河北省雷电观测场项目可研究性报告.doc

1、项目可研究性报告项目名称： 河北省卧龙山雷电试验场（一期工程）项目填报单位： 负责单位： 建设单位： 填表日期 ： 2006 年 6 月 1 日野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 1目录：一、项目建设的必要性和紧迫性二、项目建设的依据三、项目建设的规模和建设地点的初步设想四、项目建设的资源情况、建设条件、协作关系五、项目建设的投资估算和资金筹措设想六、项目建设的进度安排七、经济效果和社会效益的初步估计野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 2一、项目建设的必要性和紧迫性（一）项目建设的必要性1、防雷事业是气象事业的重要组成部分，野外雷电试验基地建设是中国气象事业发展的需要。雷电灾害被联

2、合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一” 。随着国民经济的高速发展，特别是计算机技术的广泛应用，雷电灾害造成的经济损失越来越大，影响范围也越来越广，被称为“电子时代的一大公害” 。因此防雷减灾事业有其广泛的社会基础和巨大的发展空间，是气象事业发展的重要领域。虽然上个世纪 90 年代以来，防雷管理法制化后，政府和人民更加重视雷电防护工作，并在全国各地得到较大发展，但由于雷电研究力量薄弱，科研与业务脱节的问题比较严重，制约了雷电防护事业的可持续发展。因此，在电子技术、信息技术迅猛发展的今天，加强雷电研究、建立国家级野外雷电试验基地是中国气象事业发展的需要，更是我省提升雷电科学研究水平的重要手段

3、，对提高我省在全国的影响力有重要作用。2、是社会经济发展与国家安全的需要。根据气象资料统计，我国有 21 个省（自治区、直辖市）的年雷暴日在 50 天以上，最多的可达 134 天。河北省毗邻首都，雷暴日数 30 天以上，雷电灾害严重，可使供、配电系统、通信设备、计算机信息系统中断，引起森林火灾，击毁建筑物，火车停运，造成仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸，危害人民财产和人身安全，并由此而产生巨大的经济损失。据保守估计，我省每年因雷害造成野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 3的直接经济损失达亿元，而由此造成的间接经济损失则难以估计。随着我国经济的发展和现代化水平的提高，特别是高新技术装备、微

4、电子器件的大量采用，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响越来越大。另外，随着现代科技的发展，非核电磁脉冲武器或者高功率微波弹逐渐走上历史舞台，这种电磁脉冲武器采用高能微波发生器来制造电磁脉冲，雷电则是一种自然强电磁脉冲源，在未来战争的攻击与反攻击（防护）中将起到重要的作用。雷电防护工作事关社会的安全，为了更好贯彻“安全气象”的理念，全国有不少省市气象部门正在筹备雷电监测网的建设，形成区域性雷电监测、预报、预警和雷电物理研究的综合系统，而野外雷电试验基地的建立将给全国雷电物理和雷电防护技术研究与开发提供必要的实验平台，给全国防雷减灾事业提供强大的技术支撑，对社会经济发展和国家安全都具有重

5、要意义；对提升我省防雷技术的影响力具有非常现实的意义。3、野外雷电试验基地的建设是中国气象局落实中国气象事业发展战略研究成果的一项重要举措。中国气象事业发展战略研究指出要大力推进气象科技创新，为气象事业发展提供有力支撑。气象事业是科技型、基础性社会公益事业。气象科技是气象事业全面协调可持续发展的基础，是实现从气象大国向气象强国跨越的根本条件。要在现有战略研究的基础上，进一步明确我国气象科技发展的任务、重点和优先领域，力争在不太长的时间内实现气象科技的重大突破。野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 4雷电防护事业是气象事业的一个重要领域，随着我国经济的快速增长，雷电灾害造成的经济损失越来越大

6、。雷电防护事业经过了十几年，有了长足的发展和进步，但雷电基础理论研究仍十分薄弱，野外雷电试验基地在国内还是空白，大气电学和雷电物理研究与国际先进水平差距较大。建立固定的国家级野外雷电试验基地，填补国内空白，是雷电防护科技型业务工作的一项重要内容，不仅为雷电基础理论研究提供强大的技术支撑，培养一支适应中国雷电防护事业发展的科技人才队伍做出重要贡献，也将为建设全面小康社会、构建和谐社会做出气象部门应有的贡献。（二）项目建设的重要性1、项目的建立对提高雷电研究领域的国际地位非常重要。由于雷电发生的随机性和瞬时性，雷电研究必须以野外试验为基础，雷电防护技术以及防雷装置的效果检验更是主要依赖于人工引发雷

7、电技术。许多发达国家，如美国、法国、日本等相继发展了这种技术，并利用这一技术进行了雷电物理和防护技术等多方面的研究工作，同时取得了相关的许多专著和论文，例如美国在 Florida 试验场进行了架空和地埋输电线的雷电防护试验，日本在 Nagaya 建立试验基地对冬季雷电进行了多年的研究。最近巴西也建立了雷电试验场并开展了人工引发雷电试验，并对目前 ESE 防雷装置进行了试验检验，成为这一领域的新生力量。这些研究的开展和研究成果的取得都是基于野外观测资料，并在很大程度上依赖于野外固定试验基地的建野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 5立。由于我国过去没有固定的野外雷电试验基地，人工引发雷电技术

8、基础薄弱，国际上有重要影响的相关研究成果就更少，不仅造成国内雷电防护业务和科研的严重脱节，也造成我国的雷电专家在参加许多国际会议上没有发言权。雷电试验基地的建设不仅对国家气象事业有重要贡献，也将使我省的雷电科学技术直接走向国际。2、项目的建立对雷电防护事业可持续发展至关重要。野外雷电试验基地建立后，利用人工引雷技术对各种低压防雷装置和建筑物进行雷电防护试验，对雷电防护各种技术产品进行测试，同时开展雷电电磁兼容和弱电保护研究；集中各种先进的雷电探测手段，获取各种野外观测的宝贵资料，对进一步研究雷电的发生发展物理过程和辐射特征、雷电各种参数特征和雷电防护技术至关重要，在雷电研究领域必将取得丰硕成果

9、。通过项目的建立和不断取得的研究成果，带动雷电防护事业的发展既面向国家需求也能跟上国际科技发展趋势，逐步在研究型雷电业务体制的发展中起到科技支撑作用，从根本上解决科研与业务脱节的问题，促进科研成果向业务服务转化，培养和造就既懂科研又懂业务的复合型人才，全面提升我国雷电研究和业务服务的整体能力，以保障雷电防护事业的可持续发展。（三）项目建设的紧迫性当前，中国气象局开展业务技术体制改革工作，是贯彻落实中国气象事业发展战略研究成果的一项重要和具体的战略性举措。面野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 6向全面建设小康社会的迫切和更加广泛的需求，面向世界科学技术日新月异的发展，气象工作一定要突破传统

10、的比较单一的以天气、气候为主的轨道发展，向着包括天气、气候、气候变化、雷电、大气成分、人工影响天气、空间天气监测与预测、农业气象与生态等方面，实现多轨道的发展，积极拓展气象业务服务领域，这是实现“公共气象、安全气象、资源气象”新理念的重大举措，是气象事业为实现经济社会可持续发展和适应建设社会主义和谐社会的需要，是气象工作进行体制创新的重要体现。八轨道之一的雷电业务技术体制改革中存在的一些突出问题：1、雷电综合探测手段、资料的积累和应用比较落后。2、科研基础薄弱，没有形成与我国国情相适应的有特色的研发体系 3、从事雷电防护工作的人员素质有待提高，对雷电物理的认识十分有限。野外试验基地的建立将为全

11、国及我省雷电物理研究和雷电防护提供一个技术平台，将不同程度解决以上所提出的在雷电业务技术体制改革中遇到的各种实际问题，给雷电业务技术体制改革提供强大的科研技术支撑，是雷电业务技术体制建设中的重要内容之一，因此，野外雷电试验基地建设非常紧迫。目前，我国其他部门和行业也已经开始注意对雷电的研究，例如中国科技大学、解放军理工大学、长城公司、国家电力科学院和电信部门等，相继开展了雷电物理研究。气象部门要充分利用优势，尽早建立固定的野外雷电试验基地，利用这一平台联合国内外雷电研究机构，深入开展雷电探测试验，为全国雷电防护、监测、预警等业务提供技术支持，为整个社会的雷电防御服务。广州市政府已野外雷电试验基

12、地项目建议书河北省防雷中心 7经同意野外试验场 1km2土地征用可以列入城市规划，作为永久无建筑区。我省也应在雷电试验领域争取一个领先地位。近年来我省防雷减灾工作成绩显著，为当地政府保障经济发展和社会安全做出了很大的贡献，未来的投资政策难以预料，不可能有如此好的优越条件，因此，野外雷电试验基地立项工作非常紧迫。（四）项目建设的公益性气象事业公益性的战略地位决定了我国必须大力发展“公共气象” ，强化气象服务的职能、健全气象公共服务体系、增加气象公共服务产品、提高气象公共服务质量，更好地发挥气象事业对经济发展很强的现实性作用。雷电防护事业是一项立足于服务社会，保障人民生命财产安全的公益性事业。雷电

13、研究的最终目的在于更好的发展雷电防护事业。二十世纪 90 年代以来，特别是中华人民共和国气象法和我省的实施办法颁布实施以来，在各级气象主管机构和地方政府的高度重视下，各地的防雷工作发展很快，我省各市、地区、县气象部门均成立了雷电防护专门机构，形成了一支专业雷电防护队伍，在建筑物防雷方面积累了大量的实际经验，为当地政府防雷减灾做出了重大的贡献。因此，野外雷电试验基地是一个科技型公益项目，将为全国及我省雷电防护和研究及公益性雷电预测、预警系统建立提供强有力的技术支撑。二、项目建设的依据野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 81、 中华人民共和国气象法 ；2、 防雷减灾办法 （中国气象局） ；3

14、、 中华人民共和国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要 ；4、 气象事业发展规划（2001-2015 年） ；5、 全国地面观测系统发展规划（1996-2010 年） ；6、 全国气象综合探测系统发展规划（1996-2010 年） ；7、 “雷电物理与防护工程实验室”论证会专家评审意见。8、 河北省实施中华人民共和国气象法办法三、项目建设的规模和建设地点的初步设想（一） 野外雷电试验基地的建设规模卧龙山雷电观测试验场建设在保定市满城县刘家台乡龙居村卧龙山上，东经 11501.263，北纬 3906.271，拔海高度 1052m，可利用面积约 3km2。建设规模主要有以下方面：1、自然雷电观测塔

15、建设在山项东北方向和西北方向各建设一套高 20m 的观测铁塔，可安装自然雷电观测设备，和试验各种新型雷电接闪器。2、1km 2 野外试验观测场火箭引雷试验中，火箭落地范围约 1km2，卧龙山雷电试验场核心地带在山头，围绕核心地带实际租用试验场地 3000 亩山地，在下风方约有 3km 的试验空间。3、主观测室、辅助观测室的建设野外雷电试验基地项目建议书河北省防雷中心 9主观测室 78 m2，辅助观测室 20 m2,与试验场成 7090角，匀由不锈钢顶和彩钢墙构成，由 200m 长的采光密闭通道连接，通道可用于建设雷电科技馆。4、雷电防护摸拟实验室通过火箭引发雷进行各种雷电防护装置、器件的真实雷

16、电摸拟试验，建筑面积约 40 m2。5、实验室人员工作用房租用龙居村宾馆 20 套，改造成工作用房。面积约 600 m2。另有乾龙山庄宾馆可用于参观访问人员居住。6、VHF 辐射源定位系统建设为了监测试验基地周围的雷电时空活动，配合其他专项观测试验，得到综合观测试验数据，在保定、涞源、阜平三站建设一套研究用“三维闪电 VHF 辐射源定位系统” ，探测范围半径为 200km。（补充：野外雷电试验基地研究型三维雷电 VHF 辐射源定位系统。此系统是最近发展起来的基于 GPS 时钟同步的闪电 VHF 辐射源到达时间差（TOA）定位技术 LMA（Lightning Mapping Array） ，能以很高的时间分辨率（50ns）和空间定位精度（50100m）展现闪电放电通道的三维时空结构，可用于监测雷电的发生发展演变过程，揭示雷暴电荷结构，是雷电物理过程研究和灾害性天气的监测、预警预报方法研究的重要手段。 ）7、各种雷电探测系统及设备的建设