吳凡

【摘要】為分析民用機(jī)場(chǎng)氣象雷達(dá)產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境影響，本文在分析氣象雷達(dá)技術(shù)參數(shù)和電磁輻射環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)氣象雷達(dá)電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容以及雷達(dá)投運(yùn)后電磁輻射環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明，氣象雷達(dá)站的電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果基本符合環(huán)評(píng)階段的預(yù)測(cè)結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)果滿足國家相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，符合國家環(huán)境保護(hù)管理要求。

【關(guān)鍵詞】氣象雷達(dá);電磁輻射;環(huán)境影響評(píng)價(jià);電磁輻射監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.03.002

某民用機(jī)場(chǎng)位于我國云南某縣，該縣地處云貴高原，山區(qū)面積占比達(dá)99%以上，氣候復(fù)雜多變。建設(shè)氣象雷達(dá)站可對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊附近范圍內(nèi)的天氣情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，提高天氣預(yù)測(cè)預(yù)警能力，為飛機(jī)起降提供準(zhǔn)確可靠的氣象數(shù)據(jù)，保障機(jī)場(chǎng)正常運(yùn)行。機(jī)場(chǎng)氣象雷達(dá)投入運(yùn)行后，會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁輻射，為此本文通過分析氣象雷達(dá)建成前電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容以及雷達(dá)投運(yùn)后電磁輻射環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)，分析民用機(jī)場(chǎng)氣象雷達(dá)對(duì)周圍電磁輻射環(huán)境影響。

1. 氣象雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)及電磁輻射環(huán)境相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 氣象雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)

隨著民航快速發(fā)展，機(jī)場(chǎng)天氣雷達(dá)從最初的常規(guī)雷達(dá)發(fā)展到多普勒天氣雷達(dá)、雙偏振天氣雷達(dá)、相控陣天氣雷達(dá)。本文案例以某民用機(jī)場(chǎng)氣象雷達(dá)為例，其使用的是多普勒天氣雷達(dá)，具體技術(shù)參數(shù)如表1所示。

1.2 電磁輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

為加強(qiáng)電磁輻射環(huán)境管理，保障公眾健康，原環(huán)境保護(hù)部和原國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014），標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了環(huán)境中電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)場(chǎng)量參數(shù)的方根均值應(yīng)滿足表2的要求。

本文中的民用機(jī)場(chǎng)氣象雷達(dá)的頻率為5500.975-5511.025MHz，中心頻率為5506MHz，對(duì)應(yīng)表2中限值得出，該氣象雷達(dá)的電場(chǎng)強(qiáng)度的控制限值為16.32V/m，磁場(chǎng)強(qiáng)度的控制限值為0.044A/m，功率密度的控制限值為0.73W/m2。根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996），在評(píng)價(jià)時(shí)單個(gè)項(xiàng)目取場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度限值的1/√5，功率密度限值的1/5作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即該氣象雷達(dá)的電場(chǎng)強(qiáng)度的達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為7.298V/m，磁場(chǎng)強(qiáng)度的達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0.0196A/m，功率密度的達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0.146W/m2。

3. 氣象雷達(dá)電磁輻射環(huán)評(píng)及保護(hù)措施要求

3.1 天線的近場(chǎng)、遠(yuǎn)場(chǎng)劃分

氣象雷達(dá)天線產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在近場(chǎng)區(qū)（感應(yīng)場(chǎng)區(qū)）和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)（輻射場(chǎng)區(qū)）有很大的區(qū)別。近場(chǎng)區(qū)電場(chǎng)與磁場(chǎng)沒有明確的關(guān)聯(lián)關(guān)系，衰減變化復(fù)雜，難以預(yù)測(cè)計(jì)算。遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的電磁能量以電磁波形式傳播，電場(chǎng)與磁場(chǎng)有一定關(guān)聯(lián)，基本隨著距離的變化較為規(guī)律的變化。在電磁輻射計(jì)算中，一般按以下劃分近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：

近場(chǎng)區(qū)：0≤r<2D2/λ

遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)：r≥2D2/λ

式中：波長λ=c/f;r是觀察點(diǎn)到天線振子的距離（單位：m）;c是自由空間光速（單位m/s）;f是工作頻率（單位：Hz）;D為天線口徑（單位：m）。

根據(jù)以上公式，本文氣象雷達(dá)所采用的天線近場(chǎng)區(qū)為距天線中心0m≤r<736.4m;遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)為距天線中心r≥736.4m的區(qū)域。

3.2 對(duì)電磁輻射環(huán)境影響預(yù)測(cè)和分析結(jié)果

根據(jù)環(huán)評(píng)階段對(duì)該工程的電磁環(huán)境影響的類比和預(yù)測(cè)結(jié)果。本文氣象雷達(dá)在近場(chǎng)區(qū)距地面3.7m及以下的區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度、功率密度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等能滿足相關(guān)限值要求，為滿足公眾曝露限值區(qū)域。在遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)滿足公眾曝露限值區(qū)域?yàn)榫嚯x雷達(dá)天線1326.85m以內(nèi)低于公眾曝露限值區(qū)域分界線以下所有區(qū)域和距離雷達(dá)天線1326.85m以外所有區(qū)域。

為進(jìn)一步保護(hù)周邊電磁輻射環(huán)境，降低電磁輻射環(huán)境影響，雷達(dá)周圍（遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)）建筑物應(yīng)進(jìn)行高度限制，本文雷達(dá)周圍（遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)）建筑高度限制要求見表3。

3.3 電磁污染防治管理要求

針對(duì)天氣雷達(dá)的電磁污染防治，主要通過劃定電磁環(huán)境達(dá)標(biāo)區(qū)域及采取相關(guān)的管理手段來進(jìn)行。雷達(dá)建設(shè)方應(yīng)立即按照滿足公眾曝露限值區(qū)域，核查雷達(dá)周圍1326.85m以內(nèi)在建、擬建建筑物高度，如建筑物高度超過雷達(dá)該區(qū)域，應(yīng)立即通過相關(guān)部門溝通協(xié)調(diào)處理，并將雷達(dá)限制高度通知規(guī)劃部門。

4. 電磁環(huán)境實(shí)際監(jiān)測(cè)

4.1 監(jiān)測(cè)方案

該氣象雷達(dá)已經(jīng)建成并投入使用，氣象雷達(dá)正常運(yùn)行時(shí)，屬于全方位不間斷掃描。由于雷達(dá)站位于山頂上，受周邊地形影響，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位主要布設(shè)在人員可達(dá)區(qū)域，以及以雷達(dá)為中心選取較平坦區(qū)域進(jìn)行斷面監(jiān)測(cè)。具體如下：

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：在雷達(dá)所在5層辦公樓樓道內(nèi)逐層布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn);在雷達(dá)站四側(cè)圍墻外各布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

監(jiān)測(cè)斷面布設(shè)：沿著進(jìn)站道路，在雷達(dá)天線西南側(cè)布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。受地形影響，在30m、50m、100m、200m處布點(diǎn)。

環(huán)境保護(hù)目標(biāo)：在雷達(dá)站東側(cè)約830m處的A村布設(shè)2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在西南側(cè)約1220m處的B村布設(shè)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在西南側(cè)約1260m處的C村布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

4.2 監(jiān)測(cè)儀器

本次電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備為德國Narda公司的NBM-550綜合場(chǎng)強(qiáng)儀和EF-0691探頭，該套儀器響應(yīng)靈敏，測(cè)量精度較高，能準(zhǔn)確測(cè)量出周圍電磁輻射狀況，儀器具體參數(shù)及指標(biāo)見表4。本次所使用的儀器均檢定合格，在有效期內(nèi)，測(cè)試人員具有省級(jí)環(huán)保部門頒發(fā)的輻射檢測(cè)上崗證。

4.3 監(jiān)測(cè)環(huán)境及時(shí)間

監(jiān)測(cè)時(shí)間為2019年8月29日10：00～18：20，天氣為晴，溫度30℃，相對(duì)濕度72%，風(fēng)速1.6～2.5m/s。

4.4 監(jiān)測(cè)結(jié)果

本次驗(yàn)收監(jiān)測(cè)期間，氣象雷達(dá)站處于正常運(yùn)行狀態(tài)，雷達(dá)所在樓、周邊及環(huán)境保護(hù)目標(biāo)等各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果見表5。

4.5 監(jiān)測(cè)結(jié)論

氣象雷達(dá)站正常運(yùn)行時(shí)，雷達(dá)天線所在辦公樓內(nèi)電磁輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果隨監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在樓層的增高而增大，電場(chǎng)強(qiáng)度為0.22V/m～3.21V/m，功率密度為0.0001W/m2～0.0273W/m2;雷達(dá)站周圍廠界及斷面監(jiān)測(cè)結(jié)果變化幅度不大，電場(chǎng)強(qiáng)度為0.22V/m～1.75V/m，功率密度為0.0001W/m2～0.0081W/m2;環(huán)境保護(hù)目標(biāo)因距雷達(dá)站較遠(yuǎn)，均處于遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)，受電磁輻射影響較小，電場(chǎng)強(qiáng)度為<0.20V/m～0.34V/m，功率密度為<0.0001W/m2～0.0003W/m2。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足該氣象雷達(dá)的電場(chǎng)強(qiáng)度的達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為7.298V/m，功率密度的達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為0.146W/m2。

5. 結(jié)語

對(duì)比該氣象雷達(dá)的環(huán)評(píng)預(yù)測(cè)管理要求與正常運(yùn)行時(shí)實(shí)際電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)情況，氣象雷達(dá)站的電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)值基本符合環(huán)評(píng)階段的預(yù)測(cè)結(jié)果，監(jiān)測(cè)結(jié)果滿足國家相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，符合國家環(huán)境保護(hù)管理要求。本文氣象雷達(dá)建于山區(qū)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)時(shí)有所限制，但周邊輻射干擾源也相對(duì)較少，對(duì)分析氣象雷達(dá)的電磁輻射環(huán)境影響具有一定參考意義。

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