[发明专利]一种面向大气环境影响的机场飞行区布局规划方法

权利要求书

1.一种面向大气环境影响的机场飞行区布局规划方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一，通过预测机场未来航班与气象信息数据，确定跑道条数及每个跑道方位取值范围，根据跑道条数与方位组合方案制定相应的不同的机场飞行区布局方案；

步骤二，计算飞机进近、滑行、起飞和爬升各个阶段的各污染物排放量，污染物包括NOx、SOx、CO、HC和PM；

步骤三，建立AERMOD大气扩散模型，分别对不同飞行区布局方案导致的飞机进近、滑行、起飞和爬升各个阶段排放污染物扩散进行模拟，得到不同飞行区布局方案相应的评估区域内污染物的浓度；

步骤四，根据不同飞行区布局方案的污染物浓度计算相应的污染物扩散面积，并以面积最小对应的飞行区布局规划方案即为对大气环境影响最小的机场飞行区布局方案。

2.根据权利要求1所述的一种面向大气环境影响的机场飞行区布局规划方法，其特征是，所述步骤二具体包括以下步骤：

步骤S201，计算飞机在进近、滑行、起飞和爬升各个阶段内NO_x、SOx、CO、HC的排放量，计算公式为：

E_ijk＝(TIM_jk*60)*(FF_jk)*(EI_ijk)*(Ne_j)

其中：E_ijk为j型飞机在k阶段污染物i的排放量(g)；EI_ijk为j型飞机在k阶段中污染物i的排放指数(kg/s)；FF_jk为j型飞机使用单发动机在k阶段的燃油流率(kg/s)；TIM_jk为j型飞机在k阶段的运行时间(min)；Ne_j为j型飞机上使用的发动机个数。

步骤S202，飞机在进近、滑行、起飞和爬升各个阶段内的PM排放量，计算公式如下：

CI＝0.06949(SN)^1.234，SN≤30

CI＝0.0297(SN)²-1.803(SN)+31.94，SN＞30

Q_mixed＝0.7769(AFR)(1+BPR)+0.877

EIPMnvol=CI1000×Qmixed]]>

EIPMvol-FSC=(10)6[(FSC)(ϵ)(MWout)MWSulpher]]]>

EIPMvol-FuelOrganics=EIPMvol-orgCFM561000·EIHCCFM56(EIHCEngine)]]>

EI_total＝EI_PMnvol+EI_PMvol-FSC+EI_{PMvol-FuelOrganics}

E_PMjk＝TIM_jk×FF_jk×EI_total

其中：E_PMjk为j型飞机在k阶段PM的排放量(g)；CI为碳排放指数(mg/m³)；SN为烟度数；Q_mixed为混合排气体积流量(kg/m³)；EI_PMnvol为非挥发性(non-volatile)PM的排放指数(g/kg)；EI_PMvol-FSC为挥发性硫化物(volatile sulphate)PM的排放指数(g/kg)；FSC默认为0.068；ε默认为2.4；MW_out＝96(SO₄^-2)；MW_Sulpher＝32；EI_{PMvol-FuelOrganics}为挥发性有机物PM的排放指数(g/kg)；EI_HCCFM56为ICAO测量CFM56_-2-C1发动机的总烃排放指数(g/kg)；EI_{PMvol-orgCFM56}为APEX1测量CFM56发动机挥发性有机物PM的排放指数(g/kg)；EI_HCEngine为飞机发动机HC排放指数(g/kg)；EI_total为总排放指数(g/kg)。