评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《公路交通噪声分析论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!摘要:对建昌县部分交通干线的交通噪声进行监测,指出交通噪声的危害,提出降低交通噪声的几种措施。关键词:交通噪声;噪声监测;降噪措施1引言随着城市的发展和人民生活水平的提高,城市交通发展迅速,机动车辆大幅度增加,城市交通噪声污染问题越来越突出,逐渐变成沿线居民最为关注的环境污染问题。
公路交通噪声分析论文 篇1:
声环境导则中公路交通噪声预测模式核心部分推导及问题分析
摘要:声导则中,公路交通噪声预测模式是一个半经验模式。通过对该模式进行详细的推导,以正确理解导则模式的来龙去脉,然后对该模式的相关问题给出了深入分析,以便在实际工作中正确运用及进一步开发公路噪声预测模式。讨论表明,在实际工作中,声源处理、参考点位置、多车道、气象条件等模型参数,应结合具体情况进行合理修正。并建议换一种噪声预测建模思路,不采用导则中的半经验模型,而采用概率分布的形式,对影响噪声水平的车流速度、流量和源强等变量进行描述建模。
关键词:声环境影响评价 ;公路交通噪声;噪声预测模式;导则模式
DOI: 10.14068/j.ceia.2016.01.021
公路交通噪声预测模式在《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ 2.4—2009)中的主要核心模式如下[1]:
1 预测模式核心部分推导
公路噪声预测模型如图1所示。单辆汽车沿平直道路AB匀速行驶,观察点位于垂直于车道垂直距离为D的位置P上,车速为V,汽车通过垂直位置的时刻为t=0。
假定:
1)汽车声源可作为点声源处理。
2) 在垂直于车道D0处,测得汽车匀速行驶过程中的最大A声级为L0。显然,汽车通过垂直位置时A声级最大,D0被称为参考位置距离,相应的声级为参考辐射声级。
3)不考虑汽车辐射噪声的指向性,仅考虑声波能量的几何发散衰减。
那么,单辆任意时刻t的A声级为:
L=L0-20lgRD0=L0+10lgD20D2+V2t2
在t1~t2时间内,单辆汽车行驶时观察点的等效A声级为:
Leq=10lg1t2-t1∫t2 t1100.1Ldt
=10lg1t2-t1∫t2 t1100.1L0+10lgD20D2+V2t2dt
=10lg1t2-t1∫t2 t1100.1L0dt+∫t2 t1100.110lgD20D2+V2t2dt
=L0+10lg1t2-t1∫t2 t1D20D2+V2t2dt(设t2-t1=T)
=L0+10lg1T∫t2 t1D20D2·DV1+VtD2dVtD
=L0+10lg1T·D20D2·DV·arctgVtDt2t1
=L0+10lg1T·D20D2·DV·(ψ1+ψ2)
由于观察点接收到单辆运动汽车总辐射能的绝大部分是汽车通过垂直位置前后较短时间内所辐射的声能。当Vt1D1,Vt2D1时,对于无限长路段,(ψ1+ψ2)=π,那么:
Leq=L0+10lg1T·D20D·1V·π
=L0+10lgπD0VT+10lgD0D
假设T时间段内有N辆车通过,往往认为某一类车的车速相近,忽略速度之间的差别。则该时段T内总的等效声级为:
Leq(T)=10lg∑Nj=1100.1Leq j
=10lg∑Nj=1100.1L0j+10lgπ(D0)VT+10lgD0D
=10lg∑Nj=1100.1L0j·πD0VT·D0D
=10lg1N∑Nj=1100.1L0j·NπD0VT·D0D
=10lg1N∑Nj=1100.1L0j+10lgNπD0VT+
10lgD0D
令(L0E)=10lg1N∑Nj=1100.1L0j,则Leq(T)=(L0E)+10lgNπD0VT+10lgD0D
上式就是在T 时间内,以相同速度V匀速行驶的N辆车驶过垂直位置后在观察点产生的等效A声级的计算式。
在实际应用中,T通常取1 h,D单位为m,车速单位取km/h。这样为统一单位,上式的第二项就多出了一个常数101g11 000=-30。导则模式中参考位置D0取7.5 m,则10lgπD0=13.72≈14,与上面-30相加为-16。这就是导则中-16的来历。
2 讨论
导则中公路交通噪声预测模型适用范围为:双向六车道及以下的高速公路、一级公路和二级公路,其他公路可做参考;预测点在距离噪声等效行车线7.5 m远处;车辆平均行驶速度在48~140 km/h之间;预测精度为±2.5 dB。由于公路交通噪声预测计算中模式、源强的选用及参数的确定都会较大地影响结果的准确性,从上文推导的假定,有以下问题需要进一步探讨。
(1)声源处理。推导中,导则模式中把汽车声源可作为点声源处理。实际上,应根据小时交通流量的不同,将公路噪声源划分为点声源和线声源处理。
目前,在环评实际操作中,小型车、中型车、大型车源强的取值见交通部导则。交通部导则中,源强主要与车速有关(在纵坡的情况下会作一定的修正)[5]。这种孤立地考虑车流流量和速度对噪声评价指标的影响程度,仅适用于车辆相互干扰较小的自由流下的交通状态,而对于约束流交通状态和混合车型交通流状态则无法适用。
另外,对于间断流设施,特别是信号交叉口、无信号交叉口、环岛等间断流交通路段,由于车辆时常处于“停停走走”的状态,因此车流速度普遍较低。同时,车辆加、减速操作频繁。这些因素都与交通噪声之间存在密切关联,但当前模型中尚未给予考虑[6]。
关于声源的高度,导则模式中未给出,在FHWA模型中声源高度取1 m,而RLS90模型中声源高度取0.5 m。
(2)参考点位置。由于三级以上多车道公路每条机动车道宽度为3.5~3.75 m,对于4车道以上的道路,参考点定为7.5 m明显不合常理。FHWA预测模式中参考点的位置为15 m,新导则预测模式为7.5 m,RLS90 模型中参考点距离道路中心线25 m。美国联邦公路管理局认为,参考点位置的距离小于15 m时,某些大车的噪声发散不能满足球面发散要求。
(3)多车道。导则中预测模式在使用时不分车道,以整条道路的车流量进行预测。对于六车道及八车道,导则模式存在明显的缺陷。
(4)在具体的道路预测中应注意不同的修正条件。对于城市道路,应考虑两边反射的影响;对于高架道路,在交通噪声预测模式中增加一项防撞护栏的降噪量;对于立交区,分别计算主路到预测点的噪声级及匝道到预测点的噪声级,然后叠加。
(5)导则模式中未考虑气象条件的影响,应增加考虑空气温度、湿度、风等对噪声扩散的影响。
3 结语
导则中公路交通噪声建模思路主要为统计模型和半经验模型,由本文的推导可知导则模型存在明显的局限。在实际工作中,应结合具体情况选择合适的噪声预测模型并对模型参数进行合理修正,以便形成一些可供区域参考的统一模型及修正参数。
最后,建议换一种建模思路,采用概率分布的形式,对影响噪声水平的车流速度、流量和源强等变量进行描述建模,并适当参考RLS90 模型[7]。
参考文献(References):
[1] 环境保护部. HJ 2.4—2009 环境影响评价技术导则 声环境[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2010.
[2] 刘小明, 李超, 荣建. 道路交通噪声预测模型研究[J]. 北京工业大学学报, 2009, 35(7): 953959.
[3] 王建辉. 公路交通噪声预测模式对比分析[J]. 山西交通科技, 2011(4):7677.
[4] 沈红霞. 高速公路交通噪声预测模式分析比较研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2003.
[5] 交通部. JTG B03-2006 公路建设项目环境影响评价规范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.
[6] 张音波, 张玉环, 范东平, 等. 道路交通噪声预测的研究进展[J]. 环境污染与防治, 2012, 34(6): 7781.
[7] 邓佳, 赵剑强, 张晓宁, 等. 公路交通噪声预测模型FHWA与RLS90的比较[J]. 环境工程学报, 2012, 06(2): 687691.
Derivation and Analysis of the Core Part of Highway Traffic Noise Prediction
Model in the Technical Guidelines for Noise Impact Assessment
FAN Hongbing
(Nanjing Kehong Environmental Technology Co.,Ltd., Nanjing 210000,China)
Key words:
noise impact assessment;highway traffic noise; noise prediction model;guideline model
作者:范红兵
公路交通噪声分析论文 篇2:
公路交通噪声分析与防治
摘要:对建昌县部分交通干线的交通噪声进行监测,指出交通噪声的危害,提出降低交通噪声的几种措施。
关键词:交通噪声;噪声监测;降噪措施
1 引言
随着城市的发展和人民生活水平的提高,城市交通发展迅速,机动车辆大幅度增加,城市交通噪声污染问题越来越突出,逐渐变成沿线居民最为关注的环境污染问题。
2 交通噪声监测与分析
为了详细了解公路沿线的交通噪声状况,于2011年4月6日至4月11日,对建昌县城区主干道的朝阳路(新区中学至转盘街)1200m路段,进行了交通噪声监测。
2.1 监测情况说明
监测点位总数为14个,包括一所学校、三所医院、十栋住宅楼、一个背景噪声监测点位。在临街较近的户外1.0m处,1.2m高度设置传声器,利用国产AWA6218B、型噪声统计分析仪,测量连续等效声级Leq[dB(A)],每个点位测量20min,连续监测两天,并记录当时的风向、风速、气温、气压等气象条件。同时记录车流量、车型比以及车速。所测数据均是无火车通过城区时的数据。
2.2 监测结果及分析
2.2.1 气象条件:风速0~4.5m/s,气温6.5~20.0℃。965.3~977.9hPa。
2.2.2 远离本项目省道朝青线路中心线200m以外的空旷地带测得背景噪声为54.3 dB(A)(昼)、44.3 dB(A)(夜)。
2.2.3 车流量及车型比测量结果:小型车数量比例大,小中大车型比为41.5:2.2:1.0(白天)、5.4:0.7:1.0(夜间);车流量(辆/时)平均值为2740(白天)、331(夜间)。
2.2.4 噪声监测结果:根据《声环境质量标准》(GB3096—2008)限值昼间70 dB(A)、夜间55 dB(A)的规定,昼间22个数据超过70 dB(A),超标率为84.6%,其中最高值达到80.6 dB(A);夜间22个数据超过55dB(A),超标率为84.6%,其中最高值达到68.7dB(A)。采取必要的措施降低交通噪声污染已经是一个不可忽视并亟待解决的问题。
3 交通噪声危害
噪音影响人们的正常生活和休息。居住在交通干道两侧的居民随时受到交通噪音污染的困扰,调查资料表明:长期生活在震动和噪音环境中可使人烦躁,恶心,头痛和失眠,其中70 dB(A)的噪音可使50%的人睡眠受到影响,突发性的60dB(A)噪音也可使人从睡梦中惊醒。噪音会对神经系统和血管系统造成危害,尤其对年老体弱者更是如此;噪音能损害儿童的大脑,长期处在噪音环境中的儿童,其智力发育要比在安静环境中的儿童低大约20%;对妇女来说,噪音会对排卵机能有不良影响,还可能使胎儿产生畸型发育。
4 降噪措施
4.1 交通噪声源控制
尽快建设建昌县城的外环路,使过境车辆尽可能绕开城区,将会有效减少大货对人们的影响;设置禁鸣路段,限制机动车辆在噪声敏感区鸣笛;逐步实现拖拉机及三轮车,限线、限时、限量行驶,尽量避开噪声敏感区;合理设计、改造和使用超低噪声的新型环保车辆。
4.2 城区主要街道两旁建设绿化带
可以种植密集的松柏、侧柏等绿色长廊,把机动车道与步行道隔离,在步行道和建筑之间再配以乔、灌木和草地等与道路环境相协调的植物群落。据研究,稠密绿篱的全频带噪声级降低量的平均值为0.25~0.35dB(a)/m,草地为0.1 dB(A)/m2。在空间允许的情况下,尽量营建吸声防护林带。有关资料表明,高度高过视线4.5m以上的稠密树林,其深入30m可降噪5dB(A),深入60m可降噪10dB(A),树林的最大降噪值可达10dB(A)。
城区主要干道中心兩旁30m内要合理规划,禁止建设居民住宅和社区。
4.3 设置隔声屏障
在道路两侧修建,用于隔绝道路交通噪声,对于临街近的建筑可以采用这种方法。其形式可分为直列式、半封闭式、封闭式等三种,全封闭式效果较好。直列式屏障由于受其高度的限制通常为6~8m,对六层以下建筑物效果明显,隔声量一般为10~15 dB(A)。声屏障的优点是节约土地,降噪比较明显。由于可采用拼装式,故有可拆换的优点。局限是:声屏障使行车有压抑及单调的感觉,造价较高,如使用透明材料,又易发生眩目和反光现象,同时还需要经常清洗。
4.4 保护噪声受体
对噪声敏感建筑物(如医院、住宅等)可以采取被动防护措施,如隔声门窗、通风消声窗等,会有明显的降噪效果,研究证明可以降低噪声4~6 dB(A)。但这些措施的实施直接影响了建筑物的采光、通风等,给居民的生活带来不便。
5 结语
降低交通噪声对环境的影响,在一定的场合,几种措施一起使用、综合治理,效果会更为明显。除了有积极的防护措施外,最根本的还是应当从整个城市发展的高度,从全局出发做好城市交通建设的规划,在建设道路时有前瞻性,对道路及附近城市布局有整体规划,把噪音污染问题考虑到建设蓝图中。
收稿日期:2012—3—19
作者简介:田华(1973.2—),男,工程师,从事环境监测工作。
作者:田华
公路交通噪声分析论文 篇3:
高速公路噪音与防噪对策
摘 要:高速公路沿线的噪音日益引发人们的关注,为了减少高速公路对周边环境的噪音负面影响,要重点探讨和研究高速公路的降噪措施,应用生态学的基本原理,在高速公路中采用不同植物配置和种植的方式,进行不同类型绿化林带对衰减高速公路交通噪声的模拟试验,有效提升高速公路绿化减噪防噪的效果,减少高速公路噪声对周边环境的污染和影响。
关键词:高速公路;噪音;降噪;对策
随着交通拥挤、大气污染问题日益严重,人们日趋关心公路交通造成的噪声污染现象,为此要系统研究公路两侧各类降噪规律及其影响因素,提出科学合理、切实可行的降噪设施,减少或消除交通噪声对人们的影响和干扰,更好地改善高速公路周边的声环境。
1 高速公路绿化降噪机理概述
绿化带的植物外廓和树叶能够分散声源附近集中的噪声,经过研究表明,绿化带的直径越宽,吸收和散射的噪声越多,其主要降噪方式为:(1)绿化带的树叶和树皮能够通过阻尼振动,吸收部分声波而造成声衰减。(2)在风、温度梯度、湿度和大气的作用下,會对交通噪声产生一定的声衰减现象,不同频段的交通噪声会受到树叶、树高、树冠顶端结构的衰减,当交通噪声在500Hz频段以内时,噪声衰减量受单株树木的胸径、茎枝的数量影响较大。当交通噪声在500-2000Hz时,噪声衰减量受叶片结构和数量的影响较大。当交通噪声超过2000Hz时,噪声衰减量受树木高度和树冠顶端叶片结构和数量较大。
2 高速公路绿化降噪技术分析
2.1 合理选线设计
要在高速公路规划设计阶段,精心合理选线,尽量避开噪声敏感点,如:城镇、风景名胜、学校等,进行高速公路路线走廊带沿线环境的详细调查,核算各环境敏感点的环境噪声标准,合理调整路线线位。
2.2 控制噪声源
高速公路交通噪声主要源于发动机的噪声,要降低国产发动机的噪声水平。同时,从高速公路减噪路面设计来看,可以采用低噪音沥青路面,可以选用多孔隙沥青混凝土和超薄沥青混凝土路面,起到明显的降噪效果。
2.3 隔声技术
可以在高速公路两侧种植宽度约10m的隔声绿化带,采用下穿路基设计、隔声土堤设计等方式,将环境敏感目标隔离于噪声之外,使路基边坡、土堤成为天然隔声屏障[1]。
3 高速公路绿化降噪的试验分析
选取某高速公路边线外30m、高1.5m处的监测点,测量采样点设置于防护林带前1m、防护林带后1m,防护林距离路肩为10m,高度为地上1.5m、3.5m,对同宽度不同树种林带进行降噪试验,即;后部宽度为20m的乔灌混合林带、中部宽度为1.5m的珊瑚树绿篱、前部宽度为1.5m蓬径的夹竹桃林带。通过噪声经过绿化带产生的衰减效应进行降噪效果分析,并采用等效连续A声级和累积百分声级作为高速公路噪声污染评价指标,当衰减值越大时,表明减噪效果越好。
3.1 高速公路噪音变化规律
(1)年月日变化规律。通过监测结果可知,高速公路噪声值总体随车流量的增加而呈现递增趋势,日车流量不断增加,并当公路车流量增加时,噪声等效声级也趋于升高态势,高速公路沿线区域夜间噪声超标现象较为突出。(2)垂直高度变化规律。当高度增加时,噪声的强度呈逐渐削弱趋势。
3.2 高速公路绿化降噪的试验对比分析
高速公路绿化防护带栽植有香樟、雪松、毛白杨、女贞、杜英、广玉兰等乔木,并种植有红叶李、夹竹桃、桂花等灌木,绿化防护宽度为20m,绿化降噪效果平均为1.9dB,尽管采用减噪路面与隔声墙相结合的技术,然而仅能将白天噪声水平控制在70dB以内,而没有降低夜间的噪声水平。为此,需要充分发挥高速公路的绿化减噪功能,解决夜间敏感区域噪声超标的问题。
(1)相同宽度不同树种林带减噪试验。在没有防护林的条件下,20m距离声强衰减均值为1.2dB;在种植防护林之后,20m距离声强衰减均值为1.9-5.1dB。在乔灌林带搭配使用的条件下,能够起到良好的减噪效果,试验可知,珊瑚树1.5m处的减噪效果最佳,衰减量为4.8dB;其次为香樟林、毛白杨林、女贞林、广玉兰林;最弱的是杜英、雪松、桂花林。
(2)同宽同树种防护带不同种植形式试验。选取香樟树种为试验材料,在20m香樟林前种植2排夹竹桃,用于弥补香樟林基部无叶产生的噪声绕射现象。通过对路面上部1.5m、35m的测量高度可知,当林带种植高度提高时,防护林带减噪效果也有所提高,综合各方面因素考虑,可以在绿化设计时选取株型较高的减噪树种,并将林带地形设计为内低外高弧形的斜坡式地形,可以较好地提升高速公路的减噪效果。
(3)防护带相同树种不同宽度对比试验。当防护林带的宽度增加时,其减噪效果也相应增加,显示出林带宽度和减噪效果的正相关性,每增加10m的林带,其减噪效果约提高1-2dB。可以对林带降噪效果和相应宽度变化进行回归分析,计算林带宽度对降噪的影响因子,获悉林带宽度为30m时的降噪效果尤其显著。
(4)林带不同季节的降噪对比试验。通过试验可知,各试验林带冬季对交通噪声的衰减明显小于夏季,其中:针叶林和针阔混交林的冬季降噪值占夏季比例的91%-96%;乔灌混交林和阔叶纯林的冬季降噪值为夏季的75%-80%。
(5)林带对不同频率噪声的降噪对比试验。通过试验分析可知,绿化林带对频率为2000Hz的噪声衰减效果最佳,可达14.63dB;对250Hz频率的噪声衰减值为12.22dB,对4000Hz频率的噪声衰减值为12.46dB[2]。
3.3 高速公路绿化降噪的优化设计方案
(1)注重常绿树种和落叶树种相结合、乔灌结合的设计。通过常绿树种和落叶树种相结合的设计方式,可以突显盛叶期和落叶期不同树种对噪声的不同衰减效果,体现高速公路防噪林带的应用效益。并采用乔木、灌木混交的设计方式,在高速公路两侧的绿地空间进行搭配栽植,增加高速公路林带的绿量,提升乔木林和灌木林对公路噪声的衰减能力。同时,要注意不同林龄的公路绿带的降噪应用,通过不同龄的林木提高林带的生态防护效益。
(2)进行降噪林带的优化设计。要考虑高速公路两侧绿化用地宽度较小的情形,尽量设计水平能见度较低的林带,可以设计30m宽的林带作为降噪林带。并考虑林带树种组成、种植密度、林带水平能见度、林带宽度等因素,合理选择林带降噪值,并据此确定林带的树种构成、植物配置方式。并采用差值法进行降噪林带降噪范围的计算,选取适宜的林带作为设计基础林带。
(3)不同环境功能区防噪声林带的优化设计。当高速公路两侧30m外声功能区为1类时,交通噪声初始值为71.71dB,可以选择刺柏、侧柏针叶混交林作为防噪林带,采用大、小品字形混交方式栽植刺柏、侧柏针叶混交林带,株行距为2.0m×2.5m,能够较好地达到1类声环境功能区的相关要求。当高速公路两侧30m外声功能区为2类时,交通噪声初始值为71.71dBB,要将防噪声绿化林带的冬季降噪值降至117.71dB以上,可以采用混交林模式,采用大、小品字形配置刺柏、侧柏针叶混交林,株行距为2m×2.5m,并在刺柏、侧柏混交林外侧栽植3m×4m的国槐纯林,较好地满足2类声环境功能区的要求。当高速公路两侧30m外声功能区为3类时,防噪声绿化林带的冬季降噪值要达到671dB以上,可以采用构树、刺槐混交林和毛白杨纯林的设计方式,较好地体现降噪生态效益和经济效益[3]。
4 小结
综上所述,由于高速公路噪音对沿线区域带来较大的干扰和影响,为此要关注高速公路防噪措施的合理应用,可以采用高速公路绿化降噪的方式,合理设计和选用不同的树种,采用不同配置和栽植方式提高绿化降噪的效果,加大绿化林带对高速公路噪音的吸收和反射,实现对高速公路噪音的大幅衰减。后续还要加强对绿化林带引起线声源的衰减研究,并分析林带的林龄对高速公路交通噪声衰减的影响,尽量对多种不同宽度的林带进行试验测量,并要综合考虑气候、水文、土壤、占地、交通、林带树种适宜性、滞尘效果和林带其他生态效益,进行高速公路噪音衰减的研究,更好地突显绿化林带的生态效果和经济效益。
参考文献:
[1]李启彬,蒋国斌,徐令伦,刘建.影响高速公路交通噪声预测关键参数[J].噪声与振动控制,2015(02).
[2]王建华,赵江华,秦其明,陈超,王俊,叶昕,白琰冰.道路噪声预测的GIS评价方法[J].测绘科学,2015(02).
[3]张文会,罗文文,李卓,徐慧智.城市道路交通噪声的混沌特征及其应用[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2015(01).
作者简介:李晓芹(1982-),女,汉族,江苏南京人,本科,中级工程師,目前从事公路工程施工管理工作。
作者:李晓芹