城市軌道交通噪聲環(huán)境影響評價方法及實例分析摘 要:基于城市軌道交通噪聲環(huán)境影響的特點,對城市軌道交通噪聲環(huán)境影響評價的幾個關鍵問題進行了探討,構(gòu)建了城市軌道交通噪聲環(huán)境影響評價方法及預測模式。以廣州市軌道交通六號線為例,對提出的噪聲環(huán)境影響評價方法進行了實證分析,結(jié)果可行。關鍵詞:軌道交通;噪聲;環(huán)境影響評價;模式預測 近年來我國城市軌道交通發(fā)展迅速,目前全國已有20多個城市在建或擬建城市軌道交通工程,由此引發(fā)的噪聲影響也已成為突出的環(huán)境問題之一,引起社會各方面的廣泛關注[19]。因此,如何準確有效地評估和預測城市軌道交通運營后對沿線周邊環(huán)境的噪聲影響,提出預防或減緩不良環(huán)境噪聲影響的對策和措施,是實現(xiàn)面向可持續(xù)發(fā)展的城市軌道交通環(huán)境影響評價有效性的重要內(nèi)容。我國城市軌道交通建設項目環(huán)境影響評價工作起步較晚,目前尚無一套完整統(tǒng)一的、可供實際使用的噪聲環(huán)境影響評價方法和模式[10,11]。現(xiàn)以廣州市城市軌道交通六號線工程環(huán)境影響評價為例,結(jié)合我國目前正廣泛開展的城市軌道交通工程環(huán)境影響評價的實際需要,對城市軌道交通噪聲環(huán)境影響評價方法進行探索和實例分析。1評價范圍與評價標準 噪聲環(huán)境影響評價應選擇受噪聲影響較大的居民區(qū)、學校、醫(yī)院等環(huán)境敏感點。一般敏感點控制在臨線路第一排樓房以內(nèi)區(qū)域,重要敏感點如學校、醫(yī)院等擴大至臨線路第二排樓房。評價范圍一般為:風亭和冷卻塔噪聲為周圍40m以內(nèi)區(qū)域,地面段、高架段兩側(cè)距外軌中心線各150m以內(nèi)區(qū)域,車輛段廠界外150m以內(nèi)區(qū)域。 由于我國目前尚無專門的城市軌道交通環(huán)境噪聲標準,在城市軌道交通工程噪聲環(huán)境影響評價中,存在執(zhí)行標準不統(tǒng)一的問題[7]。城市軌道交通噪聲評價應以現(xiàn)有相關標準為基本依據(jù),如果不能正確理解和應用現(xiàn)有標準體系,將導致錯誤的評價結(jié)論,并對噪聲環(huán)境污染防治、環(huán)境規(guī)劃與管理產(chǎn)生誤導[8]。因此,評價中選用的標準必須符合項目所在地區(qū)的環(huán)境功能區(qū)劃及《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》適用區(qū)域劃分要求。2 環(huán)境噪聲現(xiàn)狀評價 噪聲環(huán)境現(xiàn)狀評價應在現(xiàn)場調(diào)查和現(xiàn)狀監(jiān)測的基礎上進行。現(xiàn)場調(diào)查主要通過實地踏勘、現(xiàn)場詢問和走訪座談等方式,詳細了解主要噪聲敏感點的分布、功能、規(guī)模、建筑物布局、受影響人數(shù)及周圍聲環(huán)境概況。同時走訪線路沿線環(huán)境保護和規(guī)劃部門,收集相關城市環(huán)境功能區(qū)劃、城市發(fā)展規(guī)劃及環(huán)境噪聲適用標準等基礎資料,聽取有關部門及公眾對評價工作的意見和要求。 全面把握軌道交通沿線聲環(huán)境現(xiàn)狀,為噪聲預測提供基礎資料,還應進行現(xiàn)狀監(jiān)測[9]。環(huán)境噪聲測量值為A聲級,以等效連續(xù)A聲級作為評價量。環(huán)境噪聲現(xiàn)狀監(jiān)測主要針對分布有敏感點的高架段、車站風亭和冷卻塔、變電所、車輛段及進入車輛段地面路段布點,監(jiān)測點一般布設在距聲源最近的臨線路第一排敏感點處,重要敏感點或工程后受影響較大的地段適當增加監(jiān)測點。同時由于城市交通干道交通噪聲突出,對評價范圍內(nèi)的主要交通干道亦設置監(jiān)測點,使所測量的數(shù)據(jù)既能反映評價區(qū)域的聲環(huán)境現(xiàn)狀,又能為噪聲預測提供可靠的基礎數(shù)據(jù)。3預測方法及模式3.1預測方法 噪聲環(huán)境影響預測主要根據(jù)擬建軌道交通工程的性質(zhì)和規(guī)模,選擇邊界條件近似的即有噪聲源進行類比監(jiān)測和調(diào)查。并在此基礎上,結(jié)合項目所在區(qū)域的環(huán)境噪聲現(xiàn)狀背景值、車輛技術參數(shù)及設計作業(yè)量,采用《環(huán)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)中推薦的預測方法對列車正常運行時高架段道路兩側(cè)、地下段以及車輛段周圍環(huán)境噪聲敏感點的等效連續(xù)A聲級進行預測。3.2預測模式3.2.1高架區(qū)段當單列車通過時,對某一預測點處產(chǎn)生的噪聲級[2-6]Lpi:Lpi=L0+ΔLv-ΔLdi-ΔLai-ΔLgi-ΔLbi-ΔLci-ΔLw+ΔLj
3.2.2 地下區(qū)段地下區(qū)段對外界環(huán)境可能產(chǎn)生影響的噪聲源主要為風亭和冷卻塔,可視為點聲源。預測計算中,風亭、冷卻塔聲源單獨作用于預測點的聲級,按其噪聲傳播衰減計算公式計算:式中:LpA———預測點的A聲級,dB;Lp0———聲源參考位置r0處的聲級,dB;r———預測點至聲源的距離,m;r0———參考距離,m;K———聲源幾何衰減系數(shù),根據(jù)聲源的幾何尺寸與傳播距離的關系來確定,參照《環(huán)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995),K=10～20;Lt———修正聲級,dB;Lt主要考慮聲源與預測點之間由于建筑物的屏障作用,空氣吸收和地面聲吸收引起的聲衰減值。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)及《聲學 戶外聲傳播的衰減》(HJ/T17247.2-1998)確定。等效連續(xù)A聲級的計算公式為:式中:LpA———聲源在預測點處的聲級,dB;T———晝夜間時段,s;(晝間T=57600s,夜間T=28800s)t———風亭、冷卻塔在預測時段內(nèi)的累計作用時間,s;Lp———無列車時預測點的背景噪聲值,dB。4實例分析4.1工程概況 廣州市軌道交通首期工程潯峰圩至燕塘段線路長21.0km,其中地下線長約17.7km,高架線長約3.1km,過渡段0.2km。首期工程共設車站19座,其中2座高架站,17座地下站;車輛段1座,位于沙貝立交西南側(cè);集中供冷站2座,分別位于海珠廣場站和區(qū)莊站;主變電站2座,分別位于大坦沙站和燕塘站附近。該段工程投資估算總額約為111億元人民幣。4.2確定噪聲源強4.2.1直線電機運載系統(tǒng)噪聲源強 廣州市軌道交通六號線在國內(nèi)尚屬首次采用直線電機運載系統(tǒng),據(jù)調(diào)查,日本和加拿大直線電機驅(qū)動車輛的噪聲源強見表1。4.2.2風亭噪聲源強 采取類比監(jiān)測方式,確定風亭噪聲源強,類比點選擇已運營的廣州軌道交通二號線的中大站風亭和鷺江站風亭。廣州軌道交通二號線風亭噪聲類比監(jiān)測結(jié)果見表2。4.2.3冷卻塔噪聲源強 該工程在海珠廣場和區(qū)莊設置集中冷站,選擇廣州地鐵二號線鷺江集中冷站進行了類比監(jiān)測,并參考設計中噪聲源強度。冷卻塔主要噪聲源類比調(diào)查與監(jiān)測結(jié)果見表3。4.3聲環(huán)境預測評價4.3.1高架段預測與評價 該次影響評價分析從最不利條件考慮,按區(qū)間最高速度、高架段進行預測,預測中不考慮建筑的屏障作用和環(huán)境背景噪聲的影響。預測結(jié)果綜合考慮了軌道交通設計部門給定的初、近、遠期晝夜間車流量。按晝間運營16h等效連續(xù)A聲級和夜間列車運營時段內(nèi)2h的等效連續(xù)A聲級進行預測。高架段敏感點噪聲預測結(jié)果見表4。 由表4可見,河沙村距離線路較近,但噪聲預測值晝間僅增加了1.8dB～2.9dB,夜間增加了1.2dB～1.5dB。六號線采用直線電機運載系統(tǒng)投入運營以后,各敏感點初期、近期和遠期由軌道交通工程引起的噪聲增加量較小,相對于地面交通噪聲而言其貢獻率很小,項目建設對周圍聲環(huán)境影響可以接受。4.3.2地下段預測與評價 六號線采用集中供冷系統(tǒng),集中冷站設置在海珠廣場和區(qū)莊兩個站。一般情況下冷卻塔安裝在風亭建筑物之上,故預測計算中按風亭和冷卻塔共同作用于預測點來預測。同時,考慮到目前線路規(guī)劃中風亭和冷卻塔具體位置沒有確定,預測中按距敏感點最近距離和空調(diào)期來預測。表5為地下區(qū)段各敏感點受風亭和冷卻塔噪聲影響預測結(jié)果。由表5可見,沿線各敏感點受風亭噪聲影響較小,而主要受市內(nèi)公路交通噪聲影響。其中平安大廈噪聲變化量增幅相對較大,晝夜分別為0.7dB和1.4dB,主要是因為按空調(diào)期和距風亭、冷卻塔最近距離等最不利條件進行預測,在實際運營期間會優(yōu)于上述工況。[參考文獻][1] FERRARYC.Environmentalassessment-thetransportelement[J].HighwaysandTransportation-TheJournalofInstitutionofHighwaysandTransportationandIHIE,1990,37:31-35.[2] 薛大建,李曉梅,田維堅,等.高架輕軌噪聲的模式預測[J].中國醫(yī)學物理雜志,1997,14(4):208-211.[3] 翟國慶,張邦俊,過春燕.城市高架軌道交通沿線聲場分布計算模型[J].中國環(huán)境科學,2004,24(3):320-323.[4] 辜小安,劉 揚.城市軌道交通列車運行噪聲預測模式的確定[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保,2004,31(1):10-12.[5]PAMANIKABUDP,PAOPRAYOONS.Predictingmassrapidtransitnoiselevelsonanelevatedstation[J].JournalofEnvi ronmentalManagement,2003,67:353-362.[6] 雷曉燕,圣小珍.鐵路交通噪聲與振動[M].北京:科學出版社,2004.[7] 辜小安.我國城市軌道交通環(huán)境噪聲振動標準與減震降噪對策[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2004,(1):42-45.[8] 彭 華,高 亮,張鴻儒.城市軌道交通的振動和噪聲及其控制的研究[J].中國安全科學學報,2003,13(4):74-77.[9] 朱正清,劉 鵬.城市軌道交通噪聲環(huán)境的評價與防治對策措施[J].鐵道工程學報,2001,(2):90-92.[10] 吳小萍,陳秀方.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導下的軌道交通規(guī)劃與評價[J].中國工程科學,2003,5(10):88-94.[11] 楊 濤,吳 蕾,徐望國.面向可持續(xù)發(fā)展的城市交通環(huán)境影響評價構(gòu)想[J].中國環(huán)境科學,2001,21(3):270-274.
3.2.2 地下區(qū)段地下區(qū)段對外界環(huán)境可能產(chǎn)生影響的噪聲源主要為風亭和冷卻塔,可視為點聲源。預測計算中,風亭、冷卻塔聲源單獨作用于預測點的聲級,按其噪聲傳播衰減計算公式計算:式中:LpA———預測點的A聲級,dB;Lp0———聲源參考位置r0處的聲級,dB;r———預測點至聲源的距離,m;r0———參考距離,m;K———聲源幾何衰減系數(shù),根據(jù)聲源的幾何尺寸與傳播距離的關系來確定,參照《環(huán)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995),K=10～20;Lt———修正聲級,dB;Lt主要考慮聲源與預測點之間由于建筑物的屏障作用,空氣吸收和地面聲吸收引起的聲衰減值。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)及《聲學 戶外聲傳播的衰減》(HJ/T17247.2-1998)確定。等效連續(xù)A聲級的計算公式為:式中:LpA———聲源在預測點處的聲級,dB;T———晝夜間時段,s;(晝間T=57600s,夜間T=28800s)t———風亭、冷卻塔在預測時段內(nèi)的累計作用時間,s;Lp———無列車時預測點的背景噪聲值,dB。4實例分析4.1工程概況 廣州市軌道交通首期工程潯峰圩至燕塘段線路長21.0km,其中地下線長約17.7km,高架線長約3.1km,過渡段0.2km。首期工程共設車站19座,其中2座高架站,17座地下站;車輛段1座,位于沙貝立交西南側(cè);集中供冷站2座,分別位于海珠廣場站和區(qū)莊站;主變電站2座,分別位于大坦沙站和燕塘站附近。該段工程投資估算總額約為111億元人民幣。4.2確定噪聲源強4.2.1直線電機運載系統(tǒng)噪聲源強 廣州市軌道交通六號線在國內(nèi)尚屬首次采用直線電機運載系統(tǒng),據(jù)調(diào)查,日本和加拿大直線電機驅(qū)動車輛的噪聲源強見表1。4.2.2風亭噪聲源強 采取類比監(jiān)測方式,確定風亭噪聲源強,類比點選擇已運營的廣州軌道交通二號線的中大站風亭和鷺江站風亭。廣州軌道交通二號線風亭噪聲類比監(jiān)測結(jié)果見表2。4.2.3冷卻塔噪聲源強 該工程在海珠廣場和區(qū)莊設置集中冷站,選擇廣州地鐵二號線鷺江集中冷站進行了類比監(jiān)測,并參考設計中噪聲源強度。冷卻塔主要噪聲源類比調(diào)查與監(jiān)測結(jié)果見表3。4.3聲環(huán)境預測評價4.3.1高架段預測與評價 該次影響評價分析從最不利條件考慮,按區(qū)間最高速度、高架段進行預測,預測中不考慮建筑的屏障作用和環(huán)境背景噪聲的影響。預測結(jié)果綜合考慮了軌道交通設計部門給定的初、近、遠期晝夜間車流量。按晝間運營16h等效連續(xù)A聲級和夜間列車運營時段內(nèi)2h的等效連續(xù)A聲級進行預測。高架段敏感點噪聲預測結(jié)果見表4。 由表4可見,河沙村距離線路較近,但噪聲預測值晝間僅增加了1.8dB～2.9dB,夜間增加了1.2dB～1.5dB。六號線采用直線電機運載系統(tǒng)投入運營以后,各敏感點初期、近期和遠期由軌道交通工程引起的噪聲增加量較小,相對于地面交通噪聲而言其貢獻率很小,項目建設對周圍聲環(huán)境影響可以接受。4.3.2地下段預測與評價 六號線采用集中供冷系統(tǒng),集中冷站設置在海珠廣場和區(qū)莊兩個站。一般情況下冷卻塔安裝在風亭建筑物之上,故預測計算中按風亭和冷卻塔共同作用于預測點來預測。同時,考慮到目前線路規(guī)劃中風亭和冷卻塔具體位置沒有確定,預測中按距敏感點最近距離和空調(diào)期來預測。表5為地下區(qū)段各敏感點受風亭和冷卻塔噪聲影響預測結(jié)果。由表5可見,沿線各敏感點受風亭噪聲影響較小,而主要受市內(nèi)公路交通噪聲影響。其中平安大廈噪聲變化量增幅相對較大,晝夜分別為0.7dB和1.4dB,主要是因為按空調(diào)期和距風亭、冷卻塔最近距離等最不利條件進行預測,在實際運營期間會優(yōu)于上述工況。[參考文獻][1] FERRARYC.Environmentalassessment-thetransportelement[J].HighwaysandTransportation-TheJournalofInstitutionofHighwaysandTransportationandIHIE,1990,37:31-35.[2] 薛大建,李曉梅,田維堅,等.高架輕軌噪聲的模式預測[J].中國醫(yī)學物理雜志,1997,14(4):208-211.[3] 翟國慶,張邦俊,過春燕.城市高架軌道交通沿線聲場分布計算模型[J].中國環(huán)境科學,2004,24(3):320-323.[4] 辜小安,劉 揚.城市軌道交通列車運行噪聲預測模式的確定[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保,2004,31(1):10-12.[5]PAMANIKABUDP,PAOPRAYOONS.Predictingmassrapidtransitnoiselevelsonanelevatedstation[J].JournalofEnvi ronmentalManagement,2003,67:353-362.[6] 雷曉燕,圣小珍.鐵路交通噪聲與振動[M].北京:科學出版社,2004.[7] 辜小安.我國城市軌道交通環(huán)境噪聲振動標準與減震降噪對策[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2004,(1):42-45.[8] 彭 華,高 亮,張鴻儒.城市軌道交通的振動和噪聲及其控制的研究[J].中國安全科學學報,2003,13(4):74-77.[9] 朱正清,劉 鵬.城市軌道交通噪聲環(huán)境的評價與防治對策措施[J].鐵道工程學報,2001,(2):90-92.[10] 吳小萍,陳秀方.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導下的軌道交通規(guī)劃與評價[J].中國工程科學,2003,5(10):88-94.[11] 楊 濤,吳 蕾,徐望國.面向可持續(xù)發(fā)展的城市交通環(huán)境影響評價構(gòu)想[J].中國環(huán)境科學,2001,21(3):270-274.
