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(guān)鍵問題進(jìn)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(yù)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(jìn)行了實證分析,結(jié)果可行。關(guān)鍵詞:軌道交通;噪聲;環(huán)境影響評價;模式預(yù)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(guān)注[19]。因此,如何準(zhǔn)確有效地評估和預(yù)測城市軌道交通運(yùn)營后對沿線周邊環(huán)境的噪聲影響,提出預(yù)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(shè)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]?，F(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(jìn)行探索和實例分析。1評價范圍與評價標(biāo)準(zhǔn) 噪聲環(huán)境影響評價應(yīng)選擇受噪聲影響較大的居民區(qū)、學(xué)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(xué)校、醫(yī)院等擴(kuò)大至臨線路第二排樓房。評價范圍一般為:風(fēng)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(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題[7]。城市軌道交通噪聲評價應(yīng)以現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基本依據(jù),如果不能正確理解和應(yīng)用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系,將導(dǎo)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(dǎo)[8]。因此,評價中選用的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)》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(yīng)在現(xiàn)場調(diào)查和現(xiàn)狀監(jiān)測的基礎(chǔ)上進(jìn)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(xì)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(hù)和規(guī)劃部門,收集相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)資料,聽取有關(guān)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(yù)測提供基礎(chǔ)資料,還應(yīng)進(jìn)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(fēng)亭和冷卻塔、變電所、車輛段及進(jìn)入車輛段地面路段布點,監(jiān)測點一般布設(shè)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(dāng)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(shè)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(yù)測提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。3預(yù)測方法及模式3.1預(yù)測方法 噪聲環(huán)境影響預(yù)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(jìn)行類比監(jiān)測和調(diào)查。并在此基礎(chǔ)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(shù)參數(shù)及設(shè)計作業(yè)量,采用《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)中推薦的預(yù)測方法對列車正常運(yùn)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(jìn)行預(yù)測。3.2預(yù)測模式3.2.1高架區(qū)段當(dāng)單列車通過時,對某一預(yù)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(fēng)亭和冷卻塔,可視為點聲源。預(yù)測計算中,風(fēng)亭、冷卻塔聲源單獨作用于預(yù)測點的聲級,按其噪聲傳播衰減計算公式計算:式中:LpA———預(yù)測點的A聲級,dB;Lp0———聲源參考位置r0處的聲級,dB;r———預(yù)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(guān)系來確定,參照《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)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(yù)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(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)及《聲學(xué) 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(yù)測點處的聲級,dB;T———晝夜間時段,s;(晝間T=57600s,夜間T=28800s)t———風(fēng)亭、冷卻塔在預(yù)測時段內(nèi)的累計作用時間,s;Lp———無列車時預(yù)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(shè)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(qiáng)4.2.1直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng)噪聲源強(qiáng) 廣州市軌道交通六號線在國內(nèi)尚屬首次采用直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng),據(jù)調(diào)查,日本和加拿大直線電機(jī)驅(qū)動車輛的噪聲源強(qiáng)見表1。4.2.2風(fēng)亭噪聲源強(qiáng) 采取類比監(jiān)測方式,確定風(fēng)亭噪聲源強(qiáng),類比點選擇已運(yùn)營的廣州軌道交通二號線的中大站風(fēng)亭和鷺江站風(fēng)亭。廣州軌道交通二號線風(fēng)亭噪聲類比監(jiān)測結(jié)果見表2。4.2.3冷卻塔噪聲源強(qiáng) 該工程在海珠廣場和區(qū)莊設(shè)置集中冷站,選擇廣州地鐵二號線鷺江集中冷站進(jìn)行了類比監(jiān)測,并參考設(shè)計中噪聲源強(qiáng)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(yù)測評價4.3.1高架段預(yù)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(jìn)行預(yù)測,預(yù)測中不考慮建筑的屏障作用和環(huán)境背景噪聲的影響。預(yù)測結(jié)果綜合考慮了軌道交通設(shè)計部門給定的初、近、遠(yuǎn)期晝夜間車流量。按晝間運(yùn)營16h等效連續(xù)A聲級和夜間列車運(yùn)營時段內(nèi)2h的等效連續(xù)A聲級進(jìn)行預(yù)測。高架段敏感點噪聲預(yù)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(yù)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(jī)運(yùn)載系統(tǒng)投入運(yùn)營以后,各敏感點初期、近期和遠(yuǎn)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(xiàn)率很小,項目建設(shè)對周圍聲環(huán)境影響可以接受。4.3.2地下段預(yù)測與評價 六號線采用集中供冷系統(tǒng),集中冷站設(shè)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(fēng)亭建筑物之上,故預(yù)測計算中按風(fēng)亭和冷卻塔共同作用于預(yù)測點來預(yù)測。同時,考慮到目前線路規(guī)劃中風(fēng)亭和冷卻塔具體位置沒有確定,預(yù)測中按距敏感點最近距離和空調(diào)期來預(yù)測。表5為地下區(qū)段各敏感點受風(fēng)亭和冷卻塔噪聲影響預(yù)測結(jié)果。由表5可見,沿線各敏感點受風(fēng)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(fēng)亭、冷卻塔最近距離等最不利條件進(jìn)行預(yù)測,在實際運(yùn)營期間會優(yōu)于上述工況。[參考文獻(xiàn)][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(yù)測[J].中國醫(yī)學(xué)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(xué),2004,24(3):320-323.[4] 辜小安,劉 揚(yáng).城市軌道交通列車運(yùn)行噪聲預(yù)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(xué)出版社,2004.[7] 辜小安.我國城市軌道交通環(huán)境噪聲振動標(biāo)準(zhǔn)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(xué)學(xué)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(xué)報,2001,(2):90-92.[10] 吳小萍,陳秀方.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下的軌道交通規(guī)劃與評價[J].中國工程科學(xué),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(xué),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(fēng)亭和冷卻塔,可視為點聲源。預(yù)測計算中,風(fēng)亭、冷卻塔聲源單獨作用于預(yù)測點的聲級,按其噪聲傳播衰減計算公式計算:式中:LpA———預(yù)測點的A聲級,dB;Lp0———聲源參考位置r0處的聲級,dB;r———預(yù)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(guān)系來確定,參照《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)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(yù)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(shù)導(dǎo)則聲環(huán)境》(HJ/T2.41995)及《聲學(xué) 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(yù)測點處的聲級,dB;T———晝夜間時段,s;(晝間T=57600s,夜間T=28800s)t———風(fēng)亭、冷卻塔在預(yù)測時段內(nèi)的累計作用時間,s;Lp———無列車時預(yù)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(shè)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(qiáng)4.2.1直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng)噪聲源強(qiáng) 廣州市軌道交通六號線在國內(nèi)尚屬首次采用直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng),據(jù)調(diào)查,日本和加拿大直線電機(jī)驅(qū)動車輛的噪聲源強(qiáng)見表1。4.2.2風(fēng)亭噪聲源強(qiáng) 采取類比監(jiān)測方式,確定風(fēng)亭噪聲源強(qiáng),類比點選擇已運(yùn)營的廣州軌道交通二號線的中大站風(fēng)亭和鷺江站風(fēng)亭。廣州軌道交通二號線風(fēng)亭噪聲類比監(jiān)測結(jié)果見表2。4.2.3冷卻塔噪聲源強(qiáng) 該工程在海珠廣場和區(qū)莊設(shè)置集中冷站,選擇廣州地鐵二號線鷺江集中冷站進(jìn)行了類比監(jiān)測,并參考設(shè)計中噪聲源強(qiáng)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(yù)測評價4.3.1高架段預(yù)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(jìn)行預(yù)測,預(yù)測中不考慮建筑的屏障作用和環(huán)境背景噪聲的影響。預(yù)測結(jié)果綜合考慮了軌道交通設(shè)計部門給定的初、近、遠(yuǎn)期晝夜間車流量。按晝間運(yùn)營16h等效連續(xù)A聲級和夜間列車運(yùn)營時段內(nèi)2h的等效連續(xù)A聲級進(jìn)行預(yù)測。高架段敏感點噪聲預(yù)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(yù)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(jī)運(yùn)載系統(tǒng)投入運(yùn)營以后,各敏感點初期、近期和遠(yuǎn)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(xiàn)率很小,項目建設(shè)對周圍聲環(huán)境影響可以接受。4.3.2地下段預(yù)測與評價 六號線采用集中供冷系統(tǒng),集中冷站設(shè)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(fēng)亭建筑物之上,故預(yù)測計算中按風(fēng)亭和冷卻塔共同作用于預(yù)測點來預(yù)測。同時,考慮到目前線路規(guī)劃中風(fēng)亭和冷卻塔具體位置沒有確定,預(yù)測中按距敏感點最近距離和空調(diào)期來預(yù)測。表5為地下區(qū)段各敏感點受風(fēng)亭和冷卻塔噪聲影響預(yù)測結(jié)果。由表5可見,沿線各敏感點受風(fēng)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(fēng)亭、冷卻塔最近距離等最不利條件進(jìn)行預(yù)測,在實際運(yùn)營期間會優(yōu)于上述工況。[參考文獻(xiàn)][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(yù)測[J].中國醫(yī)學(xué)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(xué),2004,24(3):320-323.[4] 辜小安,劉 揚(yáng).城市軌道交通列車運(yùn)行噪聲預(yù)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(xué)出版社,2004.[7] 辜小安.我國城市軌道交通環(huán)境噪聲振動標(biāo)準(zhǔn)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(xué)學(xué)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(xué)報,2001,(2):90-92.[10] 吳小萍,陳秀方.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)下的軌道交通規(guī)劃與評價[J].中國工程科學(xué),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(xué),2001,21(3):270-274.
