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第十二章航空运输与环境保护 1 2 至今我国已建成一支现代化的民航机队 至2000年末 共有运输机527架 预计在2010年约增至1250架 至2000年 我国已建成定期航班机场129个 其中大型枢纽机场3个 中型枢纽机场6个 一般干线机场32个 支线机场88个 3 二 航空运输环境问题 一 对机场周围环境的污染飞机噪声污染已成为突出的社会问题 据调查 在2000年我国飞机噪声污染严重的机场有18个 约占全国民用机场总数的14 北京首都机场最为严重 周围群众曾多次上访 首都机场噪声污染治理 拆迁 建筑隔声等 费用高达约5亿元人民币 机场的水污染等问题也不容忽视 4 二 机场营运环境的问题航空运输对机场周围环境的要求很高 为了保证航空运输能够顺利运行 必须做好机场营运环境的保护 当前机场营运环境的主要问题是机场净空保护和鸟击飞机事件 航空运输环境保护包括两个方面 一是做好机场周围环境的保护 使机场建设和营运不致对周围环境造成不良影响 二是做好机场营运环境的保护 使航空运输能安全 舒适 高效运行 面且有利于机场的发展 5 第一节机场周围环境保护一 水环境污染防治 一 机场主要水污染源及污染物机场营运期排放的污水以含油污水和生活污水为主 6 7 三 水环境保护措施1 机场设计措施 1 飞行区雨水应直接排入当地纳污水域 如果飞机及机场道面不使用有毒的除冰剂 飞行区雨水也可直接排入四 五类地表水或三 四类海水 最好直接排入当地城镇的排水系统 2 航站楼 宾馆 行政办公区和生活区等的污水 经处理达标 污染物浓度达到规定的排放标准 后 宜排入当地纳污水域 也可排入四 五类地表水或三 四类海水 8 3 油库 加油站 飞机修理厂应单独设置污水处理系统 经过处理达标后的污水可排入当地允许的纳污水体 4 对油罐尤其是地下辅油管道要加强防泄漏措施 因为地下输油管道发生泄漏不易被发现 例如美国肯尼迪国际机场发生燃油泄漏在发现时 在地下已形成两个 燃油湖 其容积高达1 1 107 1 9 107L及2 3 107 3 4 107L 9 5 在水网地区或以地下水为饮用水源的地区 如用工业废渣做机场道面基础或公路基础 应先做淋溶试验并做有毒物质 汞 锦 铬 砷 铅 镍等金属 和放射性物质测定 证实不会影响饮用水的水质 并应在基础底部和两侧做封层 6 进场公路经过饮用水源地或养殖水体时 必须设边沟 并防止边沟内污水流入饮用水源地或养殖水体内 10 2 机场施工期措施 1 在饮用水源地保护区内 不许设置沥青混合料搅拌站及水泥混凝土搅拌站 不许堆放或倾倒任何含有有害物质的材料或废弃物 不许取土 弃土 破坏土壤植被 2 搅拌站的排水 水泥混凝土道面养生及切缝废水 不许排入一 二 三类地表水体及一 二类海水水域 也不计排入地下水取水点保护区 3 施工人员集中居住区的生活污水及生活垃圾 特别是粪便应集中处理 防止污染水体 11 二 空气环境污染防治 12 二 空气污染防治措施1 场址避开环境敏感点在选择机场位置时 尽量远离居民区等环境敏感点 尤其是跑道两端更应远离居民区 2 种植绿化带对飞行区附近的建筑物 可在建筑物临近飞行区的一例种植林带来净化空气 但树的高度应符合机场净空要求 树的种类应下会招引鸟类 对进场公路附近的建筑物 可在公路两旁植树来净化空气 13 3 发展公交车鼓励旅客出入机场时乘坐公文车 以减少私人汽车及出租车的排放废气 4 烟囱点源达标排放尽量不采用燃煤锅炉而采用燃油或燃气锅炉 并采取措施使锅炉排放符合标准 其位置应设在距机场航站区 行政办公区 生活区以及学校和居民区等敏感点足够距离的下风向处 焚烧站也应设在距敏感点足够远的下风向地方 14 5 控制飞机污染物排放飞机对机场周围大气的影响 主要在地面滑行及低空起飞和降落过程中排出废气造成 通常 飞机在滑行道上滑行的时间占整个低空起降和滑行过程的60 以上 因此 如果用汽车牵引代替飞机自滑 即起飞滑跑前用汽车把飞机从站坪牵引至跑道端 飞机着陆后用汽车牵回 这样就可以大大减少飞机对机场周围大气的影响 也可以减少航空油料和发动机寿命的消耗 15 6 施工期空气污染防治措施 1 土石方施工现场和便道应及时洒水 防止扬尘对空气污染 石灰 粉媒灰等粉状材料运输和堆放应有遮盖 防止散落和飞扬 2 当跑道或公路采用沥青泥凝土道面时 其搅拌站应采用符合排放标准的全封闭式搅拌设备 并设在距居民点 300m的下风向处 16 三 固体废弃物的处理固体废弃物主要有从飞机清扫下来的航空垃圾 办公楼及各部门的生产垃圾 生活区及航站楼候机厅等处的生活垃圾三种 航空垃圾须用封闭槽车运至机场焚烧站焚毁 生产垃圾与生活垃圾 宜用封闭槽车运至附近城镇的垃圾站统一处理 或运至机场外规定地点埋置 如无上述条件 可把可燃垃圾运至机场焚烧站焚毁 把不可燃垃圾埋在机场内合适地点 垃圾填埋场应按有关规定作防渗漏处理 以免污染地下水 17 四 生态环境保护机场位置及进场公路路线应避开自然保护区 水源保护地 森林和湿地等 不得已时 进场公路可从其边缘通过 尽量减少破坏 在草原地区修建机场时 尽量把选在牧草生长差的地方 机场用地范围内应予以绿化 在进行机场地势设计时尽量使飞行区内的土方达到填挖平衡 以减少由于向机场外弃土或借土而增加植被破坏 弃土应尽量用以造田 如无条件 则应堆平 覆盖草皮 并做好排水措施 借土区宜在荒山地植被 18 应使飞行区土质地面的坡度小于会引起雨水运流冲刷地表土壤的坡度 飞行区的边坡应植草皮或砌护面 高填土地区 为了防止大量雨水冲刷边坡 宜在飞行区土质地带边缘设截水沟 每适当距离设一出水口 并沿坡面砌导流槽 把水导至坡脚的排水沟流走 在土质疏松透水性较大的地区和沟底纵坡较大的地段 排水沟应加固 19 第三节机场营运环境保护一 机场净空保护为了保证飞机起降安全 对机场周围的地形地物许可高度做出了严格规定 这种规定叫做机场净空规定 机场净空不好时 使能见度 跑道视程 云底高度等机场运行最低标准提高 还会使飞机爬升坡度提高 因而使飞机载重量减少 机场管理部门必须与当地城镇规划管理部门密切配合 按照批准的机场发展终端净空图 严格控制 除了防止新建超高的房屋 铁塔和架空电线等建筑物外 还要注意防止超高树木和放风筝等 在跑道两端附近 飞机飞行高度低 驾驶难度大 容易出事故 是保护的重点 20 二 无线电通信和导航台站的电磁环境保护飞机运行要靠航空无线电进行指挥和联络 如果航空无线电受到干扰 飞行安全就会受影响 因此机场管理部门要与当地无线电管理部门密切配合 防止机场附近的单位或个人使用无线电台 寻呼机发射台和其他装置时 干扰航空无线电专用频率 21 机场仪表着陆系统 测距台 全向信标台 无方向性信标台等无线电导航台站 附近的无线电设备 高压输电线 电气化铁路 工业和医疗设备等产生的有源干扰 以及周围地形地物的反射或再辐射 可能会对导航信息造成有害影响 危及飞行安全 机场管理部门应与当地城镇规划管理部门密切配合 严格控制各个无线电导航台站周围的建设 使其电磁环境不受破坏 22 三 目视飞行工作环境的保护在跑道和滑行道上设有各种灯光和标志 由于飞机夜间着陆的驾驶难度很大 通常在跑道端外面设置了进近灯光系统和目视进近坡度指示系统 此外 在机场周围的高障碍物顶上还设置了障碍灯 如果在机场附近出现大量烟雾 使飞行员在驾驶飞机起降时看不清上述灯光和标志 就会危及飞行安全 所以防止在机场附近修建会排放大量烟雾或粉尘的建筑物 此外 还要防止机场附近农民大量焚燃麦秸和稻草等 23 四 预防鸟击飞机在20世纪50年代前飞机速度低 噪声大 鸟类易被惊跑 很少遭受鸟击 现在 多数飞机都速度高 噪声较低 鸟类不易觉察飞机到来 很容易被吸入发动机 或击伤机身 1986 1990年鸟击飞机事件 在欧洲9980次 在非洲也有877次 1988年在埃塞俄比亚一架飞机起飞遇到鸽群 两台发动机都吸入鸽子而停车 飞机紧急着陆时解体 35名旅客遇难 我国1991 1996年民用飞机发生鸟击事件共134次 其中1991年17次 1996年31次 呈上升趋势 虽然尚未机毁人亡 但已造成较大经济损失 24 一 鸟类活动特点1 鸟的分类鸟类根据其活动特点可分为留鸟和候鸟两种 留鸟生活在当地 数量多 飞行频繁 撞击飞机的可能性较大 但鸟身小 质量小 对飞机损伤较小 但也发生过小鸟击坏发动机造成机毁人亡事故 留鸟飞行高度通常在200m以下 候鸟通常春季向北飞 秋季向南飞 也有春季飞向内地 秋季飞向沿海 迁徒飞行高度通常在150 1500m之间 也有超过3000m的 候鸟飞行不频繁 撞击飞机可能性较小 但速度和质量较大 容易造成严重飞行事故 25 2 鸟击飞机的特点据国际民航组织统计 鸟击飞机事故主要发生在飞机起降的低空飞行阶段 低于300m高度的占90 低于60m的占75 据近年统计 我国民用及军用飞机遭受鸟击事故 也主要发生在低空飞行阶段 因此预防鸟击的重点地区为飞机起降的低空飞行活动区域 26 3 吸引鸟类的场所食物 水 遮蔽和筑巢场地是鸟类的生活必需条件 吸引鸟类的地方 机场选址应尽量避开 27 二 预防鸟击飞机的措施首先要深入调查机场周围鸟的种类 数量 栖息地及其活动规律 并绘制鸟类活动平面图 1 机场位置避开候鸟迁徒路线及吸引鸟类的地方 多数候鸟飞行高度较高 飞行范围大 对飞行安全影响范围较大 因此 机场位置距候鸟迁徒路线及其栖息地 海滨 湖泊 沼泽地 野生动植物自然保护区等 宜大于40km 留鸟飞行高度较低 受影响的飞行活动主要为沿跑道方向的起飞 降落 28 应尽量保证在高度低于200m的活动范围及其附近3km内没有各种吸引鸟类的场所 还应争取保证在跑道一例或两侧的目视盘旋进近程序范围及其附近3km内没有各种吸引鸟类的场所 29 30 31 32 3 严格机场内部环境管理 1 机场裸土部分覆盖的草皮应采用对鸟类无吸引力 生长较缓慢并适于当地生长的草类 割草时 应保持其高度为20 25cm 使鸟类不易在草中觅食 因而不会停留 要及时喷洒化学药剂 消灭草里鸟类爱吃的田鼠 蚯蚓 蜘蛛 昆虫等小动物 2 机场空余的土地宜种不吸引鸟类的蔬菜 土豆 萝卜等 不能种谷类 玉米等吸引鸟类的农作物 33 3 跑道和滑行道中线两侧150m范围内不允许有树木 在机场其他地方植树时 应选择不生长吸引鸟类的浆果并且不会提供大量遮蔽 栖息和筑巢场所的树种 4 保持机场清洁 加强生活区卫生管理 生活垃圾严禁随地抛弃 并及时清理 5 地面水对鸟类有吸引力 因此 机场地面积水应尽快排走 并把坑洼填平 堵塞的排水沟应及时疏通 有条件时 用涵管取代明沟排水 34 4 作好机场周围土地使用规划和环境管理预防鸟击的机场周围土地规划宜与预防飞机噪声污染的规划编绘在一起 原有的垃圾场 饲养场等吸引鸟类的场所 应尽量拆迁 飞机起降 尤其是起飞时 在跑道端附近飞行速度小 高度低 如遭鸟击容易发生严重飞行事故 所以 应加强对跑道两端近净空范围的环境管理 及时拆毁筑在树上和屋榜下的鸟巢 尽量清除吸引鸟类的各种食物 地面积水和遮蔽物等 并劝阻当地居民训养鸽子及其他鸟类 35 5 驱赶及监视对于留鸟可采用放气体炮 用激光枪或鸟枪射击等措施驱赶 靠近大型侯鸟栖息地的机场 宜建立报警系统 通过雷达监测 及时报告鸟群活动情况 及时驱赶 36 五 机场内部环境保护机场内部环境保护的重点是声环境 机场内部的人员受飞机噪声的危害通常较大 一 机场合理布局在进行机场总体设计时 应根据机场发展终端或远期的飞机噪声预测等值线图 尽量把各种建筑物设置在符合其声环境要求的地方 生活区和行政办公区等对噪声敏感的建筑物应尽量远离跑道 滑行道和站坪 尽量把仓库 车库等对噪声不敏感的建筑物设置在临近飞行区的前排作屏障 以减少飞机噪声对办公楼和宿舍等的影响 二 隔声对于航管楼等必须设置在距站坪或跑道较近的建筑物 对其窗 门 墙等外围护结构采取隔声措施 37 三 合理安排飞行活动 1 飞机试车应避开航管楼等建筑物 2 出港飞机宜牵引至离开候机楼等建筑物一定距离 并使发动机喷口避开建筑物 然后开车 3 尽量不安排夜间航班 四 植树造林在办公楼 宾馆 宿台等临近飞行区的一例植树造林 树的高度必须符合净空要求 树品种应不会吸引鸟类 38 第四节飞机噪声防治一 飞机噪声的组成与特点 一 飞机噪声的组成飞机在运行时噪声主要由机体吸声和发动机噪声组成 1 机体噪声机体噪声由气流流过机翼 增升装置 尾缘襟翼 前缘襟翼 尾翼 机身 起落架等引起的气流压力扰动而产生的 其中气流流过机翼而产生的噪声是主要的 39 2 发动机噪声 40 二 飞机噪声的特点1 噪声强烈航道下方60m处 最大声级116db 相当于4万辆大型卡车以70km h速度同时行驶时在距60m处产生的噪声 2 噪声影响范围广干线机场噪声污染范围 一般为跑道两侧各0 7 1km 跑道两端各4 8km近似梭子形的区域 3 噪声间断时间长飞机噪声的影响是间歇性的 间断时间较长 41 二 噪声允许值1 民用飞机噪声标准 42 43 44 45 2 一次的最大噪声允许值对于飞机在敏感点上空飞越一次的最大噪声允许值 我国至今尚未作出规定 可根据敏感点的具体情况及对声环境的要求来确定 例如 某机场跑道端附近有一所学校 经测定和分析得出飞机噪声由室外传入室内 开窗时衰减15dB 关单层窗时衰减20dB 关双层窗时衰减30dB 根据 民用建筑隔声设计规范 学校一般教室内A声级 50dB 由此可推算飞机噪声在学校室外的允许值 46 47 计权等效连续感觉噪声级的表达式为 48 二 昼夜声级LDN及允许值目前美国的飞机噪声评价量通常采用昼夜声级 49 四 机场飞机噪声预测 一 预测内容1 飞机噪声预测等值线图我国采用计权等效连续感觉噪声级 飞机噪声预测等值线图绘制方法是 沿跑道每隔300 400m设一个计算点 垂直跑道方向每隔100 300m设一个计算点 靠近跑道的点距应小些 宜100m 连接70 75 80 85dB等各个等值点得出飞机噪声预测等值线图 也可以根据机场使用的机型 起降架次及昼夜分布情况 飞机起降性能及飞行程序 飞机噪声距离特性等编制计算程序 美国联邦航空局已在2001年9月推出了INM6 0版本的计算软件 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 平均每天8 12时室外LAmax 65dB的飞机噪声有23 5次 即每小时5 9次 上午教室开窗 影响很大 如关单层窗 则室外LAmax 70dB 传入室内LAmax 50dB的飞机噪声有12 5次 平均每小时3 1次 对上课影响也较大 如关双层隔声窗 则室外LAmax 80dB 传入室内LAmax 50dB 的飞机噪声有0 8次 对上课影响不大 平均每天14 18时室外LAmax 65dB的飞机噪声只有2次 比上午少得多 65 五 机场飞机噪声污染防治措施 一 防治措施机场飞机噪声有起降噪声 滑行噪声 试车噪声三种 飞机起降噪声既强烈又影响范围大 是重点 1 飞机措施1 用低噪声飞机取代高噪声飞机B747飞机 在距起飞滑跑起点6 5km处测定的起飞噪声 1970年为LEPN 108 4dB 1989年降为LEPN 101 5dB 在距起飞滑跑起点6 5km处 1架TU154M起飞产生的噪声声能量相当于10 7架B757的声能量 66 2飞行措施1 飞机起飞着陆避开噪声敏感区 1 当噪声敏感区在跑道延长线上并且距跑道较远时 可规定飞机起飞及着陆都避开这个敏感区 67 2 噪声敏感区在跑道延长线上并且距跑道较近时 可规定有噪声敏感区的跑道一端不飞行 只在跑道另一端起飞着陆 或规定有噪声敏感区的跑道一端只许飞机着陆 不许起飞 68 3 噪声敏感区在跑道的一侧附近时 可规定飞机起飞着陆只沿没有噪声敏感区的跑道一侧飞行 或规定在离开噪声敏感区足够远的地方绕过去 69 2 合理安排飞行活动 夜间及中午不飞或少飞是减