場址氣象條件對機場場址選擇影響的探討

余亞妮

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

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.

關鍵詞：新建運輸機場;選址和預可研階段;氣象條件

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

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

0? 引言

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

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

1? 機場場址與氣象條件相關問題的思考

場址選址階段，氣象條件對于場址的選擇起著關鍵性作用。根據《民用運輸機場飛行區技術標準》（MH5001-2013）規定，跑道方位和條數應使擬使用該機場的飛機的機場利用率不少于95%。跑道最大容許側風分量應以航行部門根據飛機性能規定的數據為準;航行部門未予規定時，按下列方法確定，側風風量超過下列數值時，飛機不應起飛或降落：對基準飛行場地長度不小于1500米的飛機，側風分量為37km/h;若跑道縱向摩擦系數不足致使剎車作用不良時，側風分量為24km/h;對基準飛行場地長度不小于1200米但小于1500米的飛機，側風分量為24km/h;對基準飛行場地長度小于1200米的飛機，側風分量為19km/h。在選址和預可研階段，設計、評審（估）和審批工作對場址氣象條件的復核都是圍繞該標準為核心，即運輸機場基準飛行場地長度不小于1500米，側風分量統一按照24km/h計算的跑道利用率應不小于95%，才能確定跑道方位符合標準要求。

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、與相鄰機場位置關系、與城市的位置關系、風力負荷、場址地質水文條件、建設條件等多維度因素的影響。在我國北方地區，尤其是內蒙古地區，綜合考慮各種多維因素影響初步確定跑道方位后，再根據常年風頻率計算得出的全年跑道利用率往往低于95%。根據規范要求，利用率不少于95%才能確定跑道方位。基于此標準中明確的量化指標，內蒙古地區新建機場的選址和預可研審批工作往往難以推進。

2? 新建正藍旗機場選址及預可研階段氣象條件的分析

針對筆者參與評審過的新建內蒙古正藍旗機場選址及預可研階段，分析如下：氣象觀測數據是跑道風力負荷計算的基礎。根據正藍旗氣象局所積累的氣象資料統計分析，正藍旗地區多年平均最多風向為西南風（225°）。結合地形條件，選址階段確定的場址跑道真方位為2.5°～182.5°，與最多風向夾角為39°。由于選址階段場址設置的臨時氣象觀測站僅能提供不到一年的氣象觀測數據，不具有代表性。因此，根據正藍旗氣象局觀測站提供的連續5年的觀測資料，按容許側風分量小于24km/h計算，跑道風力負荷可達到95.12%，選址階段暫定的跑道方位可滿足規范要求。

預可研階段，結合場址凈空條件、涉及到的土石方工程量和拆遷量等因素，對選址階段批復的跑道方位進行了優化調整，將跑道沿順時針方向向東北旋轉3.5°，跑道真方位調整為6°～186°（磁差5°52′W）。由于預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，根據場址臨時氣象觀測站2014年9月-2016年9月連續兩年的觀測資料，按容許側風分量小于24km/h計算，跑道風力負荷為93%，不滿足規范要求。

經分析，如果全年統一按照24km/h計算使跑道利用率達到95%及以上，跑道方向需由目前根據各維度因素確定的6°～186°旋轉到105°～285°至145°～325°范圍內，在此范圍內跑道進近面存在大量超高山體和風電場，需對風電場進行搬遷和對桃山附近區域山體進行凈空處理，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，通過調整跑道方向使跑道利用率達到95%以上基本不具可行性。而場址的詳細排查工作已在選址階段進行，經過排查其他場址不具有可行性。因此，預可研階段的評估工作受限于跑道利用率不滿足規范要求，而難以推進。

為幫助項目決策方慎重決策，筆者通過對《民用運輸機場飛行區技術標準》（MH5001-2013）進行深入研究，并邀請標準相關編制人員進行詳細解讀、研討后發現：以上對機場跑道利用率的計算方式，是按照全年風力負荷統計且均考慮跑道摩擦系數不良情況下較為嚴格的計算，未考慮季節性氣象條件差異及跑道摩擦系數良好的情況。因此，評估建議針對該類機場，在對場址進行詳細排查后無其他更優場址時，通過對臨時氣象站連續兩年的風頻率觀測資料進行分類統計分析，分別計算出降水（包含降雨、降雪）、不降水兩種情況下的機場利用率：機場在降雨或降雪時可能會造成跑道摩擦系數不足，統一采用側風分量24km/h計算機場利用率，其余不降水時間統一采用37km/h計算，兩部分加總得出本機場全年的跑道利用率為98.06%。評估認為，結合降水和降雪天氣綜合分析計算得出的機場利用率結果更為實際、合理，正藍旗機場跑道利用率可滿足《民用機場飛行區技術標準》（MH5001-2013）規范中不低于95%的要求。同時，此方法的計算過程和結果經充分論證后得到民航局各相關司局的認可。

3? 對其他新建機場前期研究工作的指導

筆者關于新建機場跑道利用率的分析是基于《民用運輸機場飛行區技術標準》（MH5001-2013），但在此基礎上進行了更深刻的研究和解讀：當場址選擇條件有限、跑道方位旋轉無法滿足按照統一側風分量24km/h計算機場利用率不小于95%的情況下時，均可結合臨時氣象觀測站風頻率的統計資料，針對降水和不降水進行分類統計，并匯總計算全年利率用。

一般情況下，分干、濕跑道兩類進行利用率統計并加總后，得出的跑道利用率比全年統一根據24km/h側風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行決策。同時，評估建議，對于該類場址，在后續可行性研究、初步設計等階段，項目的籌建單位也應繼續加強場址臨時氣象觀測站的持續觀測，繼續做好場址氣象觀測數據的統計分析工作。

通過筆者的對正藍旗新建機場氣象條件的研究分析發現，標準是一種規范性文件，具有共同使用功能和重復使用的特性，但是在特殊情況下，標準是具有靈活機動性的，需要我們在工作中不斷挖掘和深入分析標準制定的依據，為推動實際項目服務。

參考文獻：

[1]MH5001-2013，民用運輸機場飛行區技術標準[S].

[2]MH5023-200，民用航空支線機場建設標準[S].

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