隨著我國高速公路建設(shè)的快速發(fā)展,對交通運輸與經(jīng)濟發(fā)展起到了巨大的推動作用。同時對高速公路沿線兩側(cè)的環(huán)境造成了一定的影響,尤其是在距離路肩 100m 以內(nèi)敏感區(qū)域的聲環(huán)境有很大的影響,由過去(高速公路未通行時) 較安靜的環(huán)境(晝間噪聲≤55dB (A) 、夜間噪聲≤40dB(A) ) ,變成影響生活、休息的煩躁環(huán)境(夜間噪聲≥55dB(A) ) 。而受影響的居民的環(huán)保意識與法制觀念[1、2 ] 在不斷增強,高速公路交通噪聲已越來越成為環(huán)境噪聲管理與監(jiān)測中的焦點問題。 LH路段高速公路處在平原地區(qū),是京滬高速公路的重要一段,屬于典型的平原高速公路。目前該高速公路通行的車流量比較大。該公路的環(huán)評報告書依據(jù)導(dǎo)則[3 ] 推薦的模式,對公路兩側(cè)敏感區(qū)域的聲環(huán)境影響進行了預(yù)測。其預(yù)測結(jié)果與環(huán)保驗收監(jiān)測結(jié)果相比,偏差較大。對此,本文以.高速公路交通噪聲對兩側(cè)敏感區(qū)域影響的實測狀況進行分析研究,其結(jié)果對于平原高速公路交通噪聲的管理與治理提供相應(yīng)的參考。

1  高速公路環(huán)評預(yù)測的噪聲結(jié)果

1.1 LH路段交通量的預(yù)測狀況

高速公路交通噪聲對兩側(cè)敏感區(qū)域影響的程度與范圍,主要是由運行的車輛噪聲與通行車流量的大小等因素決定。.路段近期預(yù)測的車流量如表1 所示。

預(yù)測的結(jié)果表明,晝間的平均車流量是夜間平均車流量的3165 倍。通行的汽車車種構(gòu)成比為大型車33 % ,中型車25 % ,小型車42 %。

1.2 公路交通噪聲對兩側(cè)不同距離影響的預(yù)測結(jié)果 LH路段高速公路的路堤高度為0～6m。路兩側(cè)敏感區(qū)域所對應(yīng)的路段為路堤,其高度為3～5m ,相應(yīng)的兩側(cè)不同距離的噪聲在2005 年預(yù)測的結(jié)果為每位置的晝間等效聲級Ld 均高于夜間等效聲級Ln 的516dB (A) 。在距路肩30～100m 范圍內(nèi),在路堤高度為3m 的路段,當(dāng)距路肩的距離加倍,噪聲級降低311～510 dB (A) ;在路堤高度為5m 的路段,當(dāng)距路肩的距離加倍,噪聲級降低110～218 dB(A) 。在距路肩100～200m 范圍內(nèi),在路堤高度為3～5m 的路段,距路肩的距離加倍,噪聲級降低812 dB(A) 。距路肩25m 以外區(qū)域的晝間噪聲不高于70 dB (A) ,距路肩120m 以外區(qū)域的夜間噪聲不高于55 dB(A) 。

2  高速公路交通噪聲的實際狀況

2.1 LH路段的交通量

高速公路交通噪聲的高低,以及對兩側(cè)敏感區(qū)域影響的程度與范圍,與在公路上行駛的車流量有很大關(guān)系。為此,在進行噪聲監(jiān)測的同時,對通行的車流量實況進行了記錄。具體結(jié)果如表2所示,汽車車種構(gòu)成比例實況如表3 所示。

實際記錄的結(jié)果表明,.路段通行的車流量為設(shè)計流量(折合小客車4～5 萬輛P日) 的40 %～60 % ,實際車流量是環(huán)評報告2005 年預(yù)測結(jié)果的1100～1113 倍。其中,晝間通行的平均每小時的車流量大于夜間通行的平均每小時的車流量,而對路兩側(cè)區(qū)域噪聲影響大的大型車的流量,夜間卻高于晝間。折合小客車的流量是環(huán)評報告2005年預(yù)測結(jié)果的1113～1130 倍,晝、夜間平均每小時的車流量相近。通行的汽車類型構(gòu)成比為大型車最大,夜間均高于50 %。

2.2 LH路段交通噪聲隨時間變化的狀況在路堤高度為3m ,距路肩60m 的X 敏感區(qū)域與50m 的Y敏感區(qū)域,公路交通噪聲直接影響處,各設(shè)了一個24 小時連續(xù)測量的點位,傳聲器距地面112m ,垂直指向路面,連續(xù)測量兩天,其測量結(jié)果如圖1 所示。

交通噪聲的24 小時連續(xù)測量結(jié)果表明,同一點位每一天的小時等效聲級噪聲晝間變化幅度多在5～6 dB(A) ,每天12 :00～15 :00 時段的噪聲是一天中的低噪聲,晝間任意時段每小時的等效聲級LAeq與晝間等效聲級Ld 相比,有80 %以上的差值≤3dB (A) 。每一天的小時等效聲級噪聲夜間變化幅度多在2～3 dB (A) ,夜間任意時段每小時的等效聲級LAeq與夜間等效聲級Ln 相比,有85 %以上的差值≤2dB (A) 。在一定的時期內(nèi),有70 %以上時間的噪聲狀況為Ld - Ln < 0 ,變化幅度多在215 dB(A) 之內(nèi)。相近幾天的Ld 的變化幅度小于2 dB(A) ,Ln 的變化幅度小于1 dB(A) 。

2.3 LH路段交通噪聲的頻譜分布狀況在距路肩25m 的某路邊處,用2 臺噪聲測量儀器進行了擬同步交通噪聲的頻譜測量,參照儀器在5～90min 的時間內(nèi),其測量結(jié)果在6310～6315 dB(A) 擺動,即在測量的時間內(nèi),交通噪聲的源強變化情況較小,其頻譜分布情況如表4 所示。

表4 中各倍頻帶聲壓級計算的A 聲級與總聲壓級結(jié)果分別為6313 dB(A) 與8116dB ,這與測量的A 聲級6312 dB (A) 與總聲壓級( F) 8115dB 相比,僅差011dB ,說明測量的準(zhǔn)確度是很高的。該交通噪聲的頻譜分布表明,對“A”聲級貢獻大的倍頻帶為125Hz、250Hz、500Hz、1kHz 與2kHz 的聲級,其合成的A 聲級為6219 dB (A) ,這與總A 聲級6312 dB(A) 相比,差值只有013 dB(A) 。

3  路段交通噪聲對兩側(cè)影響的程度和范圍

3 .1 不同路堤高度交通噪聲衰減的計算.公路兩側(cè)敏感區(qū)域所對應(yīng)的路段為路堤,其高度為3～5m ,路基寬度為26m ,橫截面示意圖如圖2 所示。

其中H 是將運行車輛視為點聲源時地面的高度。D 是點聲源到路肩的水平距離,可視為各車道中心線到路肩的距離。X為受聲點R 離路肩的水平距離,測點R 離地面的高度為h1 ,路堤高度為h ,由此可得路肩到路邊聲照區(qū)的水平臨界距離X0 :X0 = D( h - h1 )PH (1)

當(dāng)X < X0 時,屬于聲源直達聲不能直達的聲影區(qū);當(dāng)X > X0 時,屬于聲源直達聲能直達的聲照區(qū)。對于該公路的具體情況,各參數(shù)選取如下:

車輛噪聲是由發(fā)動機、排氣、風(fēng)扇、輪胎及車體振動等噪聲組成,可近似地將其等效為一個位于發(fā)動機附近的點聲源。綜合考慮汽車各種噪聲,H 取016m 較為合適;根據(jù).高速公路設(shè)計技術(shù)指標(biāo),來往車道等效中心線距路邊的距離分別取D1 為710m ,D2 為1910m;h1 為112m。對于高度為3～5m 的路堤,利用以上各參數(shù)的取值,求出D1 為710m 的聲影區(qū)和聲照區(qū)的分界值X0 為21～44m。D2 為1910m 的X0 為57～120m。

圖3 是路面結(jié)構(gòu)橫截面示意圖,在聲源S 和受聲點R 之間相當(dāng)于存在一個高度為AB 的聲屏障。該聲屏障的長度可看作無限長,該噪聲源可看作擬無限長的線聲源。此狀況引起附加聲衰減衍射理論的菲涅爾半波常數(shù)N 為:

式中, C 是空氣中的聲速,取值為340mPs ; f是車輛輻射噪聲的平均頻率,根據(jù)測量結(jié)果取1000Hz。當(dāng)N < 0 時,表示測點不在聲影區(qū)。

根據(jù)無限長線聲源和無限長聲屏障的聲衰減量ΔL 與菲涅爾半波常數(shù)N 的關(guān)系,以及大氣的吸聲、地面草皮等吸聲的因素求出:在距路肩距離25～100m 范圍內(nèi),在路堤高度為3m 的路段,距路肩的距離加倍,噪聲級降低210～410 dB(A) ;在路堤高度為5m 的路段,距路肩的距離加,噪聲級降低115～310 dB(A) 。在距路肩距離100～200m 范圍內(nèi),在路堤高度為3～5m 的路段,距路肩的距離加倍,噪聲級降低410～810 dB(A) 。

3.2 實際監(jiān)測的衰減結(jié)果

經(jīng)過多次實際測量,.路段交通噪聲在非直線水平段同一個斷面的兩側(cè),隨著距路肩的距離增加,其衰減狀況一般是不一樣的。該路段在上坡側(cè)向與下坡側(cè)向斷面衰減測量結(jié)果如表5 所示。

交通噪聲衰減的實際測量結(jié)果表明,在下坡側(cè)向的區(qū)域中,Leq25 - Leq50 = 113 dB (A) (角下標(biāo)數(shù)字表示距路肩的距離,下同) , Leq50 - Leq100 =215 dB(A) ,Leq100 - Leq200 = 718 dB (A) ;在上坡側(cè)向的區(qū)域中, Leq25 - Leq50 = 113 dB (A) , Leq50 -Leq100 = 214 dB (A) ,Leq100 - Leq200 = 413 dB (A) 。上坡側(cè)向距路肩100m 與200m 的噪聲為5918 dB(A) 和5515dB (A) , 與下坡側(cè)向距路肩25m 與100m的噪聲為5917dB(A) 和5519dB(A) 相比很接近。這表明上坡側(cè)向路外的交通噪聲比下坡側(cè)向路外的交通噪聲強度大,影響的區(qū)域范圍也大。水平直線段的測量結(jié)果介于上坡側(cè)向與下坡側(cè)向之間。京滬高速公路山東境內(nèi)其它路段的噪聲衰減狀況測量結(jié)果如表6 所示。

表5 與表6 的噪聲衰減測量結(jié)果與理論計算結(jié)果相比,是比較一致的。

4 結(jié)論

綜合京滬高速公路山東境內(nèi)路段交通噪聲衰減測量的結(jié)果,在車流量高于9000 輛P日(折合小客車20000 輛P日) 狀況下,平原高速公路在平直路段的兩側(cè)與下坡側(cè)向,距路肩25m 以內(nèi)的敏感區(qū)域、靠近公路的第一排敏感建筑物,晝夜間受影響的交通噪聲高于60 dB (A) ;距路肩100m 以內(nèi)的敏感區(qū)域、靠近公路的第一排敏感建筑物,晝夜間受影響的交通噪聲高于55 dB (A) 。在上坡側(cè)向,距路肩50m 以內(nèi)的敏感區(qū)域、靠近公路的第一排敏感建筑物,晝夜間受影響的交通噪聲高于60 dB(A) ;距路肩200m 以內(nèi)的敏感區(qū)域、靠近公路的第一排敏感建筑物,晝夜間受影響的交通噪聲高于55 dB(A) 。

參考文獻:

[ 1 ] 國家環(huán)境保護局. 中華人民共和國環(huán)境保護法.1989 ,12 ,261

[ 2 ] 國家環(huán)境保護局. 中華人民共和國環(huán)境噪聲污染防治法. 1996 ,10 ,291

[ 3 ] 國家環(huán)境保護局. HJPT214 - 19951 環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則. 1996 ,07 ,011
 

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