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&第八章 环境噪声影响评价
(一)教学目的要求
本章主要介绍噪声环境影响评价的工作等级的划分、环境噪声现状监测的技术要点和采样布点原则方法、环境噪声影响预测模式及其选用、环境噪声影响评价的工作程序和内容。噪声在传播过程中因受传播距离、空气吸收、阻挡物的反射与屏障等影响,会使其衰减。在预测中,需要首先根据声源空间分布形式进行概化,同时考虑声波几何发散、声屏障、空气吸收及其他附加衰减量。对噪声控制技术和城市噪声的综合防治措施,应考虑从声源上降低噪声和从噪声传播途径上降低噪声两个环节。
(二)教学内容
第一节 环境噪声影响评价工作等级
一、环境噪声影响评价工作等级划分
声环境影响评价的等级分为三级。一级为详细评价,二级为一般评价,三级为简要评价。
1、评价等级划分的依据包括
(1)建设项目规模
(2)噪声源种类和数量
(3)建设项目噪声有影响范围内的环境保护目标、环境噪声标准和人口分布
(4)项目建设前后噪声级的变化程度
1.一级评价。
(1)大中型建设项目、属于城镇规划区内建设工程。
(2)评价范围内或边界外附近有特殊住宅区、居民文教区、温泉、疗养院医院、风景游览名胜古迹等敏感目标或有声环境限制的自然保护区等。
(3)项目建设前后声级显著增高(增量达5~10dBA以上)或受影响人口显著增多。
2.二级评价。
(1)新建、改建、扩建大中型项目。
(2)评价范围内或边界处附近为一、二类环境功能区。
(3)项目建设前后声级明显著多(增量达3~5dBA以上)或受影响人口增加较多。
3.三级评价。
(1)处于三类标准以上地区的中型建设项目。
(2)处于一、二类标准适用区的小型建设项目。
(3)大中型建设项目建设前后声级增加很小(增量在3dBA以内)且受影响人口变化不大。
三、评价工作级别的基本要求
1.一级评价工作的基本要求
(1)声环境现状监测全部要求实测。
(2)声环境预测要覆盖全部敏感目标,绘制工程运行期等声级线图并给出预测噪声级的误差范围。
(3)给出项目建成后各噪声级范围内受影响的人口分布、噪声超标范围和程度。
(4)对工程项目噪声级变化应分阶段分析评价(如建设期、投产运行后的近期、中期、远期)。
(5)对于项目建设而引起周边地域或时域声环境变化给予分析(如机场建设引起相关道路车流量增多噪声升高)。
(6)对建设项目设计中或环评中提出的不同选址方案、选线方案和建设方案等进行同等级定量评价分析.
(7)针对建设项目工程特点和环境特征提出噪声防治对策,并进行经济与技术可行性分析,给出降噪声效果。
2.二级评价工作的基本要求
(1)声环境现状监测仪实测为主,可有针对性适当利用当地已有的环境监测资料。
(2)声环境预测要覆盖全部敏感目标,绘制项目建设对城镇规划区影响的等声值线图。
(3)分析项目建成后,各噪声级范围内的人口分布、噪声超标范围和程度。
(4)按工程不同阶段分析评价声环境影响情况。
(5)针对建设工程特点和环境特征提出噪声防治措施并分析其降噪效果。
3.三级评价工作的基本要求
(1)声环境现状调查可利用当地已有环境监测资料,并给予说明。
(2)针对重点敏感点进行预测评价,对项目建成后噪声级分布进行分析并给出受影响的范围和程度。
(3)针对建设工程特点提出噪声防治措施并进行降噪效果分析。
四、 环境噪声评价工作范围
依据评价工作等级和建设项目评价类别确定。
1.固定声源建设项目
一般项目边界向外200m的评价范围可满足一级评价的要求,相应的二级、三级评价范围可根据实际情况适当缩小。若建设项目噪声源强或周围较为空旷而较远处有敏感区域,评价范围可延长到敏感区。
2.流动声源建设项目的范围
铁路、城市轨道交通、公路等项目两侧200m评价范围一般可满足一级评价要求,二级、三级评价范围可根据实际情况适当缩小。若建设项目周边较空旷而较远处有敏感目标,可适当将评价范围延长至敏感目标处。
3.机场评价项目
可根据飞行量计算到70dB的区域。一般以主要航迹离跑道两端15㎞,侧向各2㎞范围可满足一级评价范围要求,二级、三级评价范围可适当缩小。
五、声环境影响评价工作程序
声环境影响评价工作程序见图8-1;
图8-1 噪声环境影响评价工作程序
第二节 环境噪声现状评价
一、 环境噪声现状监测
1.现状调查目的
使评价工作者掌握评价范围内的噪声现状;向决策管理部门提供评价范围内的噪声现状,以便与项目建设后的噪声影响程度进行比较;调查出噪声敏感目标和保护目标、人口分布;为噪声预测和评价提供资料。
2.现状调查的内容
(1)评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级。背景噪声值准确与否非常重要,它直接影响声环境预测结果。交通噪声源应给出相应的种类、流量、速度、路况等;工业企业应给出厂界噪声达标与超标情况。
(2)评价范围内现有敏感目标及环境噪声功能区划分情况。现有敏感目标应调查其名称、行政区域、数量及户数人数等;环境噪声功能区应调查当地政府关于功能区划文件,以确认环境噪声功能区类别。
(3)评价范围内声环境质量情况。要调查各环境噪声功能区声环境现状,达标及超标情况以及受噪声影响的人口分布情况。
3.环境噪声现状调查的基本方法
环境噪声现状调查的基本方法有收集资料法、现场调查测量法,实际工作中两种方法可以结合使用。
4.声环境现状测量布点原则
(1)声环境现状测量点布置一般要覆盖整个评价范围,但重点要布置在现有噪声源对敏感区有影响的那些点上。
(2)声环境现状测量点布置要考虑建设项目声源性质:对于点声源性质建设项目靠近声源处测量点密度应高于距声源较远处的测点密度;
(3)对于线声源性质建设项目,可根据噪声敏感区域分布状况和工程特点,确定若干有代表性的典型噪声测量断面,在各断面上距声源不同距离处布置一组测量点;
(4)对于新建工程,当评价范围内没有明显的噪声源且声级较低时,现状测量点可以大幅度减少或不设测量点。
5.声环境现状测量的测量量和测量时段
(1)测量量:
①环境噪声测量量为等效A声级;高声级的突发性噪声测量量为最大A声级及噪声持续时间;机场飞机噪声的测量量为计权等效连续感觉噪声级。
②噪声源的测量量有倍频带声压级、总声压级、A声级或声功率级等;C.脉冲噪声应同时测量A声级及脉冲周期。
(2)测量时段
①应在声源正常运转或运行工况的条件下测量;
②每一测量点,应分别进行昼间、夜间的测量。测量时间与时段应有代表性,要符合各类声源环境的监测技术规范;对于噪声起伏较大的情况,应增加昼间、夜间的测量次数,或进行昼夜24小时连续监测以取得较为客观、准确的现状值;机场噪声必要时进行一个飞行周期(一般为一周)的噪声监测。
二、 环境噪声现状评价
声环境现状评价的主要内容
(1)评价范围内现有噪声敏感区、保护目标的分布情况,与建设项目之间的方位、距离及高差关系,环境噪声功能区的划分情况等。以表格、示意图和文字相结合的方式说明。
(2)声环境现状的调查和测量方法:包括测量仪器、参照或参考的测量方法、评价标准、测量点位、测量时段、读数方法等。
(3)评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级、噪声时空分布特性,主要噪声源分析等。
(4)评价范围内声环境现状。包括:A各环境噪声功能区噪声级、达标与超标状况及主要噪声源;B边界噪声级、超标状况及主要噪声源。
(5)评价范围内受噪声影响的人口分布。
第三节 环境噪声影响预测
一、 预测模式
1.噪声预测范围:一般与所确定的噪声评价等级所规定的范围相同,也可稍大于评价范围。
2.预测点布置原则:
(1)所有的环境噪声现状测量点都应作为预测点,以便进行对照。
(2)为了便于绘制等声级线图,可以用网格法确定预测点。对线状声源,平行于线状声源走向的网格间距可大些(如100—300m),垂直于线状声源走向的网格间距应小些(如20—60m);对点声源,网格一般为20×20m2~100×l00m2。
(2)评价范围内需要特别考虑的预测点,如一些敏感点。
二、 预测模式选用
(一)环境噪声评价量
1.连续A声级LA
根据人耳的听觉特性,在声学测量仪器中设置了“A计权网络”,使接收到的噪声在低频处有较大的衰减而高频处甚至稍有放大,这样测得的声级成为A声级,计为dB dB(A)。
2.等效连续A声级LAeq
等效连续A声级即在声场内的一点为上,将某一时段内连续变化的声级,用能量平均的方法表示该时段内噪声的大小:
3.统计噪声级Ln
统计噪声级是指在某点若噪声级有较大波动时,用于描述其噪声随时间变化状况的统计物理量,一般用L10、L50、L100表示。
4.计权有效连续感觉噪声级
计权有效连续感觉噪声级是在有效感觉噪声级的基础上发展起来的,用于评价航空噪声的方法。其特点是既考虑了在24h内飞机通过某一股定点所产生的总噪声级,同时也考虑了不同时间内飞机对周围环境造成的影响。
一日计权有效连续感觉噪声级的计算公式如下:
式中:——N次飞行的有效感觉噪声级的能量平均值,dB;
N1——白天7~19时飞行次数;
N2——傍晚19~22时飞行次数;
N3——夜间22~7时飞行次数。
(二)噪声级的叠加
在声环境影响评价中经常要进行多声源的叠加或噪声贡献值与噪声现状本底值的叠加。声级的叠加一定要按能量(声功率或声压平方)来相加,可按下式计算:
(三)噪声的传播与衰减模式
(1)点声源的衰减
点声源随传播距离增加引起的衰减值为:
式中:r——点声源到受声点的距离,m。
在距离点声源r1处至r2处的衰减值为:
当r2=2r1时,△L=6dB,即点声源传播距离增加一倍,衰减6dB。
(2)线声源的衰减
线声源随传播距离的增加,引起的衰减值:
式中:r——线声源到受声点的距离,m;
l——线声源的长度,m。
当<时,可视为无限长声源。此时在距离线声源r1处至r2处的衰减值为:
当r2=2r1时,△L=3dB,即点声源传播距离增加一倍,衰减3dB。
当>>1时,可视为点声源。
(3)整体声源的传播与衰减模式
式中:r——整体声源的中心到受声点的距离。
式中:——整体声源周界的声级平均值;
L——测点连线总长;
a——空气吸收系数;
Sa——测量线所围成的面积;
h——传声器高度;
H——整体声源平均高度,m,上限为10m;
Sp——厂房或车间的实际面积;
——测量线至厂房界的平均距离。
当Sp>>条件下,Sa≈Sp= S,则上式可简化为
(4)噪声从室内向室外传播的声级差计算
设靠近房屋开口处(或窗户)室内和室外的声级分别为L1和L2,若声源所在的室内声场近似扩散声场,则声级差为:
式中:TL——隔墙或窗户的传输损失。
其中L1可以是测量值,也可按下式计算:
式中:LW1——某个室内声源在靠近开口处产生的倍频带声功率级;
r——某个室内声源距开口处的距离,m;
R——房间常数,m2;
Q——方向性因子。
在计算过程中,先分别计算出室内所有点声源在开口处的倍频带声压级:
式中:S——透声面积,m2。
(四)交通噪声的预测模式
1.公路噪声的预测模式
(1)美国联邦公路管理局公路噪声预测模式
将公路上汽车按照车种分类,先求出某一类车辆的小时等效声级:
式中:Leq(h)i——第i类车的小时等效声级,dB(A);
——第i类车的参考能量平均辐射声级,dB(A);
Ni——在指定的时间T(1h)内通过某预测点的第i类车流量;
D0——测量车辆辐射声级的参考位置距离,D0=15m;
D——从车道中心到预测点的垂直距离,m;
Si——第i类车的平均车速,km/h;
T——计算等效声级的时间,1h;
a——地面覆盖系数,取决于现场地面条件,a=0或a=0.5;
△S——由遮挡物引起的衰减量,dB(A);
Фa——代表有限长路段的修正函数。
混合车流模式的等效声级是将各类车流等效声级叠加求得。如果将车流分成大、中、小三类车,那么总车流等效声级为:
该模式应用注意事项:
①预测点与车道中心的距离D必须大于15m;
②模式的预测误差一般在±2.5dB范围;
③该模式未考虑道路坡度和路面粗糙度引起的修正;
④某一类车的参考能量平均辐射声级数据必须经过严格测试获得;
⑤模式既适用于大车流量,也适用于小车流量
⑥卡车在上坡时,会引起噪声增大,可进行修正。
如果预测点与某段车道的垂直距离小于15m或预测点位于某段车道的延长线上,则预测模式不成立。如果预测点与所考虑车道两端的最近距离仍大于15m,那么预测式成为:
式中:Rn、Rf——分别为预测点与该车道两端的近端距离和远端距离。只有当Rn≥15m时,上式才成立。
(2)国家环保总局推荐的公路预测模式
公路上行驶的机动车辆分为三类,重型车—H,中型车—M,小型车S。
各类机动车辆距行驶路面中心线7.5m处的平均辐射噪声级,可按下列格式计算:
小型车 LS=59.3+0.23V
中型车 LM=62.6+0.32V
大型车 LH=77.2+0.18V
式中:V——车辆平均行驶速度,km/h。设计车速为100km/h、120km/h时,V为设计车速的65%;设计车速为80km/h时,V为设计车速的90%;设计车速为60km/h时,V为设计车速的100%。
第i类车辆行驶于昼间或夜间,使预测点接受到的交通噪声值为:
式中:Li——第i类车辆距行驶路面中心7.5m处的平均辐射噪声级;
Qi——第i类车辆的车流量;
Vi——第i类车辆平均车速,km/h;
T——评价小时数,这里取1h;
r——预测点距路面中心距离,m;
K——车流密度修正系数,按线-点声源考虑,取10~20;
a——地面吸收、衰减因子;
△S——附加衰减,含筑路面性质、坡度、屏障影响。
各类车辆总交通噪声在预测点r的预测值可写为:
式中:Leqi——第i类车辆在预测点r处的噪声值,dB(A)。
2.铁路噪声预测模式
(1)比例预测法
比例预测法的应用条件:①列车通过速度基本不变;②铁路干线两侧建筑物分布状况不变;③列车噪声辐射特性不变;④机车鸣笛位置基本不变;⑤主要受铁路噪声的影响。
比例预测法的基本计算公式如下:
,,,
式中:Leq1——改扩建前某预测点的等效声级,dB(A);
Leq2——改扩建后某预测点的等效声级,dB(A);
N1——改扩建前列车日通过列数;
N2——改扩建后列车日通过列数;
A1——改扩建前客运列车日通过总长度,m;
A2——改扩建后客运列车日通过总长度,m;
B1——改扩建前货运列车日通过总长度,m;
B2——改扩建后货运列车日通过总长度,m;
Np1——改扩建前客车日通过列数;
Np2——改扩建后客车日通过列数;
Nf1——改扩建前货车日通过列数;
Nf2——改扩建后货车日通过列数;
Lp1——改扩建前客运列车平均长度,m;
Lp2——改扩建后客运列车平均长度,m;
Lf1——改扩建前货运列车平均长度,m;
Lf2——改扩建后货运列车平均长度,m;
△L——改扩建前后路轨的轮轨噪声辐射级差,dB(A),△L= Lr2- Lr1;
K、K3——噪声辐射能量比,见下面的说明。
客、货列车辐射噪声能量比:
式中:L1、L2——分别为客车和货车的辐射噪声级,dB(A);
鸣笛噪声辐射能量比:
式中:L3——列车鸣笛噪声平均声级,dB(A);
t3——鸣笛噪声作用时间,s;
T——测量总时间,s;
Leq1——改扩建前某预测点的等效声级,dB(A)。
(2)模式预测法
把铁路各类声源简化为点声源和线声源,分别进行计算。
对于点声源:
式中:Lp——测点的声级(可以是倍频带声压级或A声级);
Lp0——参考位置r0处的声级(可以是倍频带声压级或A声级);
r——预测点与点声源之间的距离,m;
r0——测量参考声级处与点声源之间的距离,m;
△L——各种衰减量,包括空气吸收、声屏障或遮挡物、地面效应等引起的衰减量。
对于线声源:
式中:Lp——线声源在预测点产生的声级(倍频带声压级或A声级);
Lp0——线声源位置r0处的声级;
r——预测点与线声源之间的垂直距离,m;
r0——测量参考声级处与线声源之间的垂直距离,m;
△L——各种衰减量,包括空气吸收、声屏障或遮挡物、地面效应等引起的衰减量。
总的等效声级为:
式中:ti——第i个声源在预测点的噪声作用时间(在T时间内);
Lpi——第i个声源在预测点产生的A声级;
T——计算等效声级的时间。
该式应用注意事项如下:
①比例预测法仅适用于预测铁路线路噪声,只适用于铁路改、扩建工程,并且假定铁路站、场、干线既有状况基本不变,铁路干线两侧的建筑物分布状况不变。
②模式计算法适用于大型铁路建设项目,能包括列车运行和编组作业系统的复杂情况,但要把铁路各种噪声源简化为点声源或线声源进行计算。
3.机场飞机噪声预测模式
(1)计算斜距
以飞机起飞或降落点为原点、跑道中心线为x轴、垂直于地面线为z轴、垂直于跑道中心线为y轴建立坐标系。设预测点的坐标为(x,y,z),飞机起飞、爬升、降落时与地面所成角度为θ,则飞机与预测点之间的斜距为:
如果可以查得离起飞或降落点不同位置飞机距地面的高度H,斜距为:
(2)查出各次飞行的有效感觉噪声级数据
(3)计算平均有效感觉噪声级
式中:N1、N2、N3——分别为白天、晚上和夜间通过该点的飞行次数,N= N1+ N2+ N3。
(4)计算出计权等效连续感觉噪声级
三、 预测结果统计
1.预测点噪声级计算的基本步骤
(1)选择一个坐标系,确定出个噪声源位置和预测点位置(即坐标),并根据预测点与声源之间的距离把噪声源简化成点声源或线状声源。
(2)根据已获得的噪声源噪声级数据和声波从各声源到预测点的传播条件,计算出噪声从各声源传播到预测点的声衰减连量,由此计算出各声源单独作用时在预测点产生的A声级LAi。
(3)确定预测计算的时段T,并确定各声源的发生持续时间ti。
(4)计算预测点T时段的等效连续A声级:
2.等声级图绘制
计算出歌王个点上的噪声级后,然后采用某种数学方法(如双三次拟合法,按距离加权平均法,按距离加权最小二乘法)计算并绘制出等声级线。
等声级线的间隔不大于5 dB。对于Leq,最低可画到35 dB、最高可画到75dB的等声级线。
等声级图直观地表明了项目的噪声级分布,对分析功能区噪声超标状况提供了方便,同时为城市规划、城市环境噪声管理提供了依据。
第四节 环境噪声影响评价
一、 环境噪声影响评价内容
噪声影响评价就是解释和评估拟建项目造成的周围声环境预期变化的重大性,据此提出消减其影响的措施。
(1)根据拟建项目多个方案的噪声预测结果和环境噪声标准,评述拟建项目各个方案在施工、运行阶段噪声的影响程度、影响范围和超标状况(以敏感区域或敏感点为主)。
对项目建设前和预测得到的建设后的状况进行分析比较,判断影响的重大性,依据各个方案噪声影响大小提出推荐方案。
(2)分析受噪声影响的人口分布(包括受超标和不超标噪声影响的人口分布)。
(3)分析拟建项目的噪声源和引起超标的主要噪声源或主要原因。
(4)分析拟建项目的选址、设备布置和设备选型的合理性;分析建设项目设计中已有的噪声防治对策的适应性和防治效果。
(5)为了使拟建项目的噪声达标,提出需要增加的、适用于该项目的噪声防治对策,并分析其经济、技术的可行性。
(6)提出针对该拟建项目的有关噪声污染管理、噪声监测和城市规划方面的建议。
二、 噪声防治对策
噪声防治对策应该考虑从声源上降低噪声和从噪声传播途径上降低噪声两个环节。
1.从声源上降低噪声
从声源上降低噪声是指将发声大的设备改造成发声小的或者不发声的设备,其方法包括:
(1)改进机械设计以降低噪声:如在设计和制造过程中选用发声小的材料来制造机件,改进设备结构和形状、改进传动装置以及选用已有的低噪声设备都可以降低声源的噪声。
(2)改革工艺和操作方法以降低噪声:如用压力式打桩机代替柴油打桩机,把铆接改用焊接、液压代替锻压等。
(3)维持设备处于良好的运转状态:因设备运转不正常时噪声往往增高,所以要使设备处于良好的运转状态。
2.在噪声传播途径上降低噪声
在噪声传播途径上降低噪声是一种常用以使噪声敏感区达标为目的的噪声防治手段,具体做法如下:
①采用“闹静分开”和“合理布局”的设计原则,使高噪声设备尽可能远离噪声敏感区。
②利用自然地形物(如位于噪声源和噪声敏感区之间的山丘,亡坡、地堑,围墙等)降低噪声。
③合理布局噪声敏感区中的建筑物功能和合理调整建筑物平面布局,即把非噪声敏感建筑或非噪声敏感房间靠近或朝向噪声源。
④采取声学控制措施,例如对声源采用消声、隔振和减振措施,在传播途径上增设吸声、隔声等措施。
3.从受声敏感目标自身降低噪声
①敏感目标安装隔声门窗或隔声通风窗;
②通过置换改变敏感点使用功能;
③敏感目标搬迁远离高噪声建设项目。
噪声污染防治对策,必须符合针对性、具体性、经济合理性、技术可行性原则。
(三)教学重点与难点
教学重点:了解环境噪声概念和噪声评价量;熟悉噪声现状调查、评价内容; 掌握噪声影响预测模型
教学难点:噪声评价量与影响预测模型
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