潘 爍 潘文波
(廣東省環境監測中心,廣東 廣州 510308)
高速鐵路交通環境噪聲監測實施方案及結果分析
潘 爍 潘文波
(廣東省環境監測中心,廣東 廣州 510308)
鐵路交通的建設有利于區域經濟的發展,但同時也給環境造成一定的不利影響,尤其是高鐵運行產生的噪聲污染直接影響到人們正常的休息、學習和工作,因此,必須加強高鐵交通噪聲的監測工作,為噪聲污染整治提供第一手基礎資料與科學依據。本文就鐵路交通環境噪聲監測實施方案進行了簡要介紹,并詳細分析了監測結果,可供交流。
高速鐵路;噪聲;監測;方案
高速鐵路簡稱“高鐵”,是指通過改造原有線路(直線化、軌距標準化),使最高營運速率達到不小于每小時200公里,或者專門修建新的“高速新線”,使營運速率達到每小時至少250公里的鐵路系統。高鐵交通的建設對地區的經濟將生產顯著的積極影響,具有明顯的社會效益,但同時也帶來不少的環境問題,環境污染也日益加劇,噪聲污染就是環境污染的一種。
從物理學的角度看,噪聲是聲源做無規則振動時發出的聲音;而從環境保護的角度看,凡是妨礙到人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音,都屬于噪聲。為了正確反映高鐵交通環境噪聲污染水平,為噪聲污染治理提供科學的依據,在整個高鐵環境噪聲監測工的作中,需要建立細致嚴密、完備周到的監測方案,保證其結果的代表性、科學性與準確性。
依據《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》(GB12525-1990)、《鐵路沿線環境噪聲測量技術規定》(TB/T3050-2002)的要求,并結合高鐵實際運行的特點進行監測。鐵路邊界噪聲監測測量時段選擇在上午,監測時間不小于1h,測量時段內車流密度不小于相應晝間的平均車流密度,通過的列車數量不小于6列;對于車流密度較低的線路(測量時段內通過的列車小于6列),可以分段測量列車通過時的暴露聲級,計算晝間和夜間的等效聲級,計算公式如下:

式中:Leq-晝間或夜間的等效聲級;n-晝間或夜間通過的列車數量;T-晝間或夜間的時間,單位為秒(s);LAE,i-晝間或夜間通過的第i列列車的暴露聲級。
聲屏障降噪效果監測是利用列車通過時段的等效聲級插入損失值進行分析與評價。
采用HB6288B、HS5670B型聲級計,測量儀器均經檢定合格,測量前后用檢定過的ND9聲源校正器進行校正。
現場測量人員經培訓合格,持證上崗。
為準確測量高鐵運行過程中的噪聲影響,監測點選取要求具有代表性,且不能受到外界噪聲干擾。此次監測選取的兩監測點均為路堤路段,其中監測點A鐵路沿線設置了綠化帶,高鐵沿線集中的敏感區段,設置有2.5~3.5m高的直立路堤吸聲式聲屏障,符合鐵路降噪設置實際情況,且便于監測儀器設備的運輸。
鐵路邊界噪聲監測點設置在鐵路邊界即距鐵路外側軌道中心線30m處;聲屏障的降噪效果監測點分布在鐵路一側,有聲屏障距鐵路外側軌道中心線30m、60m處各設一監測點,無聲屏障距鐵路外側軌道中心線30m處設一監測點。監測點距鐵路邊沿無障礙物,所有儀器的傳感器高度距地面1.5m。
監測點B為日常監測,監測1h等效聲級。監測點A監測量值設為30s等效聲級,因運行在該線路上的大部分列車是CRH2型,車速為250~300km/h,這種車是8輛編組,中間車長25m,兩端的頭車車長25.7m,列車總長度為201.4m。列車通過測點過程中可測時間約為30s,其中列車由遠及近接近測量點的時間為12s左右,列車由近及遠遠離測點的過程為18s左右。
選擇在晴朗無風的天氣進行,所有儀器的傳感器加裝風球。測試過程中無鳴笛,無突發非鐵路噪聲源干擾。測試時本底噪聲為50dB(A)左右,同時記錄每小時列車通過列數、測點與軌道之間的地面覆蓋狀況、樹木、灌木、草地等。

表1 某鐵路沿線邊界噪聲監測結果LpA/dB
為了解掌握該線路所產生噪聲大小及特點,2011年7月1日、2012年7月5日在監測點B開展鐵路沿線邊界噪聲監測,距鐵路外側道中心線30m處設監測點,監測結果見表1。
分析表1可知,在2011年7月1日和2012年7月5日的兩次檢測結果中,1小時的等效等級別分別是61dB(A)、60dB(A),與現象的鐵路邊界噪音判定相關標準要求相符,即規定中明確指出,噪聲的標準平均峰值(L10)應該是64dB(A)、63dB(A),而起平均中值(L50)和本底值(L90)則應分別是54dB(A)、53dB(A)和50dB(A)、51dB(A)。
在2012年9月28日于距離高速鐵路噪音監測點A30m和60m的地方進行的有聲屏障和無聲屏障降低噪音測試結果如表2所示。
分析表2可知,列車在通過有聲屏障和無聲屏障時其Leq有較大的區別,也就是在有聲屏障環境下通過的30s內其Leq是在71.9~76.1dB(A)這個范圍之內,而在無聲則是在80.8~90.6dB(A)這個范圍內。兩種不同情況的Leq最大值分別為81.5dB(A)和95.5dB(A)。另外,在無聲屏障的60m地方列車通過時的Leq又是在72.1~86.4dB(A)這個范圍內。并且無聲屏障在距外側軌道中心線大約30m的地方它的噪聲最大降低值為4~8dB(A),而有聲屏障降低值而為7~13dB(A)。
(1)由于我國目前針對高速鐵路驗收以及噪聲評價的標準還沒有一個確切的規范政策出臺,所以目前對這一方面內容的評價大多是依照鐵路邊界噪音的相關規定進行判定。這個規定內的判定標準一般是不把晝夜間的鳴笛現象考慮在內,不考慮最大聲級Lmax,而只是將等效聲級Leq看做最主要判定標準。但是,研究結果顯示,高速鐵路上產生的噪音中對居民產生最大影響的主要是來自最大聲級Lmax,最大聲級Lmax主要是對人們正常睡眠以及學習和工作產生非常嚴重的影響,所以也就是說這個專門針對鐵路邊界噪音的規定標準不符合高速鐵路噪聲評價要求。

表2 聲屏障降噪效果監測結果LpA/dB
(2)一般而言,鐵路噪聲的評價本身就不是一項單獨的工作,而是具有綜合性性質的工作,這一評價過程中不僅僅要考慮到鐵路邊界的噪聲最大和最小限值,同時還需要考慮到居民聚集地的聲音環境評價相關標準。也就是說,在實際檢測過程中有可能出現檢測結果低于鐵路邊界的噪聲最大和最小限值,但是卻超過居民聚集地的聲音環境指標標準最大值的現象,也就是已經嚴重影響到居民的正常生活和工作。目前,對鐵路邊界噪音的相關測量以及判定標準是我國現在執行的、最為有限的一個標準。但是同樣,針對居民區的聲音環境質量標準的制定也是以確保居民區聲音質量為根本出發點而設計的標準。所以,也就是說,無論鐵路邊界噪音的最大標準值是多少,鐵路邊界實際的噪音值也不應該超過居民區的這個聲音環境質量標準值。這兩個標準值之間是有較大的不同,但是若兩者能夠較好的協調,那么將能夠實現更好為人們服務的目的。
(3)高速鐵路的的聲音屏障降噪效果的評價量一般有兩個,即晝夜連續A聲級插入損失值以及列車通過時的穩定插入損失值。高速鐵路之所以設置聲音屏障工程的根本目的就是為了盡可能消除和減小列車運行產生的噪音。但是,當我們在這個屏障中使用晝夜連續A聲級作為主要的評價量時,就會出現測量過程中有其他生源進入評價范圍,影響插入損失值的問題。所以,相比較而言,使用列車運行時的聲級插入損失值作為聲音屏障的評價量則相對比較符合實際。本研究就使用列車運行計算評價量方式,實踐結果顯示,這種評價方式除了可以有效避免其他噪聲源影響的問題,同時又能夠為測量人員創造良好的測量環境,提高測量效率。本測試在測試A聲屏障降噪效果時,在不同的測試位置和距離均有明顯差異,即在距離外車道中心線大約30m的地方測試結果是能夠降低大約7~13dB(A)的噪音。而在路堤聲屏障為3.5m高左右地位測試,測試結果顯示該地方能夠降低大約3.6~6.5dB(A)噪音。出現這種現象的原因可能是鐵路周圍有綠化帶,所以將一部分噪音給隔離和消除。
總之,進行高速鐵路交通環境噪聲監測的目的是為了客觀真實地反映環境噪聲污染水平,從而為高速鐵路環境噪聲污染治理提供科學的依據。因此,必須針對高速鐵路的具體特點采取合理的環境噪聲監測實施方案,合理確定監測點位,正確選擇監測儀器,不斷提高監測人員的業務技術水平,確定好監測時間。只有這樣才能準確掌握鐵路交通環境噪聲現狀,分析其變化趨勢和規律,為環境噪聲治理提供科學的監測依據,從而保障鐵路沿線居民的聲環境質量。
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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.148