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河北省雷电灾害分布特征及风险区划研究

作　者: 王建恒
导　师: 杨仲江
学　校: 南京信息工程大学
专　业: 大气遥感科学与技术
关键词: 雷电雷灾分布特征易损性风险区划
分类号: P429
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

基于河北省雷暴日资料、雷电定位资料、全省雷灾数据和复杂下垫面地理信息数据(GIS),采用累计距平、小波分析、信息熵等多种统计学方法,本论文研究了河北省的雷电活动规律和复杂下垫面对落雷密度的影响、雷灾分布特征、雷灾易损性以及防灾减灾抗风险能力。主要结论如下：(1)1961-2008年,河北省平均雷暴日数总体上呈现出减少趋势。雷暴日数夏季最多,占全年的73.1%,其次为春季、秋季,冬季无雷暴发生,雷暴期有延长的趋势。从空间分布看,年雷暴日数从西北向东南逐渐减少,冀北山区、高原多,冀中、冀南平原少。(2)河北省地闪正负闪频次之比为1：12左右,正极性地闪幅值比负极性地闪主要强度谱较窄。地闪活动呈现出明显的月季变化和日变化。地闪活动主要发生在5-9月,其中以6-8月最为频繁,7月份地闪最多,正地闪活跃时间比负地闪超前一个月左右。闪电活动在14-20h最为频繁,日闪电密度峰值出现在16-17h左右。河北省地闪高密度区主要位于中部地区、太行山中南部的迎风坡及燕山东部迎风坡闪以及平原的局部地区。(3)通过对比分析,河北省地闪密度和雷暴日、雷暴时的相关性不明显,根据规范公式计算得出的地闪密度一般都小于实测值,地形地貌不同,地闪密度与雷暴日呈非线性变化,各地应用规范公式推算雷击密度应根据各地的地理、地貌情况取不同的参数进行修正。各区域的地理、地貌及地表覆盖物类型等下垫面因子对地闪落雷密度有很大的影响,其中河北特殊的地形条件下,坡度的权重最大,其次是海拔高度、土地利用、坡向和代表性土壤类型。(4)通过对历史雷灾事件的归类统计,6、7、8月份是全年雷灾集中时段,其中8月份雷灾次数最多,7月份的雷灾经济损失最大,而6月份人员伤亡最多。地域分布特征北部高原地区及西部山区雷灾频次相对较少；滨海及中南部平原地区雷灾频次较高；各城市城区所在地雷灾频次均偏高,说明雷灾和经济因素相关性较大。行业分布特征是电力设施经济损失最大,弱电系统遭雷击事故多,农村地区雷击死亡人数多。(5)在河北省首次进行了雷击易损性、脆弱性和风险区划研究,得出河北省各地市雷灾易损度指标分布,唐山、石家庄和保定是各项指数高级别(即易损性高)的集中区域,经济落后地区的抗风险能力较差。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究目的和意义  9
  1.2 国内外相关研究现状和进展  9-12
    1.2.1 雷暴活动规律研究  10
    1.2.2 地闪落雷规律研究  10-11
    1.2.3 雷灾易损性及雷电风险区划  11-12
    1.2.4 下垫面雷击危险指数研究  12
  1.3 本文研究内容  12-13
  参考文献  13-15
第二章河北省雷暴气候特征及变化研究  15-24
  2.1 资料与方法  15
  2.2 河北省雷暴时空变化分析  15-22
    2.2.1 河北省全年雷暴日数的变化特征  15-16
    2.2.2 雷暴日数的季节变化特征  16-17
    2.2.3 雷暴日数的月际变化特征  17-18
    2.2.4 雷暴时数的日分布特征  18
    2.2.5 雷暴日数、时数的空间分布特征及其演变  18-20
    2.2.6 河北省雷暴日数的初终日及其演变  20-21
    2.2.7 雷暴活动周期及突变分析  21-22
  2.3 小结  22-23
  参考文献  23-24
第三章河北省地闪分布特征研究  24-32
  3.1 资料与方法  24
  3.2 地闪时空分布分析  24-30
    3.2.1 正负闪比例特征  24-25
    3.2.2 地闪的月分布特征  25-26
    3.2.3 时次分布特征  26
    3.2.4 密度空间分布分析  26-29
    3.2.5 地闪密度和雷暴日的关系分析  29-30
  3.3 小结  30-31
  参考文献  31-32
第四章地面落雷下垫面风险指数研究  32-37
  4.1 资料与方法  32
  4.2 信息熵法基础  32-33
  4.3 数据处理与分析  33-35
    4.3.1 评价指标因子的选取  33
    4.3.2 数据标准化处理  33
    4.3.3 各指标值判定标准  33-34
    4.3.4 下垫面各因子权重  34
    4.3.5 下垫面影响因素分析  34-35
    4.3.6 区域下垫面落雷风险指数分布  35
  4.4 小结  35-36
  参考文献  36-37
第五章河北省雷灾的时空分布分析  37-41
  5.1 资料来源  37
  5.2 河北省雷电灾害的时间分布特征  37
  5.3 河北省雷电灾害的地域分布特征  37-38
  5.4 河北省雷电灾害的行业分布特征  38-39
  5.5 雷灾典型性特征  39-40
  5.6 小结  40-41
第六章河北省雷电灾害区域风险区划  41-54
  6.1 采用资料与评价指标的选取  41
  6.2 河北省省情  41-42
    6.2.1 地理地貌  41
    6.2.2 土壤植被  41-42
    6.2.3 气候  42
    6.2.4 人文环境背景分析  42
  6.3 雷电灾害易损性评价指标  42-44
  6.4 雷电灾害易损度分析与评估  44-50
  6.5 雷击脆弱性分析  50-51
  6.6 雷电防灾减灾能力研究  51-53
  6.7 小结  53
  参考文献  53-54
第七章总结与展望  54-56
  7.1 本文主要结论  54-55
  7.2 本研究的特色和创新之处  55
  7.3 展望  55-56
致谢  56-57
在学期间发表的学术论文和参与科研的情况  57

河北省雷电灾害分布特征及风险区划研究

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