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溯源北京大興機場的選址規劃
來源:中國民航網2019-07-04 09:37:00

溯源北京大興機場的選址規劃 與未來有約

 

(馬文曉 攝)

選址始于1993年

在中國民航機場建設集團規劃設計總院畫了二十多年的圖,2008年的一天,吳志暉接到了一項新任務——參與北京第二機場的選址工作。這個任務有些神秘,在當時又頗具爭議。事實上,這并不是一個新話題。從最早出現建設北京第二機場的聲音算起,時間已經走過了近20個年頭。

為何要等待這么久?吳志暉說:“建設新機場,尤其是超大規模機場,涉及多個環節和部門。這些年的選址工作重點并不局限于技術層面,更多的還是體制層面的協調,包括空域優化、土地征用、地面交通組織等涉及諸多跨區域、跨部門、跨領域的重大問題。”

早在1993年,北京市在編制《北京市城市總體規劃1994—2004》時,就為首都新機場規劃了通州張家灣與大興龐各莊兩處中型機場場址。“張家灣基本是在首都機場的延長線上,而龐各莊和首都機場則呈一個對角線的關系。”吳志暉回憶,首次選址是按照這樣的邏輯展開的。但由于當時的首都機場尚能滿足航空運力,新機場的選址并沒有急于確定。

直到2002年,為了配合首都機場三期擴建,新機場的選址工作重新啟動。因為當時的首都機場就是兩條跑道的中型機場,所以第二機場理應是一座大型機場。由于新機場建設的定位發生了變化,10年前的選址顯然不再適用。第二次選址選出了河北廊坊地區的舊州、曹家務、河西營和天津武清的太子務4個備選場址,并推薦廊坊市西偏北的舊州作為首選場址。

(羅曉光攝)

“舊州離我們現在的大興機場所在地有十幾至二十公里,所以在這個時候,選址方位已經和上世紀90年代產生變化了。”吳志暉認為,是先建第二機場,還是先把首都機場做大做強,是當時很有爭議的話題。“一是北京奧運會即將召開,時間比較緊,在當時的施工條件下新建一個大型機場難度非常大。二是我們正提出建設樞紐機場的目標,當民航發展到一定階段的時候,有些重大機場需要發揮更核心的作用。”在論證之后,多方決定還是先完成首都機場的擴建。

2003年8月,面對首都機場2號航站樓剛運營不久就近乎飽和的局面,國家發改委在《再擴申請批復》中指出:“從長遠發展看,北京應建設第二機場,請民航總局、北京市盡早組織專門力量開展第二機場的選址論證工作,力爭在2010年開工,2015年建成。”經過反復論證,民航部門又確定了北京大興南各莊場址,河北固安后西丈、彭村、東紅寺等4個場址作為預選場址。

隨后在考察中發現,后西丈和東紅寺場址都有矛盾需要協調,前者在空域上與北京市空中禁區、南苑、良鄉、涿州機場都存在矛盾,且離固安偏近,機場發展會受到影響,且該場址上有一條斷裂帶穿過,地質及空域影響需進一步做工作;后者在空域上與首都機場有矛盾,且該場址位于永定河南岸,密涿高速以南區域,距離北京市區較遠。

排除之后,就只剩河北固安彭村和北京大興南各莊兩個場址方案了。有關專家認為,從技術層面來講,固安彭村場址的空域環境較為理想,且與各機場的矛盾都相對較小。但從行政管理和市場運營的角度來看,大興南各莊場址具有主體坐落在北京市行政區域內的優勢,從而最終得以勝出。

2008年11月,《北京新機場選址報告》進行專家評審,推薦北京南各莊場址為首都新機場首選場址。自此,歷經數次起落的首都新機場選址工作終于被敲定。

“用了二十多年時間來畫圖,用了10年去建一座機場。”談起自己的職業生涯,吳志暉笑著總結。也就是在這輪選址期間,他與大興機場結下了不解之緣,隨后在2010年作為首批員工調入新機場建設指揮部。而同期參加選址工作的還有他的同事——現任中國民航機場建設集團規劃設計總院總規劃師的牧彤。他們要與其他規劃者一道,為北京規劃一座面向未來的大型國際航空樞紐。

吳志暉與建設者們在施工現場。(北京新機場建設指揮部供圖)

能不能再近一點?

“南各莊的位置比較特殊,它是北京市的最南端,也是永定河的北岸。更確切地說,這個地方是在北京市和河北省廊坊市的交界處。”在牧彤看來,能不能離北京再近一點,是規劃師們反復論證的問題。

數據顯示,從北京朝陽區和海淀區乘坐飛機出行的旅客大概占到了首都機場旅客人數的50%。所以把場址向北推進一點,不僅可以節省旅客的交通成本,更可以吸引來自東部和北部的旅客前來乘機。但是,北京的空域和地形又是極復雜的,西部和北部以山地為主,首都機場在東北角,所以新機場的位置首選南部或東南部。

當時,有專家認為,北京大興機場的位置應該選在北京的東南方向,強化京津相連的軸線。但規劃團隊充分考慮各種因素后發現,北京東南方向水汽較大,能見度易受影響;在京津兩地中間擺一座大型機場,受空域限制可能“飛不開”,因此選擇正南方向作為新機場的場址是更加合適的。

(北京新機場建設指揮部 供圖)

規劃團隊曾做過一輪研究,發現哪怕是向北移5公里,機場受到的空域、噪聲限制都會增多,機場的規模會相對縮小。離城市越近,噪音對居民區的影響越大,而在空域上,與首都機場的矛盾就會增加。所以每往北移5公里,機場的規模就得下一個臺階。

“要是移10公里的話,我們當時研究下來也只能設計3條跑道,這個規模和現在大興機場的規模相比要小許多。”牧彤解釋道,從長遠發展來看,北京的確是需要一個比較大的機場才能夠更好地促進國家對外開放,滿足建設新國門的需要。在綜合考慮了空域、噪音、地面條件后,新場址向北移了2公里,位于天安門正南46公里、北京中軸線的延長線上。

(徐揚 攝)

“現在去討論北京也好,天津也好,河北也好,任何一個問題都要放到京津冀一體化的視角下考慮。”雖然在2008年,京津冀一體化還只是一個概念,僅僅出現在學者的研究報告上,但在為新機場選址的時候,規劃師們都沒有局限在北京,而是放在一個更大的地域范圍上考慮。

其中,“空中優先”是第一原則,也就是要考慮未來京津冀地區的多座機場能夠同時進行大容量的運行,彼此之間互不干擾。基于這種考慮,品字形是一個很合適的格局。目前,大興機場距離首都機場約67公里,距離天津機場約85公里,而首都機場距離天津機場約110公里,大體構成了一個品字。

“這種格局是有歷史性的,與紐約三大機場的布局非常類似,只是它們之間的平均距離只有30公里。距離太近也有個問題,再擴建的時候,就很難避免鄰近機場起降飛行之間的相互干擾。”研究新機場布局的時候,規劃師們也借鑒和研究了世界大都會地區的多機場系統,在吸取國際經驗的同時,結合北京的實際情況做出了最優化的方案。

1個億的突破

對于北京這座擁有2171萬(截至2017年)常住人口的城市來說,建第二座機場是必然的。放眼全球,人口接近千萬或超過千萬的城市大多有兩三座機場,紐約有3座,東京和巴黎各有2座,倫敦則有5座。

根據2003年《國家發改委關于北京首都國際機場擴建工程項目建議書的批復》,到2015年,首都機場可以滿足年旅客吞吐量7600萬人次的目標。然而,在2010年,首都機場的旅客吞吐量就達到了7400萬人次,接近飽和狀態。2016年,首都機場旅客吞吐量達到了9439.3萬人次,2017年,首都機場旅客吞吐量達到9579萬人次,僅次于美國亞特蘭大哈茨菲爾德·杰克遜國際機場,連續八年排名全球第二。

一座城市是建兩座機場還是多座機場,是要跟隨市場需求和客觀條件來確定的。“單個機場的無限增長一定會從規模經濟轉向規模不經濟。”中國民航大學教授曹允春說。

選址確定之后,新機場的體量有多大,跑道構型是什么樣的,功能如何定位,交通如何規劃,便成為規劃師們急需解決的幾大問題。“長期以來,我們看民航發展總是很擔心機場大了,效率會不會降低,所以大家一直在看,世界上最大的機場能發展到多大?”牧彤笑言,“芝加哥機場吞吐量到6000萬的時候,大家開始覺得原來6000萬機場是可以容納的,亞特蘭大到了8000萬,機場也是可以應付的,然后首都機場在2018年繼亞特蘭大之后也超過了1億人次。”

作為國內最繁忙的機場,首都機場幾經擴建,但總是提前迎來飽和狀態,機場擴建的速度一直追趕不上旅客增長的速度。也有人形容,航空運輸就像一個長得很快的孩子,機場規劃就像給孩子做衣服,“要么就是做好了發現剛合適,要么就是還沒穿就小了。”牧彤坦言,對航空需求的判斷,從歷史上看還是處于一種偏保守、偏謹慎的狀態,因為對機場工程做出決策是一件很復雜的事,涉及天上和地面的諸多因素,想要做出前瞻性的預判和決策也是比較難的。

(北京新機場建設指揮部 供圖)

北京新機場工程可行性研究報告曾預測,北京地區的航空客運需求量到2025年為1.7億人次,2040年為2.35億人次。

“最初,我們是按照8000萬吞吐量的需求來為新機場做規劃,到了2010年,我們已經有了一個初步判斷,兩座機場都至少可以容納1億人次,但是過了兩個億之后,吞吐量會不會更大,還需要看市場的發展。”因此,在大興機場的規劃上,規劃師們實現了一種觀念上的突破,“一定要為長遠發展充分預留空間,因為新機場的場址實在太珍貴了。”正是這種觀念的改變,促使了大興機場成為中國民航機場建設史上遠期規劃和本期建設規模都堪稱“最大”的機場。

根據規劃,大興機場本期建設70萬平方米航站樓和4條跑道,建成后可滿足4500萬旅客吞吐量。到2025年實現旅客吞吐量7200萬人次、貨郵吞吐量200萬噸、飛機起降量62萬架次。遠期建設南航站樓和2條跑道,可滿足旅客吞吐量超過1億人次。

為航班流找捷徑

與吞吐量直接相關的便是跑道構型和數量,因為跑道直接服務于飛機起降。在牧彤看來,旅客使用的空間除了平面拓展,還可以通過多樓層重疊布置并輔之以便捷的垂直交通來保障,但是飛機在地面上是沒法摞起來的,飛行器所占用的空間對于機場規劃來說就是“剛需”。

作為世界上吞吐量和起降架次最多的機場,美國亞特蘭大機場共有5條平行跑道,從上世紀90年代起,我國建設的大型機場,無論是上海浦東機場,還是廣州白云機場,都借鑒了亞特蘭大機場的跑道構型,無一例外均以平行跑道為主。但北京在中國版圖中的地理位置,決定了航班流的主要方向,大約七成是南來南往的。從空域條件看,越往北飛限制越多、空間越小。比較理想的方法是盡快讓從南邊來的航班流又從南邊飛回去,這樣對空域占用小,效率也會更高。

(北京新機場建設指揮部 供圖)

交叉跑道是歐美一些國家在建設機場時規劃的跑道構型,在大興機場的規劃中,我們也看到了三縱一橫的跑道構型,這是國內機場首次出現側向跑道。當出現側風天氣時,一個方向的跑道如果無法保障飛機的起降,就要換一個方向,這是傳統意義上側向跑道的功能。

現如今,隨著噴氣式客機越來越先進,其抵抗側風的能力也越來越強。而大興機場地處南城,風比首都機場要小很多,所以風的因素并不對大興機場的起降構成主要限制。既然不是為了風,為什么要增加側向跑道?“主要是用于起飛,飛機拉起之后,既可以輕松地飛往上海方向,未來如果空域許可的話,也可以向東直飛大連和日韓方向。”可以說,側向跑道是為未來的航班流分布找到了一個捷徑,同時不會對主用的平行跑道造成太大干擾。牧彤說,“新機場將來的空中運行是由空管指揮,為了銜接好規劃和運行,我們和華北空管局反復論證后共同規劃了跑道構型,其中側向跑道的概念就是由華北空管局副局長顏曉東提出的。”

要規模更要高效

未來20年內,在全球范圍內規劃建設的最大機場中,有阿聯酋的迪拜世界中心國際機場,土耳其的伊斯坦布爾機場和中國北京的大興國際機場。

大興機場航站樓南北長996米,東西方向寬1144米,中央大廳頂點標高50米,航站樓總建筑面積約為70萬平方米。牧彤回憶道,在2012年的時候,設計一座年旅客吞吐量7200萬人次的航站樓應當算得上是世界上最大的一座單體航站樓。但是到今天回過頭來看,發現迪拜、伊斯坦布爾,還有新加坡樟宜機場都在做同樣的事情。“大家都覺得能有一座更大規模的航站樓,更多的停機位,才能滿足不斷增加的客運需求。”

于是問題便來了,航站樓那么大,旅客進入之后應當何去何從?如何辦票值機?中轉會不會很麻煩?牧彤并沒有直接回答,而是反問:“你乘飛機喜歡走廊橋,還是坐擺渡車?”毋庸置疑,幾乎所有人都愿意走廊橋,冬不涼夏不曬,也能快速登機。對于大型集中式航站樓來說,既要有足夠的外邊輪廓長度來接駁大量飛機和車輛,又要盡可能縮短旅客步行距離,才能保障高效率的運行和有品質的服務,兩者形成了構型設計的一對矛盾。

“大興機場的航站樓之所以設計成五指廊的放射狀構型,就是希望能有更多的近機位,因為空側的周長決定了近機位的數量。”我們所熟悉的首都機場3號航站樓,設計容量為年旅客吞吐量4300萬人次。由于周邊條件限制,T3兩側跑道的間距只有1525米,是滿足兩側飛機獨立起降條件的最小間距。這塊狹長用地,將T3壓縮為縱向的一條,中間的兩組聯絡滑行道又將航站樓切分為三段,國內在南側近端(T3C),國際在北側遠端(T3E),地下的旅客捷運、高速行李和各類服務通道將三座建筑串聯起來。

(馬文曉 攝)

而大興機場航站樓的放射狀構型有效地控制了航站樓的指廊長度,樓內的分區運行模式又進一步縮短了旅客的步行距離,既避免了本期建設運營內部捷運系統,又實現了出行的高效便捷。根據規劃,大興機場航站樓設有79個近機位,可以滿足年旅客量4500萬的需要,而從航站樓的中心點走到最遠的近機位只有600米,正常步行時間不到8分鐘。航站樓地上主體有4層,主要為旅客進出港、候機和中轉使用。地下有兩層,分別是各類軌道交通車站的站臺層和站廳層。

前瞻性、包容性和連通性是吳志暉和牧彤等大興機場規劃者在采訪中多次提到的。“雖然是6至10年前做的規劃,到今天仍覺得超前,感到非常自豪。”在規劃者眼中,規劃就是要為未來的發展和變化做好準備,他們希望,只要北京的旅客吞吐量不超過3億,都能由大興機場和首都機場共同承擔,也希望在投產之后大興機場能夠持續提升服務品質和交通連接性,把潛力發揮到極致。

(本文選自《中國民航》7月刊,感謝北京新機場建設指揮部、中國民航機場建設集團規劃設計總院、中國民航大學、北京電視臺紀錄片頻道對本文的幫助)

責任編輯:lihaiyan 000
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