对交通噪声预测模式的修正

对交通噪声预测模式的修正

在高速公路项目的环境评估中，交通噪声预测通常被用作环境评估的对象。《公路建设项目环境影响评价规范(试行)》(下简称《规范》)推荐的模式是目前高速公路交通噪声预测普遍采用的噪声预测模式,本文通过对《规范》推荐模式对声影区交通噪声降噪量计算结果的分析,提出修正模式。1噪声区域及其噪声量1.1噪声衰减影响声影区系指声波传播过程中,遇声屏障、构(建)筑物、高路堤路肩或路堑边坡等阻挡作用,造成声波绕射引起噪声声级衰减的区域,声级衰减量与声程差、声波频率等多种因素有关。1.2声影区声级衰减量的确定菲涅尔数N系声程差和声波频率的函数,菲涅尔数的引入是为了综合反映声程差、声波频率与声影区声级衰减量的关系。目前有关声级绕射衰减量dL的函数式中,dL均是N的函数,即dL=F(N)。N=2×δ/λ=2×δ×f/c(1)Ν=2×δ/λ=2×δ×f/c(1)式中:δ—声程差(m);f—声波等效频率(Hz);C—声速(m/s)。1.3基于500x频率的拟合曲线目前,国内外有关声波绕射衰减量确定方法主要有两种:一是查图(表)法;公式计算法。两种方法的结果基本一致。图表法是长安大学张玉芬教授根据前人的实验结果,以500Hz频率为等效频率绘制得到的声程差与绕射衰减量的关系图(见图1),为便于程序设计,张玉芬教授对此经验曲线进行分段拟合数值化。目前高速公路由于考虑与现有公路相交的问题,一般均采用高路堤型式,部分路段采用路堑型式。受高路堤路肩和路堑边坡的阻挡作用,公路两侧一定范围内一般都存在声影区,公路环评普遍存在着声影区降噪量的计算。2推荐模式及其缺点(1)交通噪声交通量laeq的计算(LAeq)i=Lw,i+10lg[Ni/(Vi⋅t)]−△L距离+△L纵坡+△L路面−13(2)(LAeq)i=Lw,i+10lg[Νi/(Vi⋅t)]-△L距离+△L纵坡+△L路面-13(2)式中:(LAeq)i—预测点接收到的i型车辆昼间或夜间小时交通噪声值;Lw,i—第i类车辆的平均辐射声级,dB(A);Ni—第i类车辆的昼间或夜间的平均小时交通量,辆/h;t—预测时间,h;△L距离—第i类车辆行驶噪声,昼间或夜间在距噪声等效行车线距离为r的预测点处的距离衰减量,dB;△L纵坡—公路纵坡引起的交通噪声修正量,dB;△L路面—公路路面引起的交通噪声修正量,dB。各型车辆昼间或夜间使预测点接收到的交通噪声值(LAeq)交按下式计算:(LAeq)交=10lg[100.1(LAeq)大+100.1(LAeq)中+100.1(LAeq)小]+△L1−dL(3)(LAeq)交=10lg[100.1(LAeq)大+100.1(LAeq)中+100.1(LAeq)小]+△L1-dL(3)式中:△L1—公路曲线或有限长路段引起的交通噪声修正量,dB;dL—公路与预测点之间的障碍物引起的交通噪声修正量,dB。(2)声绕射衰减量的计算通过式(2)分别计算大、中、小型车直达声级对计算点的贡献值;通过式(3)求和,计算大、中、小型车直达声级对计算点的贡献值之和;直达声级贡献值之和减去大、中、小型车在声影区平均衰减量dL,最终得到公路交通噪声对计算点的总贡献值。由于不同车型声源距地面高度不一样,每种车型对声影区某一预测点产生的菲涅尔数N不一样,相应每种车型的声绕射衰减量不同,因此理论上应将不同车型声绕射衰减量纳入式(2)计算中,而不应放在式(3)中计算,即首先计算每种车型交通噪声(为直达声减与绕射衰减量之差)对预测点的贡献值,然后计算三种车型对预测点的贡献值之和,见式(4)和(5)。(LAeq)i=Lw,i+10lg[Ni/(Vi⋅t)]−△L距离+△L纵坡+△L路面−dL−13(4)(LAeq)交=10lg[100.1(LAeq)大+100.1(LAeq)中+100.1(LAeq)小]+△L1(5)(LAeq)i=Lw,i+10lg[Νi/(Vi⋅t)]-△L距离+△L纵坡+△L路面-dL-13(4)(LAeq)交=10lg[100.1(LAeq)大+100.1(LAeq)中+100.1(LAeq)小]+△L1(5)式中符号意义同上。《环境影响评价技术导则—声环境》(HJ/T2.4-1995))推荐采用的计算模式采用的为该技术思路。3步骤和算法计算结果对比拟定在相同计算条件的情况下,采用《规范》推荐的计算步骤(利用式(2)和式(3)计算)和利用式(4)、式(5)计算(下简称修正计算),其它计算全部按《规范》原则进行,确定计算结果的差异。3.1计算参数的确定(1)计算国外车:我国中国车总1.3.3根据国内外有关报道,高速公路上大、中、小型车声源高度一般为2.4～1.0m、1.0～0.5m和0～0.3m,本次计算采用国内环评计算中普遍采用的源高,即大型车1.2m,中型车0.65m,小型车0.15m。(2)噪声衰减量的计算采用《规范》推荐模式对声影响区噪声预测中,普遍采用一平均声源高度计算声程差和菲涅尔数,然后根据声程差或菲涅尔数,计算(或查图)声影区噪声衰减量。平均声源高度的选取一般采用两种方法:取固定平均声源高度0.7～0.9m;根据不同车型车流量,结合每种车型的声源高度,加权计算得到平均计算声源高度,即H¯¯¯=1n1+n2+n3Σ水落石出3nihi(niΗ¯=1n1+n2+n3Σ水落石出3nihi(ni、hI分别代表i车型的车流量和声源高度)。(3)周边近距离受声点高度按《规范》推荐高度1.2m取;由于声影区主要集中在公路两侧近距离范围,因此计算距离分别取距路中心线25m、35m和50m,6m路堤高度增加70m的预测距离。(4)路堤高度取具有代表性的4m和6m作为比较计算路堤高度参数。(5)较大干扰噪声的衰减根据计算得到的声程差,按上述张玉芬教授分段拟合的声程差与绕射衰减量函数关系,计算声级绕射衰减量。(6)计算参数集合实际情况选取,具体反映见表1。3.2《规范》模式源高按固定值取,源高按固定值取,源高按固定值取与修正计算结果的差值《规范》模式(源高采取加权计算)与修正计算结果的差值见表1,《规范》模式(源高按固定值取)与修正计算结果的差值见表2和表3。4《规范》模式根据上述计算结果的比较,可得到如下结论:(1)无论采用加权方法计算源高和源高取固定值,《规范》模式计算结果基本较采用修正计算模式的计算结果小,声影区内预测点距离路中心越远,偏差越大;(2)采用《规范》模式进行的交通噪声预测中,计算源高采用加权方法较按固定取值带来的计算偏差大;(3)《规范》模式计算与修正计算结果偏差随着大