机场能否加强抵御极端天气的能力?

这些重要的交通枢纽通常位于地势低洼、沼泽遍布的土地上,即使在桑迪和海燕等超级风暴来临之前,就已经很容易遭受洪水侵袭


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一年前,超级风暴桑迪袭击了纽约市及其周边地区的所有三个国际机场。拉瓜迪亚国际机场受灾最为严重,桑迪3.7米的风暴潮淹没了机场的防护堤坝系统,法拉盛湾近3.8亿升的水涌入,淹没了机场,导致机场关闭三天。

当地和联邦官员承认,拉瓜迪亚机场过时的极端天气防御系统将随着时间的推移继续受到损害,最近批准了3750万美元用于一系列工程项目,旨在保护机场免受未来自然灾害的影响。这些项目包括在容纳关键跑道和滑行道照明系统的建筑物周围安装新的防洪堤坝,在用于为机场系统(如泵站)供电的变电站周围建造混凝土防洪墙,以及建造重力排水沟以补充机场现有的排水网络。其他改进将侧重于应急备用发电机和配电网。

即使在不太极端的情况下,这些显然是低技术的措施也能很好地服务于大多数主要机场。美国最大的机场中有十三个——包括拉瓜迪亚机场——至少有一条跑道的海拔高度在当前海平面约3.7米以内。美国商务部国家气候评估和发展咨询委员会在今年早些时候发布的最新气候报告草案(pdf)中指出,随着未来几十年海平面上升,这些机场越来越容易受到洪水侵袭。

位置,位置,位置
机场的主要问题之一是其位置类型——通常位于数平方公里的低洼平坦湿地上,通常靠近水体。这限制了空中交通障碍,确保机场可以尽可能安全地支持尽可能多的航班。但这也意味着跑道和机场设施几乎没有天然屏障来抵御洪水、强风和其他自然力量。

工程顾问、珀斯咨询公司Kubu Australia Pty, Ltd.的董事斯蒂芬·埃默里表示,工程师必须设计足够的排水系统,不仅要应对降雨造成的洪水,还要应对周围水体溢出的洪水。洪水和风暴加固研究是“非常标准、枯燥且缓慢的工程任务”,他补充道——而且通常很难获得批准。

正如拉瓜迪亚机场一样,许多主要机场也位于或靠近海平面,因为在选址时,那里的土地很便宜,路易·麦克纳利,佛罗里达州安柏瑞德航空航天大学应用气象学助理教授说。他补充说,在20世纪20年代到40年代,美国一些最大的机场首次建造时,“附近的城市会告诉你把机场建在沼泽里。”

罗纳德·里根华盛顿国家机场——最初被称为国家机场——建在波托马克河弯道处的泥滩上,位于华盛顿特区以南七公里处。同样,新泽西州纽瓦克市开发了纽瓦克自由国际机场——曾经是世界上最繁忙的机场——占地27.5公顷的沼泽地,位于曼哈顿中城西南约24公里处。

鉴于机场容易受到天气因素的影响,机场在规划未来时必须考虑天气模式。麦克纳利说,机场建筑规划通常会考虑50年甚至100年的风力模式,但极端天气的重现率正在增加,他补充说,“50年一遇的风暴,100年一遇的风暴,发生的频率比那更高。”

漂浮机场
曾经是新建跑道和航站楼黄金地段的低洼地区变得越来越难找到,尤其是在城市变得越来越拥挤的情况下。伦敦市长鲍里斯·约翰逊希望通过在泰晤士河口建造一个新的漂浮设施来适应他所在城市蓬勃发展的航空交通,该设施可能会取代希思罗机场,希思罗机场已经以98%的容量运营。泰晤士河口研究与开发公司(Testrad)正在设计这个岛屿机场,该公司表示,其拟议的六跑道伦敦不列颠尼亚机场将增加进出该市的航班量,并为居民提供更有效的屏障,以抵御飞机噪音和污染。这座人造岛屿将位于城市东部,肯特郡海岸以北约七公里处,靠近泰晤士河与北海和英吉利海峡交汇处。

不列颠尼亚机场并非史无前例。日本在20世纪80年代末和90年代初在大阪湾中部的关西国际机场人工岛上建造了机场。关西机场面临的最大挑战之一是下沉速度快于预期——客运大楼在1994年开放至2000年间下沉了近12米。最初的估计是,机场的岛屿在最初的50年内“沉降”不超过11.5米。沉降将继续是一个问题,但运营该机场的公司声称,他们通过排出机场下方海床上层的水来减缓了这一过程。为了保护该设施免受风暴潮和洪水的影响,关西机场配备了雨水排水系统、海堤和“截止墙”,以防止涨潮后地下水位上升。

国际咨询和工程公司Royal HaskoningDHV的海岸和海洋环境主管尼古拉·克莱表示,不列颠尼亚机场将建在海堤带(也称为围海堤)后方,以控制洪水,并通过高出海平面约两到三米的凸起外围进一步保护。Royal HaskoningDHV正在领导机场的海事工程方面和环境影响评估。该外围内的跑道实际上将高出海平面约一米。克莱补充说,工程师还将根据潮汐流的方向调整机场的位置,并使岛屿边缘呈圆形,以最大限度地减少对水流的干扰。

为不可想象的情况做计划
最终,即使是机场的最佳规划也可能不足以应对。台风海燕将塔克洛班的丹尼尔·Z·罗穆亚尔德斯机场变成了一条跑道,此前本月早些时候席卷了菲律宾。风将高达7.5米的水墙吹上岸。该市的大部分地区海拔不到五米。机场的损坏为救援人员和试图飞入并立即向居民提供援助的救援人员造成了瓶颈。“在如此极端的情况下,可能没有什么可以保护塔克洛班机场,”埃默里说。不过,他补充说,在桑迪飓风一周年之际,拉瓜迪亚机场正在进行的投资可能应该更早进行。

麦克纳利说,对于大多数机场来说,适应新的天气模式已成为空中交通管理不可或缺的一部分。他补充说,目前唯一能做的就是认识到以前难以想象的天气将成为反复发生且不容置疑的现实,并围绕这一点进行规划。

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