尤洋,敬红,夏青,田志仁,李曼
(中国环境监测总站,北京 100012)
军民合用机场飞机噪声预测与监测中的技术问题和建议
尤洋,敬红,夏青,田志仁,李曼
(中国环境监测总站,北京 100012)
根据近几年对军民合用机场开展验收监测的实际情况及经验,从机场噪声环境影响预测、验收监测等方面,探讨我国军民合用机场噪声监测技术存在的主要问题和发展方向,认为按一周LWECPN评价并不能完全反映军用飞机噪声的环境影响,建议增加LAmax评价指标,并制定适用于军民合用机场的环评导则和验收技术规范,同时对加强军民合用机场噪声预测监测及治理工作给出了对策建议。
军民合用机场;噪声影响预测;噪声监测;噪声治理
机场一般分为民用机场和军用机场两大类,另外还有一种特殊类型机场——军民合用机场,平时以民航运输为主,兼具军方飞行训练之用,战时即为军用[1]。截至2015年,我国共有民用运输机场203个,其中军民合用机场占比近三分之一[2]。军民合用机场在促进民航发展、拉动地方经济、巩固国防建设方面起到了重要作用。“十三五”是我国民航事业大发展时期[3],对机场项目的环境管理特别是噪声管理提出了更高要求,监测数据将用于日常环境监管,因此准确预测及监测军民航飞机的噪声影响,对该类型机场的飞机噪声污染防治,以及管理部门科学制定相应政策至关重要。
本文探讨的军民合用机场是指在原有军用机场的基础上进行改扩建,实行军民合用的机场,故其噪声影响特点与一般民用机场不同,其噪声是军民航飞机共同影响的结果,甚至部分机场军机噪声排放水平更高、影响范围更大。
1.1 部分机场飞行性质以军机为主
实行军民合用的机场大多为支线机场,其民航飞机起降架次相对较少,部分机场以军机为主。根据南充机场航站区改扩建工程环评报告表飞机噪声预测数据,其军民航飞机不同时间段起降架次如图1所示。因军方训练机型、飞行时间、训练周期等具有不固定性、不确定性、连续性等特点,导致其对机场噪声的影响呈现不均匀性,且单次飞行事件噪声影响突出,因此很难监测到代表性的周期,导致军民合用机场的环境影响预测和监测结果存在不确定性[4]。
图1 军民航飞机起降架次比较Fig.1 Comparison between movements of military aircraft and civil aircraft
1.2 军民航飞机叠加噪声影响大
相较民航飞机噪声,军航飞机噪声影响较大[5-6]。根据泸州机场迁建工程环评报告书飞机噪声预测数据,在只考虑民航飞机噪声影响的情况下,噪声影响范围相对有限,无敏感目标超标,但在考虑军民航飞机噪声共同影响的情况下,噪声影响范围增加数倍,如图2所示。预测结果中,20多个敏感目标超标,300多户居民因噪声影响需要拆迁。
图2 军民航飞机噪声叠加后不同分贝的噪声影响范围Fig.2 Noise impact range after aircraft noise superposition
我国机场行业飞机噪声监测及预测标准主要包括环境影响评价标准及飞机噪声监测标准,环境影响评价标准包括《环境影响评价技术导则 民用机场建设工程》(HJ/T 87—2002)[7]和《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ 2.4—2009)[8],噪声监测标准包括《机场周围飞机噪声环境标准》(GB 9660—88)[9]和《机场周围飞机噪声测量方法》(GB/T 9661—88)[10]。HJ/T 87—2002适用于军民合用机场的民用部分,其对飞机噪声监测及评价提出了明确的技术要求,但并未涵盖军用飞机。HJ 2.4—2009中规定的飞机噪声监测和评价的技术要求也未明确是否适用于军民合用机场,也未对军用飞机噪声的监测及评价提出要求。上述两个环评导则中,关于飞机噪声的预测模式,均依据《机场周围飞机噪声环境标准》(GB 9660—88)[9],机场周围飞机噪声的预测评价量为计权等效连续感觉噪声级(LWECPN),其计算公式如下:
式中,LEPNij为j航路第i架飞机对某预测点引起的有效感觉噪声级,dB。
目前,各评价单位使用的噪声预测模型为美国联邦航空局(FAA)研发的综合噪声模型(INM),主要应用于民用机场的噪声预测。利用INM模型对飞机噪声进行预测,前期需要获得机型、架次、飞行程序、跑道利用情况、周边敏感点位置等数据。美国NOISEMAP预测模型主要用于军用机场的噪声预测,但其需要大量军机性能数据作为支持,在我国未见应用[10]。
目前,我国还未颁布机场行业验收技术规范,机场飞机噪声监测主要根据《机场周围飞机噪声测量方法》(GB 9661—88)[11],其中规定需要监测每一个飞行事件,监测LAmax和Td,计算出计权等效连续感觉噪声级LWECPN进行评价。航班周期为一周的机场,一般连续监测7天,以平均一昼夜LWECPN为评价量,并未明确是否适用军用飞机噪声监测。
3.1 噪声预测
依据《环境影响评价技术导则 民用机场建设工程》(HJ/T 87—2002)和《民用机场周围飞机噪声计算和预测》(MH/T 5105—2007),飞机噪声预测的关键环节包括:(1)单架飞机噪声-功率-距离数据;(2)飞机的起飞降落航迹;(3)机型种类及架次预测;(4)飞行程序。
军民合用机场飞机噪声预测包括民航飞机和军航飞机的噪声影响,但基于军方保密规定,机场部门和评价单位很难获取军航飞机的飞行程序、机型、架次等重要飞机噪声预测数据。此外,对于军航飞机的噪声影响预测,相关预测技术也并不统一。常见的预测技术主要为:评价单位直接使用军航飞机现状监测数据与目标年民航飞机噪声预测结果进行叠加计算;评价单位通过咨询专家意见获得军用飞机噪声影响,在目标年民航飞机噪声预测结果的基础上,直接增加数分贝;依据军方提供的机型及起降架次数据,参照民航飞机飞行程序进行军机噪声预测。
根据HJ/T 87—2002,飞机噪声的环境影响预测,前期需要调查机场的飞行现状并进行监测,以获得不同类型飞机在不同条件下的噪声级,再根据目标年的飞机起降架次等参数,通过计算得到目标年的噪声级,反映出的是机场目标年的飞机噪声影响范围,直接决定着管理部门对机场建设单位提出的噪声治理措施,涉及噪声治理的规模及成本,包括后续竣工环境保护验收。但由于很难获取军机噪声预测的重要数据,上述几种预测技术的评价结果与实际情况存在较大偏差。
3.2 噪声监测
目前我国尚未建立机场验收技术规范,噪声监测主要根据《环境影响评价技术导则 民用机场建设工程》(HJ/T 87—2002)、《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ 2.4—2009)、《机场周围飞机噪声测量方法》(GB 9661—88)。影响监测数据的关键环节是监测布点、监测机型、飞机起降方向、架次、飞行周期。
(1)监测布点范围不统一
环评预测敏感点的飞机噪声影响是以机场建设目标年运行数据为基础,噪声影响范围较大,环评导则预测内容中要求在地图上要给出最小到70 dB的噪声等值线图,依据等值线图评价受飞机噪声影响的敏感目标数量和程度。但评价单位在实际预测评价中所采用的标准并不统一,有的预测内容给出到60 dB或65 dB的噪声等值线图,结果就是预测的敏感点数量较多。验收监测时,机场正式运行时间还比较短,大多数机场实际航空业务量,主要包括机型、架次,远低于环评预测,导致实际噪声影响程度和范围都会小于环评预测结果。验收监测时会根据实际情况,依据一、二类区域标准限值,在70 dB或75 dB噪声等值线内选择敏感点,导致验收监测时敏感点布设的数量与环评预测存在偏差,预测结果很难互相验证。
(2)监测结果缺乏代表性
竣工验收监测是以环评预测为依据,最终的监测结果会与预测结果进行对照。由于我国环评和验收两个阶段对机场噪声的取值条件存在较大差异,环评预测采用的飞行量是全年平均数据,而验收阶段采用的数据是监测期间一周的实际数据,这就决定了两种结果存在差异的必然性,是当前飞机噪声监测中的主要技术难点之一。目前,由于预测技术不统一,验收监测方式也各有不同:(1)环评报告书未对军用飞机噪声影响进行预测评价,验收监测也未监测军机噪声;(2)环评对军用飞机进行了噪声预测,且在验收监测期间有军机起降,则进行监测。以上两种情况的监测结果与机场实际噪声影响和环评预测的噪声影响都存在偏差。监测单位同样不能提前掌握军方飞行计划,所以监测期间不一定能够监测到军机。如验收监测期间恰巧有军机飞行,其训练机型、架次与环评也不一致,甚至出入很大。军机作训期间起降架次比较集中,如恰好赶在监测期间,实际监测结果可能就会超标,但下一周期又没有军机作训,因此很难监测到有代表性的军机飞行周期。
西部某机场环评预测目标年军机每天20个起降,环评现状监测未对军机噪声进行监测,而是采用类比源强,环评预测结果是在敏感点民航飞机噪声预测结果上增加0.5~6 dB,最后通过咨询专家的方法,确定每个敏感点增加3 dB。机场周边敏感点3#、4#测点环评预测均不超标,因此环评及批复均未要求采取噪声治理措施。实际验收监测期间,有军航飞机作训,其机型、架次与环评均有较大差距,监测结果表明两个监测点叠加军机噪声后,增量为0.6~15.5 dB,敏感点飞机噪声超过相关标准限值要求。而在另外一个监测周期,没有军机作训,其监测结果不超标。监测结果存在较大差异,导致环境管理决策技术依据不足。因此,如何保障在监测期间能够监测到有代表性的军机机型和飞行量,是目前军民合用机场飞机噪声监测的主要难点,也是导致监测结果存在不确定性的主要原因。
4.1 加快制定相关标准,规范环评及监测
基于上述情况,军民合用机场与一般民航机场不同,是一个比较特殊的类型。从环评到监测,对该类型机场的标准体系建设仍比较欠缺,或不完全适用。建议对军民合用机场军用飞机噪声的预测及监测技术要求进行统一,加快机场环评导则的修订,或专门制定军民合用机场的环评导则。
我国现行机场飞机噪声评价指标LWECPN是包括了最大噪声级、持续时间、飞行事件等的综合指标,是对总暴露声级的能量平均,并不能反映单个飞行时间的突出影响。尤其是对于军用飞机,因其飞行周期并不像民航飞机那样平均,单次机型、起降、航线都会有很大差异,故其单次飞行事件最大噪声级会对周边环境产生较大影响,但如果按一周平均LWECPN评价,则并不能完全反映军机对周边环境的影响。下一步,应将机场周围飞机噪声评价标准与声环境质量标准衔接,对于机场周边噪声敏感区域,应统一评价标准,并增加LAmax的评价指标和高峰时段LWECPN的评价指标。
4.2 理顺管理体制机制,明确责任划分
环境保护法中明确规定,谁污染谁治理。从机场的环境保护来讲,在机场飞机噪声防治方面,由于噪声治理责任并未明确,导致噪声治理措施无法完全落实。
军民融合是我国的一项重要战略思想,关乎国家安全和发展全局。军民合用机场的使用管理,原则上由机场产权单位负责,除了保证飞行跑道等设施共用外,军民航专用设施分开修建、自行管理[6]。军民合用机场大多是通过在军用机场的基础上改扩建来完成,工程建设由机场的民用建设方单独完成,所以项目环评及验收的责任主体也是机场的民用建设单位。很多项目建设方为了使项目顺利通过环评审批,管理部门对项目提出的噪声治理措施,建设单位(民用建设方)都会无条件承诺按期完成,其中就涉及飞机噪声治理,包括由预测飞机噪声超标而对周边居民采取如搬迁或其他隔声降噪措施。待项目建设完成进入验收阶段,噪声治理措施未完成,很多建设单位就会互相推诿,表示噪声超标不是民航飞机单独影响的或者说是以军机为主。
4.3 明确周边土地利用规划,加强噪声管控
对于在既有军用机场基础上进行改扩建,实行军民合用的机场,其选址已经不可更改,机场跑道位置和方向已经确定,因机场跑道位置及方向决定着机场飞机噪声影响的区域,所以只能通过合理调整机场周边土地利用规划来实现对机场的噪声影响控制。政府规划部门在开展城市规划时,应与环保部门形成联动机制,城市规划应把机场周边飞机噪声污染控制作为一项重点内容进行考虑,结合城市和机场的长远发展,依据《声环境质量标准》中声环境功能区的分类,根据机场周边飞机噪声排放强度的大小,对机场周边噪声控制区进行分级,划定不同的土地利用类型。《机场周围区域飞机噪声环境质量标准(征求意见稿)》将机场周边用地划分为4类区域,明确要求限制机场周边新建噪声敏感建筑。同时,在周边声环境敏感的机场,应开展飞机噪声自动监测,并采用机场航空噪声收费模式,收取的噪声污染费可以补充机场对周边敏感区进行隔声降噪的经费。
[1] 林安. 军民合用机场现存突出矛盾的分析[J]. 中国民用航空, 2011(12): 41- 43.
[2] 新华网. 我国将推动空军、民航军民合用机场融合发展[EB /OL]. (2015-04-03) [2016-03-10]. http://news.xinhuanet.com/2015-04/03/c_1114869340.htm.
[3] 卢力. 日本机场噪声管理经验简介及对我国的启示[J]. 环境影响评价, 2015, 37(4): 40- 43.
[4] 李冉. 声导则中机场噪声影响评价问题研究[J]. 环境影响评价, 2016, 38(5): 47- 50.
[5] 孙捷, 杜蕴慧, 赵海珍. 我国军民合用机场噪声问题及对策研究[J]. 环境影响评价, 2015, 37(2): 46- 49.
[6] 杨如景. 某军用机场周围飞机噪声监测及评价[J]. 环境与健康杂志, 1999, 16(4): 207- 209.
[7] 国家环境保护总局, 中国民用航空总局. HJ/T 87—2002 环境影响评价技术导则 民用机场建设工程[S]. 2002.
[8] 环境保护部. HJ 2.4—2009 环境影响评价技术导则 声环境[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2010.
[9] 国家环境保护局. GB 9660—88 机场周围飞机噪声环境标准[S]. 1988.
[10] 杜继涛. 机场噪声预测模型及应用研究[D]. 南京: 南京航空航天大学, 2011.
[11] 国家环境保护局. GB 9661—88 机场周围飞机噪声测量方法[S]. 1988.
Technical Problems and Suggestions on Noise Monitoring and Prediction of Civil-Military Airport
YOU Yang, JING Hong, XIA Qing, TIAN Zhi-ren, LI Man
(China National Environmental Monitoring Center, Beijing 100012, China)
According to the actual situation and experience of the inspection and monitoring of civil-military airports in recent years, this paper discussed the main problems and development trend of noise monitoring technology of civil-military airports in China from the aspects of airport noise environmental impact prediction and inspection monitoring. If it’s based on the calculation ofLWECPNa week, the environmental impact of military aircraft noise cannot be accurately evaluated. It is recommended to increase theLAmaxevaluation criteria, and develop guidelines for environmental impact assessment and inspection of civil-military airports. The results provided a reference for the noise control work at civil-military airports.
civil-military airport; noise environmental impact prediction; noise monitoring; noise control
2016-03-11
尤洋(1985—),男,北京人,工程师,学士,研究方向为验收监测、大气监测,E-mail:youyang@cnemc.cn
李曼(1980—),女,北京人,工程师,学士,研究方向为验收监测,E-mail:liman@cnemc.cn
10.14068/j.ceia.2017.03.014
X820.3
A
2095-6444(2017)03-0052-04