機場規(guī)劃計算書

2010年機場規(guī)劃課程設計 航空港規(guī)劃課程設計目的：機場規(guī)劃課程設計使學生了解和掌握機場規(guī)劃的基本知識，從而形成比較完整的民用機場規(guī)劃體系，為了進一步鞏固本課程所學的專業(yè)基礎知識，通過課程設計培養(yǎng)學生綜合運用機場規(guī)劃方法和理論，要求學生根據所學基本理論，并參考目前現代化機場的規(guī)劃設計模型，獨立完成規(guī)劃一個新建機場的業(yè)務量預測、機場平面布置和凈空布置等規(guī)劃設計內容。二.課程設計主要內容：1根據附表-某機場近十年的客運量統(tǒng)計資料，應用教材上介紹的預測方法，預測該機場近期（5年）、中期（10年）、遠期（20年）的年客運量、高峰小時客運量、高峰小時飛機起降架次、航站樓總面積以及停機坪機位數量.2. 飛行區(qū)平面設計: 按照機場使用功能要求進行飛行區(qū)平面位置的設計，并繪制機場的總平面布置圖.3.按照教材中例題3-6，修改設計參數設計一條跑道的平面尺寸.4.機場凈空設計:根據教材表4-1、4-2繪制4E/D級機場的凈空布置圖。5.機場位置確定:根據附表某機場風力統(tǒng)計表,繪制風徽圖, 計算風力負荷, 確定跑道方位.三.課程設計要求: 參照教材及相關資料獨立完成本次機場規(guī)劃的課程設計.2. 課程設計的計算書及設計圖紙要求認真、整潔 課程設計時間為二周, 要求按時上交課設作業(yè)（計算書一份、平面布置圖、機場凈空圖）某機場20002010年客運量統(tǒng)計年 份200020012002200320042005客運量(萬人)266.35355.34462. 65567.73716.65875.64年 份20062007200820092010客運量(萬人)9651045.141119.681316.901470.962010年運行的飛機和滿座率機種座位數國內國際機種比例滿座率機種比例滿座率小型705%90%080%中型15065%0大型22020%30%巨型34010%70%注意： 年高峰小時系數、人均航站樓面積、機位利用系數及各類飛機占用機位時間均按教材例題中的取值。 國內與國外旅客量之比為5：1，客運量預測采用趨勢外推法中的兩種方法進行計算。 飛行區(qū)各類數據取值均按機場代碼為4E/D情況下選取。 跑道設計參數舉例：飛機最大機坪重量lb，坡度為0，設置凈空道500 ft, 月最高平均氣溫700F，最熱月平均氣壓1965lb/ft2，其它參數可以自行設置。 某機場全年風統(tǒng)計 風向風速(m/s)北北東北東北東東北東東東南東南南東南南05.9885136470162066336236215123686.07.943028175345835390502698.09.9127770123623532415710.012.975546100630576313.014.90022342070915.0127.900000020018.0000000000共計 風向風速(m/s)南西南西南西西南西西西北西北北西北無風共計05.9285886128045047664546724736.07.958245541356339271308.09.92313567339346761510.012.916693457214948913.014.90231240823515.0127.90761865018.00035400共計 表中統(tǒng)計數據個人可以自行修改進行設計機場規(guī)劃課程設計說明書1 趨勢外推法計算客運量 某機場20002010年客運量統(tǒng)計年 份200020012002200320042005客運量(萬人)266.35355.34 462.65567.73 716.65875.64年 份20062007200820092010客運量(萬人)965.691045.141119.681316.901470.96（1） 直線模型 解: 取2005年=0直線模型為：用最小二乘法求的值年客運量直線模型計算年份 (萬人)2000-5266.35-1331.75 2570942.323 2001-4355.34-1421.36 16.516 2002-3462.65-1387.95 9.023 2003-2567.73-1135.46 4.353 2004-1716.65-716.65 1.223 20050875.640.00 0.410 20061965.69965.69 1.176 200721045.142090.28 4.620 200831119.683359.04 9.302 200941316.905267.60 16.610 201051470.967354.80 25.322 09162.7313044.24 110.875客運量每年增加121.39萬人年客運量計算公式相關系數故預測5年的客運量為(=10)： =2244.01 預測10年的客運量為(=15)： =2850.96 預測20年客運量為(=25)： =4064.86 指數模型解：指數模型為：對指數方程兩邊求對數，得令，代入上式得用最小二乘法求年客運量直線模型計算年份xy(萬人)y(y)xyx*xy*y2000-5266.352.425 -12.13 255.883 2001-4355.342.551 -10.20 166.506 2002-3462.652.665 -8.00 97.104 2003-2567.732.754 -5.51 47.585 2004-1716.652.855 -2.86 18.153 20050875.642.942 0.00 08.657 20061965.692.985 2.98 18.909 200721045.143.019 6.04 49.115 200831119.683.049 9.15 99.297 200941316.93.120 12.48 169.732 201051470.963.168 15.84 2510.034 09162.7331.533 7.80 11090.974 取2005年=0故，客運量每年增長 年客運量計算式為：相關系數：根據所求知道線性模型相關度強，故用直線模型計算較精。2高峰小時客運量和高峰小時起飛架次有所給條件可知平均客座數： 國內：座 國際：座1 近期五年預測2015年,(國內與國外旅客量之比為5:1)：客運量為：國內2244.01 5/6=1870.00833萬人；國際6692.96 1/6=374.萬人 飛機起飛架次 國內：/165.44=架 國際：/240=15583架 共計：+15583= 架2013年各種飛機起飛架次5年預測：機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際機種比例10%050%016%25%24%75%11303056516 018085 3896 27128 11688 起降架次11303 56516 21981 38815 共計架次高峰小時客運量取高峰小時客運量為年客運量的0.044%。國內：.00044= 8228人國際：.00044=1646人 高峰小時飛機起飛架次機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際年飛機起降架次11303056516 018085 3896 27128 11688 高峰小時起降架次（年起降架次0.044%）4.97 024.87 07.96 1.71 11.94 5.14 4.97 24.87 9.6717.08共計56.59架次2 預期十年預測2020年客運量為：國內2850.965/6=2375.8萬人；國際2850.961/6=475.16萬人從所給條件可知平均客座數： 國內：座 國際：座 飛機起飛架次國內：/165.44=架國際：/240=19798架 共計：.9+19798.3=架2020年各種飛機起飛架次機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際機種比例10%050%016%25%24%75022977 4950 34465 14849 起降架次14360 71802 27926 49314 共計架次高峰小時客運量取高峰小時客運量為年客運量的0.044%。國內：0.00044=10454 人國際：0.00044=2091 人 高峰小時飛機起飛架次高峰小時飛機起飛架次機種小型中型大型 巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際年飛機起降架022977 4950 34465 14849 高峰小時起降架次（年起降架次0.044%）6.32 031.59 010.11 2.18 15.16 6.53 6.32 31.59 12.29 21.70 共計71.90架次3 遠期二十年預測2030年客運量為：國內4064.865/6=3387.38 萬人；國際4064.861/6=677.48 萬人從所給條件可知平均客座數： 國內：座 國際：座 飛機起飛架次 國內：/165.44= 架 國際：/240=28228 架 共計：.96+28228.19= 架2030年各種飛機起飛架次機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際機種比例10%050%016%25%24%75%20475 0 032760 7057 49140 21171 起降架次204753981770311共計架次 高峰小時客運量取高峰小時客運量為年客運量的0.044%。國內：0.00044=27878人國際：0.00044=16821人 高峰小時飛機起飛架次高峰小時飛機起飛架次機種小型中型大型 巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際年飛機起降架次204750%03276070574914021171高峰小時起降架次（年起降架次0.044%）9.01 0.00 45.04 0.00 14.41 3.11 21.62 9.32 9.01 45.04 17.52 30.94 共計102.51架次3航站樓面積設計標準 國內24/人；國際32/人。近期五年（2015年）： 國內航站樓面積：822824=，取國際航站樓面積：164632=52672，取53000共計： 同理可得中期十年，遠期20年得數據。如下表：航站樓面積預測期限近期五年遠期十年遠期三十年類別國內國際國內國際國內國際客運量822816461045420912787816821計算面積5267266912實際面積5300068000各預測年實際面積總面積4停機坪機位數量確定參數值根據教材所列參數知飛機出發(fā)或到達的架次占總架次的0.65，即=0.65機位利用系數取U=0.6飛機占有機位時間 （h）小型中型大型巨型國內0.650.750.91.1國際001.11.4各預測期停機位計算 近期五年2015年小型飛機：同理可求得相應中型、大型、巨型飛機的停機位數量，列得下表：停機位數機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際飛機起降架次4.97024.8707.961.7111.945.14停機位3.520.29.822.0(取整)4211023共計58共計58機位同理可求得中期年、遠期20年相應的停機位數。如下表： 中期十年2020年停機位數停機位數機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際飛機起降架次6.32031.59010.112.1815.166.53停機位4.525.712.527.97(取整)5261328共計67共計67機位 遠期二十年2030年停機位數機種小型中型大型巨型航班類別國內國際國內國際國內國際國內國際飛機起降架次9.01045.04014.413.1121.629.32停機位6.336.617.839.9(取整)7371840共計102共計102機位5飛行區(qū)平面設計跑道長度和寬度計算由已知得：飛機最大機坪重量lb，坡度為0，設置凈空道600 ft, 月最高平均氣溫80F，最熱月平均氣壓，【解】：長度計算1 求跑道氣壓高度根據，從表3-6查得=2000ft。求跑道長度計算用的飛機最大起飛質量已知飛機最大結構限制起飛質量為lb，跑道要保證飛機以最大質量起飛，而且跑道兩端無障礙物，因此不需計算規(guī)劃最遠航程及越障限制的最大起飛質量，只需算出第二段爬升梯度限制、剎車能量限制、輪胎速度限制等最大起飛質量，然后選取其中最小值作為。1）第二段爬升梯度限制的最大起飛質量由例題3-4得最有利襟翼偏度，相應的=lb=lb。2）輪胎速度限制的最大起飛質量由例題3-3得=lblb。3） 初步確定飛機最大起飛質量取最小值，得=lb。以后再檢驗是否kn。3 求跑道長度1.全發(fā)起飛所需跑道長度（1）全發(fā)起飛所需修正場地長度指正常起飛不考慮風和跑道縱坡等影響所需的飛行區(qū)場地長度。根據、空調關、=2000ft、=lb。由圖3-19所示計算程序，得=10000ft。（2）全發(fā)起飛所需跑道長度本計算的目的是把換算到考慮風和跑道縱坡等影響的實際所需跑道長度。根據=10000ft、防冰系統(tǒng)關、=0、i=0、ft。由圖3-20計算程序i，得=9500ft。2起飛出現一發(fā)故障所需跑道長度（1）起飛一發(fā)故障所需修正場地長度是指起飛出現一發(fā)故障不考慮風和跑道縱坡等影響所需的平衡場地長度。根據、空調關、=2000ft、=lb。由圖3-21所示，得=10200ft。（2）起飛出現一發(fā)故障所需跑道長度 本機場設有凈空道，跑道加凈空道的長度應該等于實際的繼續(xù)起飛距離。本機場無停止道，跑道長度應該等于實際的中斷起飛距離，因此，。所以本飛行區(qū)場地長度屬于非平衡（不等長）場地長度。需要以上面求出的不考慮風和跑道縱坡等影響的平衡場地長度為基礎，先求出非平衡的修正繼續(xù)起飛距離和修正中斷起飛距離。然后分別求出繼續(xù)起飛所需跑道長度和中斷起飛所需跑道長度。如果=，則所需實際跑道長度=，如果，則調整和，直至=。下面介紹其計算過程。1).計算圖分區(qū)由圖3-22，根據、=2000ft，可以查得應采用A區(qū)的計算圖。2).修正繼續(xù)起飛距離、修正中斷起飛距離及決斷速度。，指不考慮風和跑道縱坡等影響的繼續(xù)起飛距離和中斷起飛距離根據A區(qū)，=10200ft由圖3-23所示計算程序:;:及，初步得出、及值由于機場設有凈空道不設停止道，應稍大于，使下一步得出=。 得=10300ft、=10150ft、=0.9783).繼續(xù)起飛所需跑道長度根據=10300ft、防冰系統(tǒng)關、=0、ft。由圖3-24所示計算程序i，得=9700ft。4).中斷起飛所需跑道長度根據=10150ft、防冰系統(tǒng)關、全部剎車和防滯系統(tǒng)工作、=0。 由圖3-25所示計算程序i，得=10600ft。由于本機場無停止道，所以=10600ft。5).初步確定起飛一發(fā)故障所需跑道長度及決斷速度由于=10600ft，取=10600ft，=0.978。6)檢查決斷速度是否符合要求a. 決斷速度是否小于抬前輪速度由于=0.978，所以，符合要求。b. 決斷速度是否小于剎車能量限制的最大速度根據、=2000ft、=lb，由圖3-26所示計算程序，得抬前輪速度=168kn。=0.978168=164 km ，符合要求。7)確定起飛一發(fā)故障所需跑道長度由于決斷速度符合要求，所以取=10600ft。3.確定跑道長度由于=9500ft、=10600ft，取大值，得=10600ft,即取3230m。根據機場分級第一要素知，第4級跑道應，故3230m的跑道設兩條跑道。設計跑道寬度取為60m，根據設計要求應字跑道兩側各設寬1.5的道肩。6.不設停止道（從已知條件得知）7.跑道端安全地區(qū)設置自升降帶兩端向外延伸100m，寬為120m的安全地區(qū)8.凈空道由已知條件知，凈空道長為600ft9.滑行道據機場發(fā)展要求，設置兩條平行滑行道根據課本表3-9,3-10，設置各項指標如下表：滑行道各位置寬度位置道面道肩滑行帶總寬度滑行帶平整寬度寬度（）251010045滑行道中線至各部分間距位置至跑道中線至滑行道中線至物體距離機位滑行道距物體距離寬度（）200855045某機場全年風統(tǒng)計風向 風速 風速(m/s)北北東北東北東東北東東東南東南南東南南05.9870120450180065036537015510706.07.92525150250805510055758.09.932126013555303065510.012.98115090700105213.014.90050500100515.0127.900000050018.0000000000共計93516871522759054505252211207風向 風 風速 南西南西南西西南西西西北西北北西北無風共計05.9266900105046024806704802480146366.07.9602505303403502802526508.09.920140703303408020107510.012.9207540600160405118613.014.90201050520317815.0127.90103202204218.0002380013共計36613951705180330051092533248019780全年風頻率表（%）風向 風速(m/s)北北東北東北東東北東東東南東南南東南南05.94.32 0.60 2.24 8.95 3.23 1.81 1.84 0.77 4.32 6.07.90.12 0.12 0.75 1.24 0.40 0.27 0.50 0.27 0.12 8.09.90.16 0.06 0.30 0.67 0.27 0.15 0.15 0.03 0.16 10.012.90.04 0.05 0.25 0.45 0.35 0.00 0.05 0.02 0.04 13.014.90.00 0.000.02 0.00 0.25 0.00 0.05 0.00 0.00 15.0127.90.00 00.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 18.00.00 00.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 共計4.730.853.6111.504.582.282.651.126.10風向 風速(m/s)南西南西南西西南西西西北西北北西北無風共計05.95.32 1.32 4.47 5.22 2.29 12.33 3.33 2.39 73.99 6.07.90.37 0.30 1.24 2.63 1.69 1.74 1.39 0.12 13.40 8.09.90.27 0.10 0.70 0.35 1.64 1.69 0.40 0.10 5.43 10.012.90.01 0.10 0.37 0.20 2.98 0.80 0.20 0.02 6.00 13.014.90.02 0.00 0.10 0.05 0.25 0.02 0.10 0.01 0.90 15.0127.90.00 0.00 0.05 0.01 0.10 0.01 0.01 0.00 0.21 18.00.00 0.00 00.01 0.01 0.04 0.00 0.00 0.07 共計1.85 7.05 8.62 9.12 15.19 5.52 2.69 12.