場址氣象條件對機(jī)場場址選擇影響的探討

余亞妮

摘要：新建運輸機(jī)場場址的選擇與機(jī)場凈空、空域及氣象條件緊密相關(guān)。氣象條件的復(fù)雜和特殊性，對場址前期決策有著重要影響。筆者結(jié)合近年來參與的機(jī)場選址和預(yù)可研階段評估工作經(jīng)驗，針對選址和預(yù)可研階段場址的氣象條件對場址選擇的影響進(jìn)行理論和實際分析，以期為后續(xù)所有機(jī)場建設(shè)項目的前期研究和決策提供依據(jù)和參考。

Abstract： The choice of new transport airport site is closely related to airport clearance，airspace and meteorological conditions. The complexity and particularity of meteorological conditions have an important impact on the site early decision-making. Based on the experience of airport site selection and pre-researching evaluation in recent years， the author makes theoretical and practical analysis on the influence of weather conditions on site selection in site selection and pre-researching stage， in order to provide basis and reference for the preliminary study and decision-making of all subsequent airport construction projects.

關(guān)鍵詞：新建運輸機(jī)場;選址和預(yù)可研階段;氣象條件

Key words： new transport airport;airport site selecton and pre-researching;weather conditions

中圖分類號：V321.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）35-0270-02

0? 引言

隨著我國民用航空發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的發(fā)布實施，在十三五期間將繼續(xù)增加新建機(jī)場數(shù)量，擴(kuò)大機(jī)場覆蓋范圍。到2020年，完善華北、東北、華東、中南、西南、西北六大機(jī)場群，新增布局一批運輸機(jī)場，建成機(jī)場超過50個。在此背景下，新建機(jī)場的前期階段研究，尤其是選址和預(yù)可研階段的研究工作是否能有效幫助決策，顯得尤為重要。

新建運輸機(jī)場場址的選擇與機(jī)場凈空、空域及氣象條件緊密相關(guān)。氣象條件的復(fù)雜和特殊性，對場址前期決策有著重要影響。筆者結(jié)合近年來參與的機(jī)場選址和預(yù)可研階段評估工作經(jīng)驗，針對選址和預(yù)可研階段場址的氣象條件對場址選擇的影響進(jìn)行理論和實際分析，以期為后續(xù)所有機(jī)場建設(shè)項目的前期研究和決策提供依據(jù)和參考。

1? 機(jī)場場址與氣象條件相關(guān)問題的思考

場址選址階段，氣象條件對于場址的選擇起著關(guān)鍵性作用。根據(jù)《民用運輸機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（MH5001-2013）規(guī)定，跑道方位和條數(shù)應(yīng)使擬使用該機(jī)場的飛機(jī)的機(jī)場利用率不少于95%。跑道最大容許側(cè)風(fēng)分量應(yīng)以航行部門根據(jù)飛機(jī)性能規(guī)定的數(shù)據(jù)為準(zhǔn);航行部門未予規(guī)定時，按下列方法確定，側(cè)風(fēng)風(fēng)量超過下列數(shù)值時，飛機(jī)不應(yīng)起飛或降落：對基準(zhǔn)飛行場地長度不小于1500米的飛機(jī)，側(cè)風(fēng)分量為37km/h;若跑道縱向摩擦系數(shù)不足致使剎車作用不良時，側(cè)風(fēng)分量為24km/h;對基準(zhǔn)飛行場地長度不小于1200米但小于1500米的飛機(jī)，側(cè)風(fēng)分量為24km/h;對基準(zhǔn)飛行場地長度小于1200米的飛機(jī)，側(cè)風(fēng)分量為19km/h。在選址和預(yù)可研階段，設(shè)計、評審（估）和審批工作對場址氣象條件的復(fù)核都是圍繞該標(biāo)準(zhǔn)為核心，即運輸機(jī)場基準(zhǔn)飛行場地長度不小于1500米，側(cè)風(fēng)分量統(tǒng)一按照24km/h計算的跑道利用率應(yīng)不小于95%，才能確定跑道方位符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

實際上，跑道方位的布置受限于地形條件、凈空障礙物、空域條件、與相鄰機(jī)場位置關(guān)系、與城市的位置關(guān)系、風(fēng)力負(fù)荷、場址地質(zhì)水文條件、建設(shè)條件等多維度因素的影響。在我國北方地區(qū)，尤其是內(nèi)蒙古地區(qū)，綜合考慮各種多維因素影響初步確定跑道方位后，再根據(jù)常年風(fēng)頻率計算得出的全年跑道利用率往往低于95%。根據(jù)規(guī)范要求，利用率不少于95%才能確定跑道方位。基于此標(biāo)準(zhǔn)中明確的量化指標(biāo)，內(nèi)蒙古地區(qū)新建機(jī)場的選址和預(yù)可研審批工作往往難以推進(jìn)。

2? 新建正藍(lán)旗機(jī)場選址及預(yù)可研階段氣象條件的分析

針對筆者參與評審過的新建內(nèi)蒙古正藍(lán)旗機(jī)場選址及預(yù)可研階段，分析如下：氣象觀測數(shù)據(jù)是跑道風(fēng)力負(fù)荷計算的基礎(chǔ)。根據(jù)正藍(lán)旗氣象局所積累的氣象資料統(tǒng)計分析，正藍(lán)旗地區(qū)多年平均最多風(fēng)向為西南風(fēng)（225°）。結(jié)合地形條件，選址階段確定的場址跑道真方位為2.5°～182.5°，與最多風(fēng)向夾角為39°。由于選址階段場址設(shè)置的臨時氣象觀測站僅能提供不到一年的氣象觀測數(shù)據(jù)，不具有代表性。因此，根據(jù)正藍(lán)旗氣象局觀測站提供的連續(xù)5年的觀測資料，按容許側(cè)風(fēng)分量小于24km/h計算，跑道風(fēng)力負(fù)荷可達(dá)到95.12%，選址階段暫定的跑道方位可滿足規(guī)范要求。

預(yù)可研階段，結(jié)合場址凈空條件、涉及到的土石方工程量和拆遷量等因素，對選址階段批復(fù)的跑道方位進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，將跑道沿順時針方向向東北旋轉(zhuǎn)3.5°，跑道真方位調(diào)整為6°～186°（磁差5°52′W）。由于預(yù)可研階段場址臨時氣象觀測站收集的氣象觀測資料已滿2年，對場址的氣象條件更具有代表性。因此，根據(jù)場址臨時氣象觀測站2014年9月-2016年9月連續(xù)兩年的觀測資料，按容許側(cè)風(fēng)分量小于24km/h計算，跑道風(fēng)力負(fù)荷為93%，不滿足規(guī)范要求。

經(jīng)分析，如果全年統(tǒng)一按照24km/h計算使跑道利用率達(dá)到95%及以上，跑道方向需由目前根據(jù)各維度因素確定的6°～186°旋轉(zhuǎn)到105°～285°至145°～325°范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)跑道進(jìn)近面存在大量超高山體和風(fēng)電場，需對風(fēng)電場進(jìn)行搬遷和對桃山附近區(qū)域山體進(jìn)行凈空處理，搬遷費初步估算約20億元，凈空處理土石方量約1億立方米。綜上，考慮到搬遷和凈空處理投資巨大，通過調(diào)整跑道方向使跑道利用率達(dá)到95%以上基本不具可行性。而場址的詳細(xì)排查工作已在選址階段進(jìn)行，經(jīng)過排查其他場址不具有可行性。因此，預(yù)可研階段的評估工作受限于跑道利用率不滿足規(guī)范要求，而難以推進(jìn)。

為幫助項目決策方慎重決策，筆者通過對《民用運輸機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（MH5001-2013）進(jìn)行深入研究，并邀請標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)編制人員進(jìn)行詳細(xì)解讀、研討后發(fā)現(xiàn)：以上對機(jī)場跑道利用率的計算方式，是按照全年風(fēng)力負(fù)荷統(tǒng)計且均考慮跑道摩擦系數(shù)不良情況下較為嚴(yán)格的計算，未考慮季節(jié)性氣象條件差異及跑道摩擦系數(shù)良好的情況。因此，評估建議針對該類機(jī)場，在對場址進(jìn)行詳細(xì)排查后無其他更優(yōu)場址時，通過對臨時氣象站連續(xù)兩年的風(fēng)頻率觀測資料進(jìn)行分類統(tǒng)計分析，分別計算出降水（包含降雨、降雪）、不降水兩種情況下的機(jī)場利用率：機(jī)場在降雨或降雪時可能會造成跑道摩擦系數(shù)不足，統(tǒng)一采用側(cè)風(fēng)分量24km/h計算機(jī)場利用率，其余不降水時間統(tǒng)一采用37km/h計算，兩部分加總得出本機(jī)場全年的跑道利用率為98.06%。評估認(rèn)為，結(jié)合降水和降雪天氣綜合分析計算得出的機(jī)場利用率結(jié)果更為實際、合理，正藍(lán)旗機(jī)場跑道利用率可滿足《民用機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（MH5001-2013）規(guī)范中不低于95%的要求。同時，此方法的計算過程和結(jié)果經(jīng)充分論證后得到民航局各相關(guān)司局的認(rèn)可。

3? 對其他新建機(jī)場前期研究工作的指導(dǎo)

筆者關(guān)于新建機(jī)場跑道利用率的分析是基于《民用運輸機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（MH5001-2013），但在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了更深刻的研究和解讀：當(dāng)場址選擇條件有限、跑道方位旋轉(zhuǎn)無法滿足按照統(tǒng)一側(cè)風(fēng)分量24km/h計算機(jī)場利用率不小于95%的情況下時，均可結(jié)合臨時氣象觀測站風(fēng)頻率的統(tǒng)計資料，針對降水和不降水進(jìn)行分類統(tǒng)計，并匯總計算全年利率用。

一般情況下，分干、濕跑道兩類進(jìn)行利用率統(tǒng)計并加總后，得出的跑道利用率比全年統(tǒng)一根據(jù)24km/h側(cè)風(fēng)分量計算跑道利用率要高，同時，這種方法對跑道利用率的計算更為實際和合理，可有效幫助審批方進(jìn)行決策。同時，評估建議，對于該類場址，在后續(xù)可行性研究、初步設(shè)計等階段，項目的籌建單位也應(yīng)繼續(xù)加強場址臨時氣象觀測站的持續(xù)觀測，繼續(xù)做好場址氣象觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析工作。

通過筆者的對正藍(lán)旗新建機(jī)場氣象條件的研究分析發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)是一種規(guī)范性文件，具有共同使用功能和重復(fù)使用的特性，但是在特殊情況下，標(biāo)準(zhǔn)是具有靈活機(jī)動性的，需要我們在工作中不斷挖掘和深入分析標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)，為推動實際項目服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]民航局機(jī)場司AP-129-CA-02《民用機(jī)場選址報告編制內(nèi)容及深度要求》.