一种雷电热效应危害树木的鉴定方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及雷电危害的鉴定方法领域，尤其设及一种雷电热效应危害树木的鉴定 方法。
【背景技术】
[0002] 目前国内有不计其数的珍贵古树名木亟待保护，天灾的不可预测对运些树木造成 了极大的危害，其中W雷电闪击为首。雷电泄放时，将伤及树木和树下活体，因此，亟需一种 雷电热效应危害树木的鉴定方法，及时了解树木的受损受灾情况，W便采取最有效的应对 措施。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种雷电热效应危害树木的鉴定方法，W满足需求。
[0004] 本发明提供一种雷电热效应危害树木的鉴定方法，包括如下步骤：
[0005]S1、确定树木受损的时间、地点、灾情；
[0006]S2、测量雙损树木周边金属构件的剩磁量；
[0007]S3、调查受损时间段内事发地及周边雷电对地闪击情况并测量对地闪击雷电流； [000引S4、利用树木临界内压力分析法计算得出危害电流临界值；
[0009]S5、将对地闪击雷电流与危害电流临界值比较，得出受损树木的灾情。
[0010] 进一步地，所述雷电热效应危害树木的鉴定方法还包括： W11]S11、调查树木受灾时间段内事发地的风力情况；化及：
[0012]S12、调查雙灾树木与周边载流导体的关系。
[0013] 进一步地，对于树木受损的地点应采用高精度经缔测量仪进行测量，且测量的精 度应与闪电定位仪一致。 阳014] 树木受损的灾情采用测高仪测量树木的高度、树木受灾部位的最高位置与最低位 置的高度，利用卷尺测量树木主干破损点上端、下端的直径；剪切第一分枝主干部分20cm， 并且测量其直径。
[0015]利用测高仪测量树木受损的起点高度与终点高度。
[0016] 受损部位纤维情况调查应进行抽样，抽样时对现场树木的裂痕状况进行拍照、绘 图，抽取的样品应保持原有的外观不变，样品抽取时，先对所取样品进行绘图，标定其形状、 尺寸、弯曲角度、样品高度、样品方向，样品采集时应取不同高度多个方向的样品，长度与 规格应根据现场情况确定；受损纤维的调查包括：破裂纤维的形状、长度；纤维间的连接情 况；纤维破裂的终端位置及与主干连接的方式与纤维的湿度。
[0017]进一步地，测量受损树木周边金属构件的剩磁量包括：
[0018] 采集树木自身不同高度、不同位置的湿度较大的树木残渣，利用剩磁量测量仪检 测该样品的剩磁量；
[0019] 采用剩磁量测量仪，检测距离树木较近的金属构件的剩磁量，并绘制剩磁量平面 图，当测量的数值呈现W树木为中屯、随距离逐渐减小的趋势时，可W确定树木有雷电流通 过。
[0020] 进一步地，利用树木临界内压力分析法计算得出危害电流临界值包括：
[0021]S41、计算雷电流持续时间内通过树木时产生的热量；
[0022]S42、计算树木水分溫升消耗的热量；
[0023]S43、计算树木水分汽化需要的热量；
[0024]S44、计算水蒸气吸热增压需要的热量； 阳0巧]S45、雷电流在闪击树木时产生的总热量。
[00%] 所述雷电流持续时间内通过树木时产生的热量由下式计算：
[0027] W = R / ?2化， 阳02引其中：W-雷电流通过树木时产生的热量，J;
[0029] R-树木的电阻，Ω ;
[0030] i-雷电流，Α;
[0031] 树木水分吸收雷电流产生的热量使得溫度升高，当溫度由Τι升高到T2,所述树木 水分溫升消耗的热量为： 柳巧Wi=m.Cv.CT2-Ti)，
[0033]其中：
[0034]
[0035] 0^@为树木遭受雷击时单位体积的含水量，可通过将样本烘干、测量重量、并计算 其遭受雷击时的含水量，得出该树木遭受雷击时单位体积的含水量;
[0036] K值为常见树木主分枝单位体积含水量的比例系数；
[0037]V为树木受灾部分的体积。
[0038] 所述树木水分汽化需要的热量为：
[0039] W2=m.C。。
[0040]在雷击过程中水蒸气吸收热量急剧增压，树木水汽的溫度由Τι升高到T3,压力增 大并且大于树木的涨力，此过程中，水蒸气吸热增压需要的热量为： W41]W3=m'Cv'CT3-Ti)。
[0042] 雷电流在闪击树木时产生的总热量为：
[0043] W = W1+W2+W3。
[0044] 基于上述技术方案的公开，本发明提供的所述雷电热效应危害树木的鉴定方法通 过确定受危害主体，排除风及供电系统高压电网的影响，继而调查树木受危害时段内事发 处是否有雷电闪击，然后确定灾情状况，根据树木临界内压力分析法计算得出危害电流临 界值，再将对地闪击雷电流与危害电流临界值比较，得出受损树木的灾情。
【附图说明】
[0045]图1为本发明提供的一种雷电热效应危害树木的鉴定方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图对本发明的实施例进行详述。
[0047] 请参阅图1，本发明提供一种雷电热效应危害树木的鉴定方法，包括如下步骤： W48] 确定树木受损的时间、地点、灾情； 阳049] 调查树木受灾时间段内事发地的风力情况；
[0050] 调查雙灾树木与周边载流导体的关系； 阳051] 测量受损树木周边金属构件的剩磁量；
[0052] 调查受损时间段内事发地及周边雷电对地闪击情况并测量对地闪击雷电流；
[0053] 利用树木临界内压力分析法计算得出危害电流临界值；
[0054] 将对地闪击雷电流与危害电流临界值比较，得出受损树木的灾情。 阳化5] 受灾时间的调查，可根据目击者的证词予W确定，调查时应调查多个目击者，重点 了解最早发现者。
[0056] 受危害树木具体地点，应采用高精度经缔测量仪进行测量，测量的精度应与闪电 定位仪一致。 阳057] 灾情调查：测量树木主干的直径，剪切第一分枝主干部分10cm并且测量其直径。
[0058] 受灾树木灾情调查： 阳059] (I)可采用测高仪测量树木的高度、树木受灾部位的最高位置与最低位置的高 度。利用卷尺测量树木主干破损点上端、下端的直径。剪切第一分枝主干部分20cm，并且测 量其直径。
[0060] (II)受灾的起点状况调查。
[0061] 利用测高仪测量树木受损的起点高度、终点高度。
[0062] (III)受损部位纤维情况调查。
[0063] 对灾害树木进行抽样检查，特别是突出部位（断裂处）的抽样，抽样时应对现场树 木的裂痕状况进行拍照、绘图，抽取的样品应保持原有的外观不变。样品抽取时，先对所取 样品进行绘图，标定其形状、尺寸、弯曲角度、样品高度、样品方向，样品采集时应取不同高 度多个方向的样品，长度与规格应根据现场情况确定。
[0064] 其受损纤维的调查主要包括如下项目：破裂纤维的形状、长度；纤维间的连接情 况；纤维破裂的终端位置及与主干连接的方式；纤维的湿度。
[0065] 根据外形特点分析判断，当外观痕迹具有W下特点时，可确定为疑似雷电所为。
[0066] 第一、受灾起点位于树木的较高位置，且起点处树皮四裂，树干炸裂；
[0067] 第二、树干出现单方向树干整体破裂；
[0068] 第Ξ、周身旋转破裂；
[0069] 第四、树木周身出现多处破裂；
[0070] 第五、受损树木的纤维破裂长度贯穿树木的主干、破损纤维间隙均匀、破损纤维丝 连、受损纤维湿度明显降低。
[0071] 根据外形特点分析，灾情痕迹表现W下特点时，可确定为疑似风力所为。
[0072] 第一、树木的破损点处于树干的中部W下位置，且破损起点呈自下至上的尖状。
[0073] 第二、树木主干扭曲（或断裂），且破裂点处破损严重，自破损点向两端逐渐减弱， 破裂点较短。
[0074] 第Ξ、受损树木的纤维破裂长度较短、破裂处与主干连接部位呈尖状、部分纤维呈 水平断裂、破损点纤维切割平面较大、破裂部分纤维湿度不变。 阳0巧]树木烧灼的调查方法：
[0076] (I)调查树木烧灼的程度，烧损的比例。
[0077] (II)调查受损树木烧灼的部位，利用高度测量仪器测量树木烧灼的上端高度、下 端高度，利用长度测量工具测量烧灼深度、裂痕宽度。
[0078] (III)检查烧损部分边沿树木纤维状况，紧密程度。
[00巧](IV)检查未烧损部分树木的纤维状况。
[0080] 分析树木烧灼痕迹，其外观及痕迹特点表现如下时，可确定为疑似雷电所为。
[0081] 第一、树木烧灼来自树木的内部，周边未出现烧灼迹象；
[0082] 第二、内腔烧灼，树木整体未变，局部出现较大裂痕，且树木内腔及裂痕出现焚烧 迹象；
[0083] 第Ξ、纤维间W树木导水管为界限出现纤维分层。
[0084] 分析受灾树木的痕迹、焚烧后的纤维状况，其表现为下列特征时，可确定为疑似供 电电网高压所为。
[0085] 第一、受灾树木焚烧点为树木的任一点，且为树木内外同时燃烧；
[0086] 第二、燃烧后的纤维表现紧凑，未出现分离现象。
[0087] 风力调查
[0088] 造成树木断裂的大风应该具备两个条件，即风力应大于17m/s，或者风的类型具有 扭曲树木的特点。
[0089] 查询当地气象数据，调查风向、风速可自风向风速仪记录查询，风类可查询值班员 的天气记录，同时应查询树木受损时段内的雷达数据，确定在该时段内对流情况、锋面移动 情况、热带气旋的运行轨迹。
[0090] 造成危害的风类型较多，如大风、赃风、龙卷风、尘卷风、热带气旋等。造成危害的 风力，据统计资料表明，当风力大于17m/s时，树木则会出现断裂现象，而龙卷风、尘卷风的 破坏作用，不仅仅受制于风力的大小，自身的旋转更是造成破坏的关键。
[0091] 通过对风力的调查，确定与筛选疑似危害主体。当该处的风力大于树木的张