中国民航机场建设集团有限公司
摘要：随着航空运输业的蓬勃发展和民众航空需求量的日益增长，我国部分区域性枢纽机场及干线机场相继进入了改扩建阶段。在机场的规划扩建中，跑道构型是机场运行模式、终端发展潜力的决定性影响因素，并关系到航站区构型的确立和综合交通的设置。本文根据规划目标要求，在综合考虑某机场跑道使用方式、风力负荷、噪声影响、现状地物影响、征地范围、与城市总体规划融合性等诸多因素的基础上，对某机场平行、侧向等不同的跑道构型方案进行比选，阐述了机场跑道构型规划布局的研究思路，为其他机场项目提供参考。
关键词：跑道构型 方案比选 跑道间距
1 引言
为满足我国空中交通流量的不断增长，缓解机场终端区的交通压力，许多机场开始进行多跑道的设计和应用。机场跑道构型直接决定了机场的规模及空侧容量，因此其规划方案的研究显得尤为重要。本文以某机场扩建平面方案为例，梳理了机场跑道构型规划布局的研究思路。
2 机场概况
某机场战略定位为区域枢纽、对外开放的门户、综合交通枢纽、旅游机场。该机场飞行区等级为4E，机场标高为43.74m。机场现有一条3400m的跑道，跑道主降方向为由南向北。2018年该机场旅客吞吐量已超过1300万人次，年运输起降架次已超过10万架次，正式跨入繁忙机场行列。此机场航空业务量已经远远超过2011版批复总体规划中近期目标年的预测值（2020年1200万人次），机场现有设施容量已经饱和，2011版总体规划已不适合指导机场下阶段建设，有必要进行修编。
图1 某机场现状图
3 场址基本建设条件
3.1自然环境
机场位于市区北侧，距城市边缘约7km。机场东侧有支流穿过，距现状跑道约7km。北侧为丘陵地貌。西侧有山脉，现跑道正西最高点海拔高度约为207m，跑道距山脚边缘约1.1km。
图2 机场周边区域现状规划条件示意图
3.2限制性人工因素
机场跑道构型的限制性人工因素主要为工业建（构）筑物、住宅和村落。工业建（构）筑物大部分集中在机场东侧包括：办公楼、综合保税区厂房、电厂及架空220KV高压输电线和输煤轨道专用线。住宅主要位于机场东侧包括：正在建设的临空花园回迁小区，该小区用地范围约为600m*600m。村落主要位于机场南侧及东侧。
机场周边区域的主要道路分布在机场的西侧、南侧和东侧。西侧高速距机场约3km，南侧高速距机场约1.5km，东侧市政道路距机场约4.8km。区域内的主要轨道交通分布在机场的西侧，高铁距机场约2.6km，城际铁路距机场约1.8km。
从地面条件来看，机场向东、向西及向北均有发展空间。西侧主要考虑山脉对机场扩建的影响，东侧需重点考虑与办公楼、综合保税区、临空花园回迁小区、220KV高架输电线及输煤专线对机场扩建的影响。南侧主要考虑高速、电厂输煤轨道、城市建设边缘线对机场扩建的影响。
4 扩建平面方案研究
4.1规划目标要求
本次扩建规划的近期目标年为2030年，满足年旅客吞吐量4500万人次，年起降架次35.3万架次的容量需求。在满足跑道风力负荷的要求下，研究跑道构型方案，初步确定用地范围、拆迁单位（或项目）等。
4.2原总体规划方案分析
2011年版机场总体规划的近期目标年为2020年，满足年旅客吞吐量1200万人次，年客机飞行架次12.1万架次，高峰小时飞行架次42架次；远期规划目标年为2040年，满足年旅客吞吐量3600万人次，年客机飞行架次27.7万架次，高峰小时飞行架次80架次。2011年版总体规划确定飞行区等级为4E，规划双跑道，新建东一跑道位于现跑道向东1900m，与现跑道平行并向北错开688.5m（见图3）。
根据本次规划预测结果，该机场近期2030年需满足年客机飞行架次35.3万架次，高峰小时飞行架次87架次，超过2011年版总体规划对2040年预测的高峰小时飞行架次80架次，年客机飞行架次27.7万架次，提前突破2011年版总体规划远期（2040年）跑道系统容量。
图3 2011版总体规划远距跑道间距示意图
因此可以判断：2011年版总体规划终端为2条远距跑道的平面构型难以满足该机场未来的发展需求，应调整跑道构型，完善跑道系统，以满足本次规划目标年的容量需求。初步确定近期2030年规划新建2条跑道。
4.3主跑道间距研究
根据该机场的实际情况及本次规划的预测容量需求，首先确定主跑道间距，将主跑道间距需求进行重新评估，主要考虑以下因素：
1、保留现状T1、T2航站楼及其楼前高架桥系统和停车设施。
2、近期（2030年）预测年旅客吞吐量调整为4500万人次/年。
3、近期（2030年）航站楼的规模应当与预测年旅客吞吐量相适应。
4、机场引入高铁和地铁等综合交通设施。
5、机场近期规划向东发展，远期规划向西发展。
7、本次规划新建远距东一跑道为F类跑道。
根据该机场的实际情况，综合考虑近期规划容量、地形、运行方式、空域、航站楼构型，进场道路与轨道交通等因素影响，初步规划东一跑道平行于现跑道，位于现跑道东侧2300m（见图4）。
图4 主距跑道间距为2300m方案示意图
在间距为2300m方案的基础上，对地形、飞机的运行方式，进场道路及轨道交通布局，航站楼的构型等几方面对航站区规划布局进行了优化（见图5），最终规划主（远距）跑道东一跑道位于现状跑道东侧2240m并平行于现状跑道。
图5 主跑道间距需求示意图
根据机场风力负荷分析，新建东一平行跑道离场方向全年风7m/s以下占99.85%，3m/s以下占64.62%，利用率大于95%，满足使用要求。
图6 机场风玫瑰图和新建平行跑道风力负荷分析图
4.4 东侧新建跑道构型研究
4.4.1方案一：东侧侧向跑道
（1）方案要点：东一跑道位于现状跑道东侧2240m并平行于现状跑道，与现状跑道南端对齐，跑道长度为3600m。东二跑道位于东一跑道东北侧，与东一跑道北端错开850m，并向东侧移动200m，与东一跑道呈120度夹角，跑道长度为3800m（见图7）。
图7 东侧跑道构型方案一
根据风力负荷图，该侧向跑道离场方向7M/S以下风力负荷为98.41%，利用率大于95%，满足使用要求。
图8 东侧跑道构型方案一风力负荷图
跑道运行方式为一起一降。东一跑道（平行）用于降落，东二跑道（侧向）用于起飞。
初步核算，方案一跑道征地面积约为365公顷。
通过噪音分析，并根据《机场周围飞机噪声环境标准》的相关规定[1]，重点对70-75分贝和75分贝以上区域进行统计，受影响的范围分别为4595公顷和3084公顷。
图9 东侧跑道构型方案一噪音分析图
（2）方案一优势：对现状地物影响较小，拆迁量小。
（3）存在的问题：侧向跑道对机场运行指挥要求较高；东一跑道复飞影响东二跑道使用效率，向东运行需要下阶段作进一步研究；跑道使用方式比较固定；噪声影响范围大；西二跑道与市政道路产生交叉，需将市政道路约600m长度改为隧道，从东二跑道地下穿过；此方案跑道构型对城市总体规划向西北发展的联系通道有一定影响。
图10 东侧跑道构型方案一地物图
4.4.2方案二：东侧远距跑道
（1）方案要点：东一跑道位于现状跑道东侧2240m并平行于现状跑道，与现状跑道南端对齐，跑道长度为3600m。东二跑道与东一跑道平行，位于东一跑道东侧1310m或1190m，与现状跑道南端对齐，跑道长度为3600m（见图11）。
图11 东侧跑道构型方案二
根据机场风力负荷分析，该平行跑道离场方向全年7m/s以下风力负荷占99.85%，3m/s以下风力负荷占64.62%，满足使用要求。
跑道运行方式为独立运行。可采用外侧跑道用于降落，内侧跑道用于起飞，2条跑道同时用于降落，2条跑道同时用于起飞的运行模式。
初步核算，此方案征地面积约为732/804公顷。
通过噪音分析，重点对70-75分贝和75分贝以上区域进行统计，受影响的范围分别为4683公顷和3611公顷。
图12 东侧跑道构型方案二噪音分析图
（2）方案二优势：平行跑道布置运行指挥较为成熟，跑道使用方式灵活。
（3）存在的问题：与东二跑道发生冲突的现状地物包括：220KV高架电线、电厂铁路专线、办公楼、村落、临空花园小区、综合保税区用房等，拆迁量最大；征地面积最大；噪声影响范围广。
图13 东侧跑道构型方案二地物图
4.4.3方案三：东侧中距跑道
（1）方案要点：东一跑道位于现状跑道东侧2240m并平行于现状跑道，与现状跑道南端对齐，跑道长度为3600m。东二跑道与东一跑道平行，位于东一跑道东侧915m或760m，与现状跑道南端对齐，跑道长度为3600m（见图14）。
图14 东侧跑道构型方案三
根据机场风力负荷分析，该平行跑道离场方向全年7m/s以下风力负荷占99.85%，3m/s以下风力负荷占64.62%，满足使用要求。
跑道运行方式为隔离运行或独立离场。隔离运行时，外侧跑道用于降落，内侧跑道用于起飞。
初步核算，方案三征地面积约为537/612公顷。
通过噪音分析，重点对70-75分贝和75分贝以上区域进行统计，受影响的范围分别为4135公顷和3286公顷。
图15 东侧跑道构型方案三噪音分析图
（2）方案三优势：平行跑道的构型最为成熟，跑道使用方式较灵活。
（3）存在的问题：与西二跑道发生冲突的现状地物包括：220KV高架电线、电厂铁路专线、办公楼、村落、临空花园小区等，拆迁量较大；征地面积较大；噪声影响范围较广。
图16 东侧跑道构型方案三地物图
4.4.4方案四：东侧近距跑道
（1）方案要点：东一跑道位于现状跑道东侧2240m并平行于现状跑道，与现状跑道南端向北错开300m，跑道长度为3600m。东二跑道与东二跑道平行，位于东一跑道东侧360m，与东一跑道南端对齐，跑道长度为3600m（见图17）。
图17 东侧跑道构型方案四
根据机场风力负荷分析，该平行跑道离场方向全年7m/s以下风力负荷占99.85%，3m/s以下风力负荷占64.62%，满足使用要求。
初步核算，此方案跑道征地面积约为350公顷。
通过噪音分析，重点对70-75分贝和75分贝以上区域进行统计，受影响的范围分别为3878公顷和2981公顷。
图18 东侧跑道构型方案四噪音分析图
（2）方案四优势：平行跑道布置运行指挥较为成熟，对现状地物影响小，拆迁量小；征地面积最小；噪声影响范围最小。
（3）存在的问题：跑道使用方式相对固定。
图19 东侧跑道构型方案四地物图
4.4.5综合比选
四个方案的优劣比较分析见表1
表1 东侧跑道构型方案对比表
通过对跑道使用方式、噪声影响、现状地物影响、征地范围和与城市
总体规划融合性等各个方面综合比选，可以看出，方案四综合较优，且满足近期规划目标年要求。
5结语
本文对某机场各跑道构型方案的运行方式，地面建设条件等因素进行综合分析，建议采用东一跑道位于现状跑道东侧2240m，平行于现状跑道，并与现状跑道南端向北错开300m，东二跑道位于东一跑道东侧360m、与东一跑道平行，且与东一跑道南端对齐的构型方案。但是目前对该机场跑道构型的方案研究还只是一个较为粗浅的构想，本研究尚有诸多未落实之处。下一步机场还需结合投资、飞行程序等相关因素作进一步的分析论证。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准，GB9660-88，机场周围飞机噪声环境标准[S].1988.
论文作者:刘婕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/4
标签：跑道论文; 构型论文; 机场论文; 方案论文; 现状论文; 风力论文; 地物论文; 《基层建设》2019年第11期论文;