周道剛1，任達盛1，周文鈺2，楊勝海3

（1.貴州省防雷減災(zāi)中心，貴州 貴陽 550002；2 成都信息工程學(xué)院大氣093班，四川 成都 610225；

3.榕江縣氣象局，貴州 榕江 557200）

摘  要：2011年11月5日，貴州省銅仁地區(qū)梵凈山旅游區(qū)新金頂景點發(fā)生一起34人受傷的雷擊事故，新聞媒體也及時報道了事故是“強度非常大的球形閃電”所致。然而，從事故發(fā)生地環(huán)境及報道的事故照片分析，球形閃電的因素值得商榷。2012年2月22日，我們利用工作機會再次進行了現(xiàn)場勘查，并向康復(fù)后回景區(qū)上班的工作人員作了進一步了解，綜合兩次勘查情況分析，樹枝狀閃電才是事故的直接原因，同時，結(jié)合新金頂景點雷雨天氣多為爬坡氣流的氣候、閃電側(cè)擊幾率大的特點，提出了該景點雷電防護措施建議。

關(guān)鍵詞：梵凈山；事故調(diào)查；球形閃電；枝狀閃電

1 引言

2011年11月5日上午11點05分，貴州省梵凈山保護區(qū)新金頂景點發(fā)生罕見的雷擊事件，造成34名游客和工作人員受傷，其中12人重傷。到11月6日下午6點，有25名傷者仍留在銅仁的醫(yī)院治療，其余9名外地游客已轉(zhuǎn)院到所在地醫(yī)院進行繼續(xù)治療[1]。根據(jù)當日現(xiàn)場人員及群眾的反映，初步判斷造成當日雷擊事件的，是一個強度非常大的球形閃電[2]。針對“強度非常大的球形閃電”的疑惑，2012年2月22日、23日，我們又在事故發(fā)生地——新金頂和普渡廣場景點進行了勘查，見到了文獻[1]介紹的“最嚴重的應(yīng)該是廣場旁邊的那個小木屋，好像雷電從金頂上下來，在小木屋處爆炸的，當時那里有幾個人”中受傷最嚴重的陶先生（景區(qū)照相工作人員，在“小木屋”中避雨的七人之一），陶先生向我們介紹了事故發(fā)生前“小木屋”現(xiàn)場的一些情況，幫助我們揭開了普渡廣場“小木屋”爆炸及廣場幾處地面損壞原因的謎團。

2景點概況

銅仁地區(qū)梵凈山是我國首批國家級自然保護區(qū)，位于中國自西而東逐層下降地勢第二階梯的云貴高原向湘西丘陵的過渡地帶，最高峰鳳凰山海拔2572m，次高峰老金頂海拔2493.8m。山脈多呈北東至南西走向，區(qū)內(nèi)以變質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖為主。旅游區(qū)規(guī)劃面積為2800公頃，旅游區(qū)內(nèi)的建筑主要集中在黑灣河口大門、金頂區(qū)域、張家壩護國寺大門處以及棉絮嶺幾處。本次事故發(fā)生在金頂區(qū)域的新金頂（海拔2336m）和普渡廣場（海拔度2226m）兩個相鄰景點(圖1)，該區(qū)域的主要建筑有承恩寺遺址、新金頂寺廟（釋迦殿、彌勒殿）以及商鋪等，占地面積約為11000㎡。

3事故概況

2011年11月5日，一直下著小雨的梵凈山新金頂景區(qū)，到中午11時，雨越下越大，在新金頂上的游人只得分別在兩個寺廟（釋迦殿、彌勒殿）內(nèi)避雨，新金頂上下通道由于沒有避雨地方，游人只好繼續(xù)行進；大約11時5分，一聲炸雷后，新金頂上的鐵鏈護欄、新金頂天橋（圖2）、釋迦殿、彌勒殿（建筑面積約20㎡，高約4m)、山頂拴鐵鏈的多處水泥立柱遭受雷擊；新金頂上行通道半山腰處的觀音洞鐵鏈護欄水泥立柱被雷電擊中（圖3），多處鐵索護欄的鐵鏈被雷電流熔接在一起；下行通道接近山腳轉(zhuǎn)彎處的水泥護欄立柱也遭受雷擊（圖4）損壞；山腳普渡廣場“小木屋”四面木板墻炸飛，只剩屋頂和四個木立柱（圖5）；廣場地面也出現(xiàn)五處損壞（圖7a紅圈）地點。

據(jù)游客介紹：幾乎在響起炸雷的同時，上行通道打傘的游客感到手發(fā)麻，丟掉傘就往回跑，回到普渡廣場后，看見進廣場路邊的一座小木屋已被炸飛，雜物散落一地，同時看見一個人（廣場景區(qū)專門從事照相的工作人員）坐在旁邊的地上，褲子被炸飛，衣服被炸成條塊狀，臉上和背上都是黑乎乎的，神情呆滯；新金頂上下通道上抓鐵鏈行走的游客的手掌均被擊傷，又黑又腫，受傷最重的游客腳掌被擊穿，面部一片血肉模糊；普渡廣場進入承恩寺天王殿的臺階地面被炸出一個大坑（圖6 ），寺廟里的電源開關(guān)全部被炸飛后掉在地上，墻上只留下一個黑疤。

4 事故原因分析

事故發(fā)生時，梵凈山新金頂、普渡廣場景點雨霧籠罩，能見度在100m左右，遭受雷擊地點在新金頂和普渡廣場（兩者海拔高度相差110m，水平距離不少于300m）。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況分析：新金頂上損壞的釋迦殿、彌勒殿、天橋（圖2），上行通道觀音洞（圖3）、下行通道舍身崖處損壞的鐵鏈水泥柱（圖4）、天王殿臺階（圖6），均應(yīng)是直擊雷擊所致。據(jù)現(xiàn)場群眾反映“當時只聽見一聲炸雷，未見到閃電”，景點應(yīng)只出現(xiàn)過一次雷電對地閃擊，結(jié)合當?shù)氐臍夂蛱攸c和當時的天氣情況，一個“巨大的球形閃電”不可能在不同海拔高度的幾處同時作用造成損失，所以，這些不同地點的雷擊損失應(yīng)是樹枝狀閃電的分支同時直擊所致。但從11月7日、8日現(xiàn)場調(diào)查資料，一時還無法解釋普渡廣場“小木屋”（圖5）爆炸、廣場地面地磚損壞、廣場墻角木板掉落地上的原因。

2012年2月22日，利用在梵凈山景區(qū)進行雷電風險評估現(xiàn)場勘查的工作機會，我們訪問了當時在普渡廣場“小木屋”中避雨、受傷最嚴重的陶先生（景區(qū)照相工作人員），及另外兩名景區(qū)照相工作人員（事故發(fā)生時在普渡廣場承恩寺背后山崖下避雨）；據(jù)陶先生介紹：當時“小木屋”旁邊上新金頂通道的鐵鏈護欄正在電焊維修，電焊機放在“小木屋”與上新金頂通道之間，焊機電源來自“小木屋”內(nèi)插座。開始下雨后，電焊工將焊槍電線絞掛在護欄的鐵鏈上，焊機電源插頭拔掉后就放在“小木屋”內(nèi)地面；陶先生當時左肩背靠電源插座，與其余避雨的6人一起坐在“小木屋”內(nèi)長木凳上，據(jù)陶先生講：他沒見閃電、也沒聽見雷聲，就倒下失去了知覺幾秒鐘，醒來后，感覺前胸、后背、右腳火辣辣的痛，再看“小木屋”已變成了框架（圖4）。另外兩名景區(qū)照相工作人員介紹：聽見一聲炸雷后，看見新金頂上行通道半山腰有火球順鐵鏈護欄往下走，到上、下行通道交匯點火球即消失了。

繼續(xù)對普渡廣場受損點（圖7a）環(huán)境勘查，并經(jīng)景區(qū)管理人員核實，廣場上平臺臺階位置有一個長12m寬8m深1.8m的生活用水水池（圖7b），整個廣場地磚下鋪設(shè)有一層鋼筋網(wǎng)，至此，普渡廣場五處受損原因基本明朗。

綜上所述，梵凈山旅游區(qū)新金頂、普渡廣場景點雷擊事故應(yīng)是一次樹枝狀對地閃電所致。同時閃擊的地點在新金頂、上行通道的觀音洞、新金頂下行通道石山腳。擊在上行通道觀音洞鐵鏈護欄上的雷電流，沿護欄鐵鏈下傳到普渡廣場，并通過絞掛在鐵鏈上的焊槍電線、電焊機、焊機電源線進入廣場邊的“小木屋”，在“小木屋”內(nèi)對地放電爆炸，爆炸產(chǎn)生的震動將亭子四面木板震落，形成圖5的狀況；爆炸沖擊波在廣場地面?zhèn)鞑ミ^程中，引起廣場地下水池共振，形成12m×8m的“L”形（圖7b虛線）凸邊，并將廣場水池外墻角的木條震落、墻面震裂。雷電流在沿護欄鐵鏈下行過程中，鐵鏈連接處產(chǎn)生類似電焊的熔接，造成遠看形似“火球”移動情景。在“小木屋”狹小空間內(nèi)避雨的7人是雙腳并攏坐在凳子上，因此，未出現(xiàn)跨步電壓傷人情況；陶先生當時靠坐在電源插座處，電源線侵入的雷電過電壓脈沖通過其身體入地，成為受傷的34人中的嚴重者之一。

5 防雷措施

旅游景區(qū)的雷電防護是個難題：空曠、面廣。除建筑物應(yīng)安裝防雷裝置外，空曠景觀點安裝獨立避雷針既破壞景區(qū)的原生態(tài)，同時可能帶來新的安全隱患，因此，旅游景區(qū)雷電防護多采取雷電預(yù)警非工程性防護措施: 在適當位置雷電預(yù)警警示牌，并在雷電天氣出現(xiàn)前半小時通知游客避雨防雷。

對于本案例，梵凈山旅游區(qū)新金頂與普渡廣場景點均在海拔2000m以上，兩者相差近100m，雷雨云產(chǎn)生的樹枝狀閃電幾乎是水平側(cè)面直接擊在新金頂（釋迦殿、彌勒殿）、新金頂天橋、新金頂上行通道觀音洞鐵鏈護欄水泥立柱、下行通道轉(zhuǎn)彎處水泥立柱上，造成本次重大雷擊事故；結(jié)合該區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生的雷擊事故情況及氣候概況，我們認為新金頂景點還可采取如下工程性防護措施：完善新金頂寺廟防雷裝置；上下行通道在遭受雷擊的水泥立柱處、離立柱一定距離地方設(shè)置鐵柵欄，鐵柵欄需要進行良好接地，接地電阻100Ω以下即可，這樣可以保護該處免遭直擊雷、側(cè)擊雷擊；上下行通道每隔5個水泥立柱接地一次，并設(shè)置一格石板護欄，隔離高處鐵鏈護欄可能下傳的感應(yīng)雷電過電壓，接地水泥立柱無需考慮接地電阻值，但上新金頂通道的第一個水泥立柱內(nèi)鋼筋的接地電阻值最好小于30Ω。

6 小結(jié)

盡管自然界中球形閃電的形成機理目前還未完全揭開，但在科技文獻記載中，球形閃電直徑最大在300mm～400mm，“強度非常大的球形閃電”這種不嚴謹?shù)谋硎?，不?yīng)出現(xiàn)在技術(shù)報告及嚴肅的新聞媒體中，本案例三處受直擊雷擊地點海拔高度不同、高差最高達近80m,而且上下行通道遭受雷擊的兩處在新金頂山峰的兩側(cè)，再“強度非常大的球形閃電”也不可能同時擊中這三個地方。因此，樹枝狀閃電對地閃擊才是本次事故的真實原因，才有可能同時擊中不同位置的三個地點。

及時進行雷災(zāi)調(diào)查、充分獲取第一手現(xiàn)場資料，是保證調(diào)查結(jié)論科學(xué)準確的關(guān)鍵。本案例中技術(shù)人員在事故發(fā)生后的第二天、第三天趕到事故現(xiàn)場調(diào)查取證，存在時間上的遲后，直接影響到結(jié)論的科學(xué)性；從收集到的現(xiàn)場照片看，部分受損點存在整理、清掃的痕跡（圖6），重要證人也未詢問到，導(dǎo)致普渡廣場“小木屋”爆炸損壞、廣場地面地磚出現(xiàn)“L”型爆裂凸痕、墻角的木板條散落地面原因無法合理解釋，最后結(jié)論難以自圓其說。

參考文獻：

[1] 周芙蓉. 貴州梵凈山景區(qū)發(fā)生雷擊事件34人受傷，方正防雷網(wǎng)，2011.11.7

[2] 貴州梵凈山雷擊為球形閃電概率僅萬分之二，防雷資訊網(wǎng)，2011.11.8

[3] 蘇邦禮等.雷電與避雷工程，中山大學(xué)出版社，1996.11

[4] 貴州省防雷減災(zāi)中心.梵凈山景區(qū)雷擊事故調(diào)查報告，2011.11。

[5] 虞昊.現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)，清華大學(xué)出版社（第2版），2006.10.1

第一作者簡介：周道剛（1963-），男（漢族），高工，主要從事防雷技術(shù)推廣應(yīng)用、雷災(zāi)事故調(diào)查。