新建民用机场选址与核电厂影响研究

鲁勇 尹珩泽 张澍葳

(民航中南机场设计研究院(广州)有限公司 广东广州 510405)

随着我国民用运输总量的不断增长，核电的不断发展，需要研究新建民用机场与核电厂之间的影响。新建民用机场运行飞机发生故障导致坠落时，存在撞击核电厂并影响设施安全的可能性；核电厂发生具有严重后果影响事件时，民用机场作为民用设施也必须停运，因此该文主要研究飞机故障导致坠落对核电厂的影响。

1 研究方法

1.1 新建民用机场与核电厂的影响

民用机场飞机运行包括机坪滑行、起飞离场、空中巡航、下降进近等几个阶段。起飞离场、空中巡航、下降进近等阶段均存在飞机故障导致坠落的可能性。该外部人为事件一旦发生并影响到核电厂，就会造成极其严重的后果，应避免此类事件发生。飞机故障对核电厂的影响（见表1）[1]。

表1 飞机故障对核电厂的潜在影响及后果分析表

新建民用机场时，应考虑新建机场对周围核电厂的影响，研究分析机场建设及运行是否会成为影响核电厂运行的外部人为事件。

1.2 飞机故障外部人为事件评价工作程序

飞机故障外部人为事件评价可采用如下步骤进行评价。

1.2.1 初步筛选

初步筛选也称为距离筛选。根据《核电厂厂址选择的外部人为时间（HAD101/04）》，需考虑下列原因造成飞机故障的潜在危险：（1）在核电厂4 km 范围内经过的航线或起落通道；（2）核电厂区10 km范围内的机场；（3）核电厂区16 km 范围内，每年设计起落大于193 d²次的机场；（4）核电厂区16 km 范围外设计年起落大于386 d²次的机场（d 指以公里为单位的离厂区距离）。

1.2.2 详细筛选

详细筛选也称为概率筛选。初步筛选未被排除的潜在危险源，若事故发生年概率值小于筛选概率水平（SPL），该源的影响可不予考虑。

飞机故障导致坠落包括3类：（1）全国一般空运飞行在核电厂的年故障坠落概率；（2）由于飞机在核电厂附近机场起飞或降落操作造成在核电厂的故障坠落概率；（3）在主要空中走廊内和高事故率的特定地点的飞机造成的在核电厂的飞机故障坠落概率[2]。

上述3类事件的概率之和若小于10-7，则飞机故障不作为该核电厂的潜在危险源[3]。

1.2.3 详细评估

详细评估是拟建核电厂址区域飞机故障导致坠落概率不小于SPL 时，考虑飞机故障导致坠落与核电厂建筑物的相互作用，即确定飞机故障导致坠落到拟建核电厂撞击到核电厂重要建筑物上的概率[4]。

1.3 新建民用机场与核电厂影响研究程序

新建民用机场选址工作分为初选、预选、比选这3个阶段。初选场址应从空中条件和地面条件进行综合分析将相对较差的初选场址排除，确定预选场址；通过对选定场址的地面和空中综合条件分析，从中选出一个最优的首选场址[5]。

新建民用机场选址初选阶段，若选址区域有核电厂，应考虑飞机运行对核电厂的影响，结合核电厂外部人为事件评价工作程序，研究新建民用机场是否为核电厂外部人为事件危险源，评价机场场址对核电厂的安全影响。

新建民用机场选址的初选阶段，可供选择的场址众多，建议以初步筛选研究机场场址是否为核电厂外部人为事件危险源，若是，则该初选场址予以排除。

新建民用机场与核电厂影响研究程序如图1所示。

图1 新建民用机场与核电厂影响研究流程

选址过程中，若经初步筛选排除掉的机场场址，对于城市服务能力、经济带动能力特别突出，或在某方面存在巨大优势，具备不可替代性。可结合各方资料和意见，开展该场址的详细筛选和详细评估工作，用于指导机场选址工作。

1.3.1 机场起落航线

机场起落航线是航空器在机场进行起飞、降落预定的飞行航迹，是机场运行的基础。在民用机场起落航线设计过程中，需要综合考虑周边净空、航路航线及空域的条件，可以通过合理设置起落航线的飞行航迹，以避开包括核电厂在内的相关特殊区域[6]。最终起落航线需要衔接上周边高空航路航线网络，实现与其他机场的通达连接。

1.3.2 机场航空业务量与起降架次

新建民用机场，应根据服务城市社会经济、机场定位和辐射范围等因素，确定机场航空业务量预测值[7]，按照表2 考虑机场年起降架次，用于确定机场场址是否为潜在危险源。

表2 机场航空业务量与起降架次关系

初步筛选阶段，根据新建民用机场航空业务量发展情况，考虑机场近远期航空业务量及起降架次，使研究结论在机场长期运行中都具备适应性。

2 研究案例

2.1 情况概述

某新建民用机场定位为国内民用支线机场，拟用机型为A320、B737等飞机和国内各类支线飞机。机场预测航空业务量与起降架次如表3所示。

表3 某机场航空业务量及起降架次预测

机场选址阶段，某初选场址周围有2座拟建设施，该文以该场址与相关设施影响进行研究说明。某初选场址与拟建设施位置关系如表4和图2所示。

图2 某新建民用机场初选场址与拟建设施位置示意图

表4 某初选场址跑道中心点与拟建设施关系

2.2 某机场场址与拟建设施影响研究

2.2.1 场址起落航线是否避开拟建设施4 km范围

通过飞行程序设计优化，使场址起落航线避开拟建设施4 km范围，确保机场场址起落航线不构成影响拟建设施L 和拟建设施S 的危险源。场址起落航线与拟建设施影响、位置如表5、图3所示。

表5 场址起落航线与拟建设施影响分析表

2.2.2 结合起降架次、相互距离，确定场址是否为潜在危险源

（1）场址是否在拟建设施厂区10 km范围。

根据新建民用机场与核电厂影响研究程序，结合机场场址与拟建设施的距离，可以得到场址与拟建设施影响距离分析如表6所示。

表6 场址与拟建设施影响距离分析

机场场址与拟建设施之间的距离大于参考的SDV值10 km，场构成影响拟建设施L 和拟建设施S 的危险源。

（2）结合机场的起降架次分析场址与拟建设施的距离。

根据新建民用机场与核电厂影响研究程序，结合机场近远期航空业务量，以及起降架次、场址与拟建设施距离，可以得到机场起降架次与拟建设施分析（见表7）。

表7 机场起降架次与拟建设施分析表

结合场址与拟建设施距离，可知机场近远期起降架次远低于起降架次允许值，即以该场址新建民用运输机场，机场近远期运行不构成影响拟建设施L 和拟建设施S的外部人为事件危险源。

2.2.3 研究小结

按照新建民用机场与核电站影响研究程序，确定该研究的场址不是拟建设施外部人为事件危险源。该场址可在新建民用运输机场选址程序中进一步研究，根据各方意见决定是否作为首选场址。

3 结语

该研究通过研究民用机场选址流程和核电厂外部人为事件评价方法，提出民用机场选址与核电厂影响研究程序，即新建民用机场选址阶段以初步筛选研究机场场址进离场航线、与核电厂距离、机场近远期起降架次等因素，确定场址不是核电厂外部人为事件危险源，为新建民用机场与核电厂影响研究提供初步参考，也促进我国民用机场选址技术发展，为新建民用机场提供更多可能性。