管理工作中的价值主要体现在三个方面。首先,是对灾害性天气的监测、预测、预报能力,考验的是气象部门对灾害性天气预测结论和该天气实际出现的时间差,预报结论和实况接近程度越高越好,预报发出时间和实况出现的时间差越大越好。其次,是对灾害进行预评估的能力,判断这一天气过程是否能形成灾害,如果成灾,灾害的严重程度如何,未来演变趋势怎样? 要适时作出预评估。再次,是对各种预报信息、预警信号、预评估结论的发布传输能力,有可靠、适宜的手段传输给决策机关、相关联动部门和需要获知灾害信息的人群。增强上述三种能力,加强相关业务系统的建设和完善,就能保障气象部门在应对突发公共事件的各个环节做好服务工作。

4、加强突发灾害应急管理相关法律规范建设

气象灾害危机管理要想进入常态化的轨道,就需要进行相关的法律法规建设。规范气象灾害应急管理法律和法规,就是把政府行为和公民的权利义务,用法律的形式进行规范制约,依法建立起一套在紧急状态下一切主体责权高度分明的责任体系,确保政府应急机构依据宪法、法律授予的职权和规定的程序,及时启动适用于危机状态的治理规则。

根据我国的实际情况,推进政府应急机制法制化进程,必须明确三个方面的权利与义务关系,即依法明确各级应急指挥组织的权利和责任;依法明确各级政府职能部门的权利和责任;依法明确各个社会组织和社会公众的权利和义务。只有这样,才能贯彻法制原则,使危机管理工作有法可依、有法必依,进一步提高政府依法实施灾害应急管理法规的能力。

要加快完善综合配套的防灾减灾和应急管理法律法规及政策措施,建立健全集中领导、统一指挥、反应灵敏、运转高效的工作机制,增强防灾减灾力量资源整合和协调配合,重视应急管理的基层基础工作, 把应急管理的各项政策措施落实到每一个单位,每一个环节,从源头上防范和处置好各类突发灾害事件。当务之急是加快完善与气象灾害防御工作相关的法规及实施细则和制度,健全国家、行业、地方气象灾害以及防御技术标准和规范,促进气象灾害防御工作的规范化管理。

5、加强应急管理培训工作

应急管理培训是国家应急管理机能体系建设的有机组成部分。

气象灾害的突发性决定了一旦出现了气象灾害,就需要在第一时间内启动应急响应,否则就难以发挥其应有的作用。不能发挥作用的应急管理自然就失去了意义。为了切实发挥应急管理体系的作用,最大限度地降低自然灾害的风险,减少人员和财产损失,加强气象应急管理培训就变得非常必要,甚至是不可或缺的。要定期通过讲座和实战演练的方式对相关人员进行培训。此外,还要加强对乡村气象信息员的培训,一方面要通过培训提高他们对气象灾害应急管理重要性的认识,另一方面还要提升他们在整个应急过程中的作用。

6、建立灾害应急管理的专家咨询机制

建立专家咨询机制, 关键是要发挥专家的作用,并且要建立专家咨询的常态机制。当前,我国正处于社会转型期,公共安全形势依然严峻,重大自然灾害,事故灾难,公共卫生和社会安全事件等突发事件时有发生,严重威胁着经济社会的健康发展。广大人民群众不断增长的物质文化需求对公共安全的要求也越来越高,公共安全越来越成为维护社会稳定的重要条件,成为国民经济持续快速健康发展的重要保证,成为构建社会主义和谐社会的重要内容,成为全面建设小康社会宏伟目标的重要依据。突发事件的预防和处置迫切要求各级政府和全社会提高应急能力,应急管理工作任重而道远。

二、健全气象防灾减灾的法律法规体系

气象防灾减灾的法律法规体系的建立,是重要的防灾减灾措施。制定各种相关的技术标准,加强气象防灾减灾技术标准体系建设,建立健全气象防灾减灾法律体系。

三、完善气象灾害防御体系,提高防灾减灾能力

建立和完善气象灾害各种防御警报预警的应急系统和应急响应机制 ;建立信息共享一体化的气象灾害监测和信息网络系统 ;加强气象预报预警能力 ;完善气象灾害预警发布系统 ;建立气象防灾减灾决策指挥系统 ;建设气象灾害收集上报调查和评估系统 ;建立气侯变化与极端气象事件预测分析系统 ;健全人工影响天气工程体系,完善雷电灾害防御工程体系,加强防台风防汛等气象灾害及衍生灾害工程体系建设。

四、加强科技支撑体系建设

做好气候资源普查工作,对重点地区进行高分辨率普查,形成完整的气候资源数据库;建设太阳能、降水资源和山地立体农业气候资源的监测与评估系统,同时,大力开发和推广光、热、水、风等气候资源的应用技术。促进气象信息采集、获取、传输、分析处理技术的综合利用,努力提升气象服务科技水平。进一步加强人工增雨、防雹、防雷、防汛抗旱、灾害救助等各类气象灾害防范应对专业队伍和专家队伍建设,改善技术装备,提高队伍素质,不断增强应对各类气象灾害的能力。

参考文献:

[1] 贾天清.《公共气象服务体系中的安全社区(村)发展》.广东气象.2010.12.

[2] 吴云荣.《构建公共气象服务体系 增强服务和谐社会能力》.中国气象报.2007.8.第002版. [3] 李先宏.《共同推进湖北公共气象服务体系建设》.

[4] 焦冶.《构建法治下的公共气象服务体系———以气候变化为视角》.[5] 唐伯成 俞诗雯 何文华 等.《浅析气象灾害的防御》.

[6] 孔垂柱.《加强公共气象服务体系建设》.中国气象报.2007.9. 第028版. [7] 范永刚 李俊有.《敖汉旗主要气象灾害防御措施》.

[8] 刘友凡.《大力加强公共气象服务体系建设》.中国气象报.2007.4. 第003版.

第三篇:1981―2010年湛江市气象灾害特征及防御对策

1981―2010年湛江市气象灾害特征及防御对策

摘 要:该文利用1981―2010年湛江国家基本气象站气象资料,对台风、暴雨、雷电、干旱、高温、大雾等6种主要气象灾害进行了统计和趋势分析。结果表明:台风、暴雨、雷电、高温出现在夏季(5~9月),干旱在一年四季都会发生,春旱和冬春连旱最为严重,大雾的危害出现在春季和冬季。雷电和大雾日数呈增加趋势,其中雷暴日数在2000年以后缓慢增加,大雾在2005年以后增加更为明显。暴雨发生日数呈平稳趋势,高温日数呈波动变化。在分析致灾因素的基础上,提出了气象灾害风险评估、提高气象灾害的监测预警水平、推进预警信息发布提速扩面等建议。

关键词:气象灾害;变化趋势;防御对策;湛江市

中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)10-0148-03

湛江市位于中国大陆最南端、广东省西南部,处于承东启西、沟通南北、连接海内外的重要枢纽位置,全市总面积12 470km2左右,总人口777万人左右。近年来,通过实施“工业立市、以港兴市”发展战略,随着500万t宝钢落地和1 500万t中科合资广东炼化一体化等项目的加快推进,湛江工业发展展现出十分广阔的前景。湛江地处热带和南亚热带的过渡带,气候复杂多变,台风、暴雨、洪涝、干旱、雷暴等多种气象灾害及其次生灾害发生频繁,给区域社会经济持续、稳定发展带来了较大影响。湛江地区区位优势和经济优势的发挥、工业化和城镇化水平的提高都迫切需要气象提供强有力的支撑保障。为此,本文通过分析1981―2010年湛江市台风、暴雨、雷电、干旱、高温、大雾等6类主要灾害性天气的特征,对湛江市气象灾害防御工作提出了一些建设性意见,为合理防灾、避灾、减灾提供科学依据。湛江市主要气象灾害

1.1 台风 湛江市临南海之滨,是热带气旋侵袭的重灾区。每年的6~10月热带气旋挟带的狂风、暴雨、风暴潮是造成灾害的直接因子,给当地人民的生产生活、生命财产及海上航行等都带来了严重的威胁。1981-2010年登陆粤西沿海地区的热带气旋平均每年1.6个,登陆吴川至徐闻的热带气旋约占粤西的60%,平均每年0.6个。造成湛江市≥6级大风或暴雨天气的热带气旋,占总数的68%。登陆时影响最大风力8级或以上的热带气旋,粤西沿海地区平均每年1个。其中1996年9月9日的9615号台风,湛江市区风力≥12级,持续108min;≥13级,持续40min;阵风≥17级(57.0m/s)。9615号台风灾害造成的直接经济损失约129亿元。此外,湛江港及雷州半岛东部沿海是我国台风暴潮灾害最严重的地区之一,近60a来就有7次严重台风暴潮灾害袭击。台风引起的风暴潮,最高潮水位出现在1980年7月22日,受8007号台风影响,徐闻外罗潮位8.32m,南渡河、湛江港潮位8.2m(创世界第三记录)。

1.2 暴雨 暴雨常导致山洪暴发,城市洪涝,造成严重人员伤亡和财产损失。湛江地处低纬,三面环海,常处于潮湿不稳定状态,有利于暴雨的形成[1],一旦出现集中强降水,常会造成“水浸街”,城市交通严重受阻甚至瘫痪,造成公众财产的巨大损失。1981―2010年,湛江共出现暴雨日(日降雨量≥50mm)247d,年平均8.2d,其中最多年份为1985年和1991年,分别为16d和15d,趋势分析表明,年暴雨日数呈平稳变化趋势(图1)。在月平均分布上,湛江暴雨日数主要出现在6~9月,8月最多共48d,占19.4%,6月次之共44d,占17.8%,1月最少,历史只出现过1次暴雨过程,2月和12月分别出现过2次暴雨过程(图2)。1999年4月20日,湛江市区24h降雨量259.1mm,街道积水0.4m以上,低洼处积水达2m多,一些街道变“河道”,一些空地变成“湖泊”造成大面积交通中断,房屋被淹,许多群众被困,政府出动了大批警力疏散群众[2]。2001年6月3日湛江市区的大暴雨过程,造成湛江发电厂发生煤山崩塌,66 000人受灾,直接经济损失800万元。

1.4 干旱 干旱是指长时期的缺雨或雨水不足,从而引发水分严重不平衡,造成缺水、作物枯萎、河流流量减少以及地下水和土壤水分枯竭。湛江历史干旱主要原是因受季风气候影响,造成降水时空分布不均,其次与湛江的特殊地形、地貌和独特的地理位置关系,一年四季都可能出现干旱,但夏旱、秋旱、冬旱的出现几率较小,都在30%以下,而春旱和冬春连旱最为严重。春旱和冬春连旱的出现几率都达到10a5~6遇,其中冬春连旱90%为重旱年份。年平均春旱天数25d左右,最多年出现天数98d,平均冬春连旱天数51d,最多年出现天数192d[4]。2004年10~12月遭遇的严重干旱,造成200多宗水库干涸,江河水位降低,给工农业及群众的生活用水带来了严重影响。

1.5 高温 一般把日最高气温达到或超过35℃称为高温。由于湛江地处北热带,高温酷热天气年年都有。持续的高温天气往往给工农业、交通和人们的正常生活都带来了严重影响,对牲畜、水产养殖也造成一定损害,持续的高温使河水断流、水库干涸,城市供电、供水和农业用水日趋紧张,对旅游、交通、建筑等行业也会造成不同程度的影响。

1981-2010年湛江高温日共出现217d,年平均7.2d,最多的年份是1998年为21d,最少为2002年,该年没有出现高温日。从湛江市高温日数年变化分布图(图4)可以看出,高温日数呈波动变化,1983、1988、1990、1998、1999、2004、2010年出现高温日数较多,都高于10个高温日,1985、2002、2006、2008、2009年高温日数较少,都小于3个高温日。湛江高温天气出现在3~9月,主要以6~8月为主,其中7月占全年的41.9%,8月占19.8%,6月占17.1%(图5)。最高气温出现在1990年8月23日为38.1℃。高温日数一般持续3~5d,1998年7月16~25日连续10d高温为历史持续时间最长。

1.6 大雾 大雾是指大量微小水滴浮游空中,而使水平能见度小于1.0km的天气现象。湛江地处低纬,面临海洋,有丰富的水汽来源,初春冷空气和海上西南暖湿气流形成对峙形势,易形成大雾天气。据统计,1981-2010年湛江共出现大雾日数为717d,年平均23.9d,其中1983年最多,为46d,次多年份出现在2010年,为44d。大雾出现日数呈逐年略有增多趋势,气候倾向率为0.151d/a(图6)。湛江大雾天气主要集中在1~4月,占全年的89.4%,其中3月出现最多,达234d,年平均7.5d,7月最少,没有出现过大雾天气(图7)。大雾对人类社会的危害相当严重,研究指出:雾造成的经济损失与其他灾害性天气造成的经济损失不相上下,常会造成供电系统受损、航班延误、轮渡停航、交通事故以及空气质量恶化等危害。2007年2月9日凌晨,广湛高速湛江段大雾造成2起汽车连环相撞的重大交通事故,共有14辆车先后相撞,事故中至少造成一人死亡。2010年1月29日,湛江市区大雾笼罩,能见度低,造成4个进出港航班延误,近500名进出港旅客行程受阻。湛江市气象灾害特点

通过对湛江市6种主要气象灾害进行统计,分析表明:台风、暴雨、雷电、高温出现在夏季(5~9月),干旱在一年四季都会发生,春旱和冬春连旱最为严重,大雾的危害出现在春季和冬季。雷电和大雾日数呈增加趁势,其中雷暴日数2000年以后缓慢增加,大雾2005年以后增加更为明显。暴雨发生日数呈平稳趋势,高温日数呈波动变化。湛江市气象灾害防御对策

在全球气候持续变暖的背景下,极端天气气候事件将明显增多、增强,突发性气象灾害将日益突出,为有效防御和减轻气象灾害的危害,笔者建议:

3.1 开展气象灾害风险评估 由政府牵头,气象、规划、建设、交通、电力等有关职能部门参与,开展气象灾害风险调查,查找气象灾害防御的隐患和薄弱环节,建立气象灾害风险数据库,分灾种编制气象灾害风险区划图。建立重大工程建设的气象灾害风险评估制度,建立相应的建设标准,将气象灾害风险评估纳入工程建设项目行政审批的重要内容,确保在城乡规划编制和工程立项中充分考虑气象灾害的风险性,避免和减少气象灾害的影响。

3.2 提高气象灾害的监测预警水平建立和完善气象灾害的监测体系和网络,加强自动气象站网建设,增加观测站点数量和大气成分、闪电定位、大气边界等观测项目,并结合新一代天气雷达和卫星等观测手段,建起立体气象监测网,提高对突发性气象灾害的监测能力;建立区域一体化的精细化预报预测业务和灾害性天气短时临近预警业务,发展气象灾害高影响行业的专项预警技术和服务,提高气象灾害早期预警、提前防范的能力。

3.3 推进预警信息发布提速扩面 依托突发事件预警信息发布中心,及时向公众发布气象灾害预警信息,进一步扩大预警信息服务的覆盖面,不断提高发布频次,尽量缩短公众接收时间,实现预警信息的滚动发布。通过短信、农村大喇叭、电子显示屏、电话、传真、邮件、微博、微信、网站等传输手段,将气象灾害预警信息及时有效传递给公众,有效地解决预警信息发布“最后一公里”问题,尽最大可能减轻和避免气象灾害对经济建设和人民生活的危害。

参考文献

[1]张羽,牛生杰,吴德平,等.雷州半岛气象灾害及防御对策[J].海洋预报,2006,23(增刊):27-33.[2]李剑兵.湛江气象实用手册[M].湛江:湛江市气象局出版社,2003,209.[3]许小峰.雷电灾害与监测预报[J].气象,2004,30(12):17-21.[4]杜尧东,刘锦銮,宋丽莉,等.雷州半岛干旱特征、成因与治理对策[J].干旱地区农业研究,2004,22(1):28-31.(责编:张宏民)

第四篇:健全农业气象服务和农村气象灾害防御体系

健全农业气象服务和农村气象灾害防御体系

发布时间:2010年03月16日 09:00 来源:《求是》 期号:2010/06 作者:矫梅燕

今年的中央一号文件提出,要健全农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系,充分发挥气象为“三农”服务的重要作用。这是新时期党中央、国务院把握我国农业农村基本特征、着眼于推动我国农业农村又好又快发展对气象工作提出的新要求。面对农业农村发展的新形势和新要求,我们清醒地认识到,气象为“三农”服务的任务越来越重,难度越来越大,要求越来越高。农村气象灾害防御仍然是整个防灾减灾工作的“短板”,滞后于农村经济社会的全面发展。气象如何为稳定农业生产、保障国家粮食安全和主要农产品的有效供给提供服务,是新形势下气象为“三农”服务需要重点思考的问题;如何为农业农村应对气候变化、建设生态文明和发展生态农业提供服务,需要我们认真探索。我们将紧紧围绕国家农业和农村改革发展的总体要求,努力把握好气象为“三农”服务工作所面临的前所未有的新机遇,大力健全农业气象服务体系和农村气象灾害防御体系。

一、健全农业气象服务体系

健全农业气象服务体系要符合现代农业发展方向,适应稳定农业生产、保障国家粮食安全、农业防灾减灾和应对气候变化的需求。农业是受气象灾害影响最为敏感的行业。我国地域辽阔,气象条件差异性大,农业生产的区域性、特色性较强,发展优质、高产、高效、生态安全的现代农业需要符合地域特点的、更加精细化的气象条件做保障。我国又是典型的季风性气候国家,气象灾害种类多、分布广、影响重,由此造成的粮食减产幅度可高达10%—20%。因此,保障国家粮食安全需要不断增强农业抗御各种气象灾害的能力。在全球气候变暖的背景下,气象条件对农业生产的影响也呈现出新的特点,只有加快健全农业气象服务体系,合理开发利用气候资源,优化农业生产布局,才能逐步适应气候变化。

完善专业化的农业气象监测预报技术。要建立适应农业生产区域性布局的农业气象观测网络系统;依靠科技创新,针对不同区域农业生产的特点,发展多时效、定量化的监测分析、影响评估和预测预报技术系统。

发展具有地方特色的农业气象服务。要真正面向农民,开展针对不同农事季节的农用天气预报,指导农民的农业生产活动由“靠天吃饭”向“看天管理”转变;结合各地的农业生产布局,发展适合“一乡一品、一县一业”的特色农业、设施农业的专项气象服务;适应农业生产方式的转变,建立面向农村种植大户、农业生产企业的新型气象服务模式。

发展保障国家粮食安全的防灾减灾气象服务。立足于提高农业抗御气象灾害的能力,开展重大农业气象灾害的监测预警、影响评估,建立气象灾害早期预警与防范应对的联动机制,促进农业减灾增收。在全球气候变暖背景下,要高度重视气象灾害多发、频发对农业生产的严重影响,实现人工影响天气由应急型向主动防御型的转变;加强农业气象实用技术的研究,推进适应气候变化的品种改良和耕作方式变革,提高农业趋利避害的能力。

为农业适应气候变化提供决策服务。要不断深化对气候变化规律的认识,认真研究气候变化对我国农业生产的利弊影响;开展精细化的农业气候区划,准确把握不同地区农业气候资源条件和农业生产的适应性,为科学规划农业生产布局、合理调整种植结构提供决策支撑;开展农业气象灾害的风险区划,为提高农业气象灾害的风险防范和风险管理提供支撑。

二、健全农村气象灾害防御体系

相对于城市而言,农村是气象灾害防御的脆弱区。气象灾害的预报预警信息难以及时有效地传递到农村,存在着预警信息传递“最后1公里”的瓶颈制约;农村的防灾抗灾能力相对脆弱,公共设施、基础设施相对薄弱,承灾能力低;农民的防灾避灾知识缺乏,是受灾影响最大的群体,每年因气象灾害而造成的死亡人员90%以上发生在农村,农村气象灾害应急防范的组织保障体系亟待健全。

提高精细化的气象灾害监测预警能力。农村气象灾害的监测预警要向更加精细化的方向发展,自动气象监测网建设和精细化气象预报要发展到乡镇,实现“乡乡有监测站”,使农村突发性气象灾害的预警预报准确率和精细化水平接近城市。

建立广泛覆盖的预警信息发布网络。加强农村气象服务基础设施建设,共建、共享和共同维护农村公共服务基础设施,将气象信息服务搭载到农村公共服务平台上,力争实现至少有一种手段能将气象预警信息送达农村每一个地区、每一个村镇,传递到每一位农民,实现气象信息的“进村入户”。

建立有效联动的应急减灾组织体系。按照“政府主导、部门联动、社会参与”的气象防灾减灾机制,健全农村基层气象灾害防御和应急组织体系,力争实现乡乡有分管领导、有气象信息服务站、有气象协理员、有气象灾害应急预案;村村有气象信息员,有预警信息接收能力,使气象灾害预警与防灾减灾应急组织有效联动。

建立以预防为主的气象灾害风险管理机制,提高风险防范意识。积极推进县级政府编制和实施气象灾害防御规划,并将其纳入地方的发展规划之中。深入开展农村气象灾害风险调查、区划和评估;开展对农村中小学校舍和民房设施建设的气象灾害风险评估,以及雷电灾害防御等工程性建设;推进面向农村的重大气象灾害风险评估及气象保障服务,提高农村防范气象灾害风险能力;通过多种形式普及农村气象防灾减灾知识,增强农民群众的防灾减灾意识和自救互救能力。

力争经过3—5年的努力,完善专业化的农业气象监测预报技术,发展具有地方特色、保障国家粮食安全、适应气候变化的现代农业和农村气象服务体系。逐步建立精细化的气象灾害监测预警能力、覆盖广泛的预警信息发布网络、有效联动的应急处置组织保障体系和预防为主的气象灾害风险管理防范机制,健全农村气象灾害防御体系,充分发挥好气象为“三农”服务的重要作用。

(作者:中国气象局副局长)

第五篇:气象灾害对江苏电网的影响及防御分析(精选)

气象灾害对江苏电网的影响及防御分析

路永玲,陶**,周志成,刘洋,高嵩

(江苏省电力公司电力科学研究院,江苏南京211103)

摘要: 随着全球气候特征的明显变化及江苏工业经济的高速发展,江苏电网设备因气象灾害所引发的故障呈现逐年递增的态势,污闪、风偏等故障次数明显增多。本文在广泛调研收资的基础上对江苏地区典型气象条件的时空分布、气象灾害形成原因进行统计分析,得出大风、雷暴、雾霾、覆冰天气条件下电网设备的故障特征、明确了故障时的主要气象要素及影响规律;同时结合江苏电网运行经验和目前防御措施,提出加强电网设备抗灾设计、采用防灾新技术、建立电网灾害监测及预警系统的总体防御思路,可为具有类似气象灾害的电网设计、运行及事故预防提供重要参考。关键词: 气象灾害,电网设备,故障防御,气象预警,在线监测

Analysis of Meteorological Disasters' Influence on Jiangsu Power Grid Equipments and Prevention Lu Yong-ling, Tao Feng-bo, Zhou Zhi-cheng ,Liu Yang, Gao Song(Electric Power Researeh Institute, Jiangsu Province Electric Power Company, Nanjing Jiangsu 211103)Abstract:With the obvious change of global climate characteristics and rapid development of industrial economy, the number of faults on grid equipments in Jiangsu Power Grid caused by meteorological disasters is showing an increasing trend year by year,especially the contamination flashover faults and wind deflection faults.On the basis of extensive investigation and research, this paper presents the fault characteristics of grid equipments under wind, thunderstorm,haze and ice.And furthermore it pinpoints main meteorological elements and the influence law.Combining recent operating experience and current prevention measures, this paper also gives the overall defense advice of meteorological disasters on aspects of designing and planning, usage of new technology and disaster warning, etc.The results above can provide important reference for the designing, maintaining and accident prevention of the grids with similar meteorological disasters.Keyword:meteorological disasters;grid equipments;fault prevention;meteorological warning;on-line monitoring;1概述

随着经济社会发展,电网系统变电站、输电线路的覆盖面不断扩大,大风、雷电、雾霾等灾害性天气对电网安全运行产生的侵扰随之增大,尤其一些极端天气会直接导致线路故障停运。目前,国内外在电网气象灾害风险评估及预防方面的研究越来越多,美国、日本及欧盟各国逐步实现了灾害信息的共享;中国电力科学研究院[1]等电力单位通过与各地气象部门合作,对气象灾害对电网的影响及防御方面的认识越来越深入。

江苏地处亚热带和暖温带的气候过渡带,属东亚季风气候区。在太阳辐射、大气环流以及江苏特定的地理位置、地貌特征的综合影响下,气象灾害频发,种类多、影响

面广。根据运行经验,可对江苏电网造成影响的主要气象灾害有大风、闪电雷暴、雾霾、高温、暴雨洪涝、覆冰、降雪等,其中大风、雾霾等往往会造成倒塔、污闪等严重电网事故;在全球气候变暖的大背景下,江苏气候特征也发生了明显的变化,电网设备因气象灾害所引发的故障呈逐年递增的态势,做好气象信息的收集应用及灾害防御对电网安全稳定运行至关重要。

本文对江苏电网近年来发生的气象灾害案例、电网设备故障特征、采取的防御措施及主要气象要素进行了广泛调研;并通过与气象、环保等部门的合作,将全省气象观测站、雷电定位系统、环境监测站等监测数据同电网经验数据相融合,对各类气象灾害对江苏电网的影响及防御进行分析研究。

2主要气象灾害及防御现状

2.1 风灾

2.1.1江苏电网设备受风灾的影响

基于气象观测数据和数学统计得出江苏各月均可出现大风,一年中春季的3、4月份和夏季的7、8月份大风日数较多;区域性大风平均每年有22.4天,最多的一年是1965年,78天,最少的是1995年和1999年,仅6天,连续最长达6天(1963年1月20日~25日、1964年5月13日~18日)。

2013年8月9日,江苏500kV东三线因风偏跳闸,阳城电厂-东明-三堡送出通道全部中断,当时飑线风瞬时极大风力达12级,风速33.0 m/s,为多年以来遇到的最大强风,超过设计最大风速30 m/s,造成单I串导线对酒杯塔塔身放电,放电痕迹见图1;除此之外,2004-2007年东三线曾发生过6次飑线风风偏跳闸。2013年8月10日无锡地区出现大风、雷雨等强对流天气,现场出现的最大风速为29 m/s,超出铁塔的设计风速(25 m/s),造成110kV西亭线25#、26#、27#三基铁塔折倒,见图2。历史数据表明,江苏地区还发生过数次500kV输电塔的风毁事故,例如2005年6月14日,国家“西电东送”和华东、江苏“北电南送”的重要通道江苏泗阳500 kV任上5237线发生风致倒塔事故,一次性串倒10基塔[2],造成大面积的停电,当时飑线风最大瞬时风速为32.9 m/s,已超过设计风速30m/s。

图1 东三线风偏故障导线放电痕迹

图2 西亭线倒塔现场

除了龙卷风和飑线风造成的输电塔倒塌之外,周边台风对电网所造成的破坏也时有发生,台风过境江苏均会出现7~10级大风和降雨,造成很多配网设备因灾受损[3],例如受2013年第11号强台风“海葵”影响,苏州和无锡176条10kV线路因树木倒塌等缘故跳闸、停运,约13万户居民用户受到停电影响。2.1.2风灾防御措施

(1)在输变电设备设计阶段,应综合考虑地区环境,确保设计水平满足抗风设防标准;对于连云港、盐城等易出现大风天气的沿海地区或飑线风等微气象盛行地区的输变电设备设计应严格按照相关规范中要求的重现期、风速规定,并留有适当裕度。(2)与各地气象监测部门密切配合,开展不同地形特征下不同高度的风况观测;探讨设计中气象条件的选定条件。

(3)采用“悬垂串改为双串‘八’型布置”、“悬垂串重锤配重法”、“牵制法”、“支撑法”、“阻挡法”、“包裹法”等措施提高线路铁塔在恶劣大风天气下防风偏闪络能力。

(4)对于调爬或更换加长型合成绝缘子的交、直流线路应结合所在区域风区图或气象条件全面校核风偏间隙。

(5)研究输电线路塔上气象参数及导线风偏的在线监测系统,以确定线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等技术参数。

(6)在大风过境前后,加强电网设备的运行维护和巡视,特别是在河岸、海边、开阔地带等风口位置的变电站及走线方向与台风方向接近垂直的走廊和杆塔;同时深入变电站周围和输电线路通道内的施工临时棚屋、农村塑料大棚和农用塑料薄膜地,提醒和督促相关业主、用户加强管理,防止异物被风吹起造成电网设备损坏及短路。2.2雷暴灾害

2.2.1江苏电网设备受雷害的影响

以江苏雷电定位系统近8年的雷电监测数据为基础,运用雷电参数统计软件对江苏电网地闪密度(Ng)进行分析可知江苏大部分地区处于多雷区(2.78次/(km2·a)≤Ng<7.98次/(km2·a),无少雷区(Ng<0.78次(/km2·a),另外中雷区(0.78次(/km2·a)≤Ng<2.78次/(km2·a)、强雷区(Ng≥7.98次/(km2·a)面积少[4]。多雷区面积最大,主要分布在苏北大部分区域、沿海及苏南局部区域。从时间分布来看雷电活动主要集中在每年的6月至8月,据统计2011年全省落雷数大幅增多,是近几年来雷电活动最严重的一年,见图3;从空间分布来看,淮安、苏州、盐城、南通、宿迁等地平均落雷数最多,见图4。

图3近8年落雷情况

图4近8年落雷地区分布

近几年雷击成为影响江苏电网安全稳定运行的重要因素之一。据统计,2005~2013年江苏电网220kV及以上输电线路雷击跳闸共304次,其中500kV跳闸67次,220kV跳闸237次。仅2013年全省220kV及以上线路雷击跳闸共19次,均发生在迎峰度夏期间,其中500kV线路6次(4次重合成功,2次重合不成三跳),220kV线路13次(全部重合成功);35-110kV线路共发

生雷击跳闸故障408起,占本年全省雷击跳闸故障总数的93.36%;尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区,雷击输电线路引起的事故率更高。江苏220kV及以上输电线路近5年雷击跳闸次数趋势见图5;全省输电线路2011年跳闸次数最多、受雷害影响也最为严重。

图5近5年220kV及以上线路雷击跳闸次数变化

2.2.2 雷害防御措施

(1)在设计阶段,充分收集沿线气象资料信息并进行系统分析,尽可能避开多雷区。

(2)在运行阶段,参照雷区分布图,对地闪密度多雷区以上的地区加强防雷与接地装置的巡视检查,确保防雷设施的可靠性和完整性。

(3)在500kV及以上的重要线路安装线路型氧化锌避雷器。在500kV及以上核心骨干网架中雷击风险较高的重要线路,可考虑采用安装线路避雷器。(4)对于35kV-110kV雷击跳闸次数较多的线路可架设耦合地线。

(5)对10(20)kV架空绝缘导线采用防雷屏蔽线、过电压保护器、防雷绝缘子等防断线措施。

(6)采用输电线路雷电预警及数字化雷电定位技术,实现雷击故障点定位、雷击事故鉴别、雷电短时预警等,提高电力系统综合防灾和安全保障能力。2.3 雾霾

2.3.1江苏电网设备受雾霾的影响

雾霾天气易造成不仅使电网设备外绝缘表面受潮而且造成表面污秽度增加,容易引起污闪[5]。随着江苏工业经济的快速发展,江苏全省污染源点出现较大变化,严重雾霾天气频发,其导致的污闪事故已经成为威胁江苏电网运行的主要不安全因素之一。2009年11月25日起至12月3日江苏省大部地区连续出现大雾天气,其中最强的一天出现在12月2日上午,全省13个地市均出现大雾天气,部分地区最低能见度不足200m;2010年共出现28个影响较重的大雾日,部分地区能见度小于100m。2013年1月、11月及12月江苏大部分地区出现持续雾霾,能见度不足100m并出现大雾红色预警。

据统计,2007年~2013年间因雾霾造成的严重污闪事故有2008年500kV汊桥5296线、2010年500kV东三一线、2010年220kV杨台变电站、2013年500kV东三一线和2013年500kV东明开关站发生的污闪跳闸事故,其中500kV东明开关站污闪故障是由于开关站被多家本地石化工业污染源包围,工业粉尘在一次设备表面大量沉积。当1月出现持续高湿度和重雾霾天气时,外绝缘表面受潮形成高导电层,使支柱绝缘子沿面击穿,引发污闪。2.3.2 雾霾灾害防御措施(1)对局部污染较严重的线路组织调爬,将瓷绝缘子更换为合成绝缘子或在塔头尺寸允许范围内增加绝缘子片数;对于重污区输电线路,如果外绝缘无法再次增加时,将瓷绝缘子喷涂RTV涂料,增加防污性能。对于变电设备应采取喷涂RTV、加装伞裙、更换设备、停电清扫、带电清扫、带电水冲洗等措施。(2)加强对各种气象信息的统计和分析,为设计、运维提供依据。例如在进行变电站或输电线路的选址时,应充分考虑有关气象因素,尽量使输变电设备避开污染源的下风处;雾霾天气下应加强设备巡视等。

(3)加强与气象部门的联系,做好对具有高含水量的浓雾的预报工作,尽可能及早掌握其发生时间和范围;在长时间干旱少雨地区,应高度重视各种高湿天气及逆温天气的出现,防止加重输变电设备的积污,增大污闪概率。

(4)建立污染源动态更新机制,根据污染源变化情况,盐、灰密测量结果和气象条件,适当缩短污区图局部修订的周期。各地运维部门可根据最新局部修订结果及时动

态调整设备防污闪策略。

(5)加强冬春季节毛毛雨、雾霾、长期干旱等极端天气下输变电设备夜巡和特巡的管理和执行。

(6)采用污秽预警及测量新技术,建立电网污秽预警系统,根据现场监测数据,分析环境对输变电设备的影响,判断当前防污闪形势。

2.4 覆冰

2.4.1 江苏电网设备受冰灾的影响(1)覆冰灾害

江苏省线路覆冰事故相对较少,2008年南方冰灾并未对江苏电网造成影响。但2009年在江苏南京小范围地区发生1起线路覆冰灾害,覆冰形式为雨凇或混合凇,造成南京地区输电线路跳闸16次,其中220kV线路1次,110kV线路9次,35kV线路6次;110kV及以上单相故障4起,相间故障6起。其中110kV苏殷线#22-#23覆冰厚度达10mm(见图6),超出南京地区常规设计冰厚,使得导线的比载增大,对交叉跨越物放电。

图6 110kV苏殷线导线覆冰

经调查分析,覆冰区地形均靠近长江,所处地段大多位于风口且起伏度较大,属于微地形区形成的雨凇覆冰现象。(2)覆冰舞动灾害

当风速在5~15m/s内,风向与线路走向夹角大于45°,覆冰线路易发生舞动。

2010年2月10日左右,受冷空气南下影响,江苏省发生大风雨雪冰冻天气,最大风力7-8级,受其影响,连云港、淮安、徐州等地区发生了线路覆冰并引起舞动,涉及220kV输电线路6条,110kV线路9条,造成旗唐2W84线、凤香4912线、芦蔷2W11线、芦蔷2W12线4条220kV线路跳闸,导线损伤和金具损坏。根据气象观测,当地气象条件为雨夹雪,持续时间为2天,导线覆冰厚度约5mm左右。其中芦蔷2W11、2W12线位于连云港云台山和花果山之间,最高海拔高度625m,为空旷风道,风力较大,且靠近东海,水汽丰富,易形成覆冰。2.4.2 冰灾防御措施

(1)采取合理的规划设计方法

规划设计部门在选择新建线路走廊时,要尽量避免跨越大河、道路、风道等易覆冰地带;对于无法避开的覆冰区,应在设计时采取必要的预防性抗冰措施,避免大高差和大转角,适当增加耐张塔,提高杆塔过载能力,增强线路的抗冰能力[6]。

(2)采取有效的融冰、除冰措施

采用电流融冰技术、机械除冰方法、被动防冰方法等及时对覆冰设备进行处理,避免电网跳闸事故[7]。

(3)采取有效的防导线覆冰舞动措施 在输电线路上安装相间间隔棒、双摆防舞器和线夹回转式间隔棒等有效防舞动装置,抑制不均匀覆冰导线的舞及脱冰跳跃,降低舞动灾害的发生。

(4)采取有效的覆冰监测观测措施

1)采用准确的监测分析方法和实用的数学模型,建立输电线路覆冰状态在线监测系统,对恶劣大气环境中运行的高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰(雪)情况进行在线监测。

2)采用能在高寒大雾等恶劣天气中飞行的无人驾驶自动飞行系统,通过空中拍摄完成覆冰观测,提供有效现场资料。2.5 其它灾害

受近年来气候异常因素的影响,江苏除以上主要气象灾害以外,还会出现雪灾、高温、冰雹、暴雨洪涝等灾害,同样对电网安全运行造成了一定影响[8,9]。比如2009年11月南京局部地区遭受罕见大到暴雪袭击,共造成多条35kV及以上电压等级输电线路跳闸;2013年8月淮安10kV韩庄线#16杆负荷开关因高温重载时间长,加剧了设备本体老化,最后导致C相桩头烧断,形成相间短路;2013年6月南京沿北线沿警支线#3杆因暴雨冲刷造成杆基不稳、侧向倾倒,导致导线碰相短路。气象灾害防御总体建议

3.1适当提高设备抗灾设计水平

搜集电网设施附近气象台站的多年风、冰、雷、气温等气象要素,并综合考虑风区分布图、冰区图、污区图、雷电定位系统及附近运行经验、确定设计的基本风速、设计覆冰、绝缘爬距、雷暴日、气温等设计气象条件,从设计上消除能引起电网事故的各种气象灾害因素。

3.2深化灾害研究,采用防灾新技术新措施 深入研究灾害(如雷电、台风、覆冰等)影响电力设备正常运行的机理,并建立相应的故障概率模型,能够在线评估灾害对于电网设备的影响;在应对电网灾害方面,应与气象部门合作,开展输配电系统抗风新技术和新设备研究[10],防止大面积的倒塔和大电网事故。

3.3建立电网灾害在线监测及预警机制 全面开展输变电气象地震精确监测工作,收集基础数据信息,并以现有灾害性事故信息及研究成果为基础,特别是对台风、雷暴、冰冻、雾霾等灾害造成的电网大面积瘫痪的风险评估和研究;将灾害的地理数据、属性数据及评估结果同GIS技术相结合,建立气象灾害的事故预警机制[11,12]、应急机制以及灾后快速恢复和重建机制。

4结语

本文对江苏电网的主要气象灾害进行了系统、深入的调研分析,总结出每类气象灾害的故障特征及形式、明确了导致故障的主要气象要素及影响规律,并基于电网运行经验对每类气象灾害的防御措施进行分析,提出了加强电网设备抗灾设计、研究应用防灾新技术、建立电网灾害监测及预警系统的防御思路,增强江苏电网抵御大风、雷暴、雾霾等气象灾害的能力。

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法和研究进展[J].电网技术,2008.2,32(4):8-14.[8]王兆坤.洪涝灾害下电力损失及停电经济影响的综合评估研究[D].湖南大学博士学位论文,2012.6:4-6.[9]张树林.高温天气对输电设备的影响及应对措施[J].山西电力,2011.6,(3),35-37.[10]从荣刚.自然灾害对中国电力系统的影响(文献综述)[J].西华大学学报(自然科学版),2013.1,32(1): 105-112.[11]周卫,缪升,屈俊童,等.电网系统气象灾害的精细化预警研究[J].云南大学学报(自然科学版),2008,30(S2):286-290.[12]谢强,李杰.电力系统自然灾害的现状与对策[J].自然灾害学报,2006.8,15(4):126-131.路永玲(1988-),女,工程师,从事架空输电线路防雷防污工作。电话:*** 邮箱:***@163.com。

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