軌道交通類項目運營期噪聲環評差異性分析

蔡濤

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢 430063)

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軌道交通類項目運營期噪聲環評差異性分析

蔡濤

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢 430063)

結合目前軌道交通類項目技術特點，分析了不同項目聲環境影響的區別。在《環境影響評價技術導則 聲環境》(HJ 2.4—2009)的基礎上，對不同軌道交通類項目運營期噪聲環評中噪聲源、評價范圍、評價量的差異進行了總結，并從源強、預測模型以及傳播途徑隔聲降噪措施三個方面進行比較分析，以期為不同軌道交通類項目運營期噪聲環評提供借鑒。

軌道交通；聲環境影響評價；源強； 預測模型

伴隨我國經濟不斷發展，軌道交通類型逐漸增多，目前大中型城市建成或在建的軌道類交通運輸方式主要有城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌、有軌電車。軌道交通在改善城市交通狀況的同時也帶來諸多環境問題，其中運營期噪聲問題影響較大，受關注較多。軌道交通運輸類項目噪聲環境影響通常都要求進行一級評價。然而，因為不同軌道交通類運輸方式在設計速度、列車車型、線路敷設方式、適用區域等方面有所區別，所以在評價過程中關注的重點和難點也不同。目前，很多環評單純套用導則，往往缺乏對實際軌道交通類項目聲環境影響評價的總結和分析，本文在結合軌道交通項目技術特點和總結軌道交通項目環評的基礎上，分析了不同軌道交通類項目的噪聲評價差異，以期為軌道交通類項目噪聲環評提供借鑒和參考。

1 軌道交通運輸方式技術參數的差異

軌道交通運輸方式技術參數決定了其對聲環境造成影響的差異，不同設計速度、線路方式以及區域位置直接決定了影響的范圍、人數和對聲環境質量的影響程度。不同軌道類交通運輸方式如表1所示。

城際鐵路專門服務于相鄰城市間或城市群，是旅客列車設計速度在200 km/h及以下的快速、便捷、高密度客運專線線路[1]。如武漢城市圈武黃、武岡、武咸城際鐵路，其線路在城鎮建成區以橋梁為主。

市域鐵路主要服務于中心城區100 km半徑范圍，連接中心城區、周邊新城、城鎮地區以及聯系密切的組團城市各地區，設計速度100～160 km/h[2]。如溫州S1線、在建的臺州S1線，相關線路宜采用地面線或高架線，中心城區經環境和技術比選可采用地下線。

地鐵和輕軌是沿著地下鐵路系統的形式逐步發展形成的一種用電力牽引的快速大運量城市軌道交通模式，主要應用于一線和二線省會城市，如北京、上海、廣州、深圳、武漢、杭州等。地鐵和輕軌的區別主要在于運量差異，因為運量不同，在車型選擇上地鐵選用A型和B型車，輕軌選用C型和D型車，設計時速多在120 km/h及以下。線路在城市中心區以地下為主，包含地面線和高架線。

有軌電車是采用電力驅動并在軌道上行駛的輕型軌道交通車輛，分為獨立線路和共用道路。目前二三線城市新區多在發展這種交通運輸方式，如武漢東西湖區、沈陽渾南新區等。設計時速多在60 km/h以下，線路以地面為主。

表1 不同軌道類交通運輸方式對比

2 軌道交通噪聲環評內容的差異

軌道類交通運輸方式噪聲污染以運營期為主，因其軌道獨立，噪聲影響主要集中在列車通過的較短時間內，相對于公路交通噪聲影響，呈現非連續性。目前軌道類交通運輸方式的評價范圍和評價內容主要依據《環境影響評價技術導則 聲環境》[3]和《環境影響評價技術導則 城市軌道交通》[4]，并結合建設項目實際影響范圍來確定。主要工作流程包括：環境敏感目標的識別、環境敏感目標現狀的調查、環境影響預測和分析、環境保護措施及其可行性論證。結合城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌、有軌電車的特點，歸納不同軌道交通項目在進行噪聲環評過程中的差異性，如表2所示。

表2 不同軌道交通項目噪聲環評內容的差異性

從表2可以看出，地鐵和輕軌、有軌電車因為屬于城市軌道交通，其評價范圍依據《環境影響評價技術導則 城市軌道交通》，為以線路外軌中心線向外150 m；而城際鐵路和市域鐵路的評價范圍依據《環境影響評價技術導則 聲環境》，一般以線路外軌中心線向外200 m，依據不同導致評價范圍不同。目前，通用導則與行業導則評價范圍的差異已經受到關注[5]。地鐵和輕軌相對于城際鐵路、市域鐵路和有軌電車，除了地面線、高架線列車運行產生的噪聲外，還有其他噪聲源，主要有車站風亭、冷卻塔等空調系統。目前，深圳、武漢等城市的居民對于風亭、冷卻塔建設敏感性不斷增強，項目公示期經常出現風亭冷卻塔選址不合理的環保糾紛，因此風亭、冷卻塔也成為地鐵噪聲環評關注的重點。對于評價量，地鐵和輕軌、有軌電車的夜間評價量為夜間運營時段等效聲級，而城際鐵路、市域鐵路采用的是夜間等效聲級，這也是由于通用導則和行業導則差異導致的。

3 軌道交通噪聲環評內容重點的差異

針對軌道交通項目的特點，其噪聲環評的重點有源強的確定、預測模式的選取以及傳播途徑上隔聲降噪的措施。不同的軌道交通項目對各項重點內容的確定也存在差異。

3.1 源強確定的差異

源強確定是進行預測和提出應對措施的基礎，城際鐵路列車源強目前主要依據《鐵路建設項目環境影響評價噪聲振動取值和治理原則指導意見(2010年修訂稿)》[6]，該意見是對已經開通運營鐵路線路聯調聯試過程中大量實測數據的研究成果，目前受到鐵路行業環評人員的廣泛認可。市域鐵路、地鐵和輕軌、有軌電車噪聲源強目前多依據同類型項目類比監測結果，監測方法主要依據《環境影響評價技術導則 城市軌道交通》以及《聲學 軌道機車車輛發射噪聲測量》[7]，評審專家也多建議源強需結合當地已開通同類型的項目進行驗證。新頒布的《建設項目環境影響評價技術導則 總綱》[8]重點提出污染源源強的核算，進一步強化了源強取值的科學性和可靠性。

3.2 預測模式的差異

對預測模式進行選取，城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌以及有軌電車均依據《環境影響評價技術導則 聲環境》。這四種軌道交通預測模型基本相同，主要包括源強模型和聲傳播修正模型兩部分[9]，區別在于地鐵和輕軌中風亭、冷卻塔聲源在考慮幾何發散衰減過程中依據預測點與噪聲源當量距離的遠近分為點聲源、面聲源和特殊情況，而城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌中的地面和高架線、有軌電車列車運行的幾何發散衰減是把噪聲源作為有限長線聲源來考慮的。圖1和圖2是車站風亭、冷卻塔和線路上運行車輛的典型等聲值線圖，由圖可以看出無遮擋區域點聲源呈現明顯圓形衰減，線聲源呈現線性衰減。

(1)地鐵和輕軌風亭、冷卻塔幾何發散衰減計算。當預測點到風亭、冷卻塔的距離大于2倍當量距離Dm或最大限度尺寸時，風亭、冷卻塔視為點聲源，幾何發散衰減計算公式為：

式中，Dm為源強的當量距離，m；d為聲源至預測點的距離，m。

當預測點到風亭、冷卻塔的距離介于當量點至2倍當量距離Dm或最大限度尺寸之間時，風亭、冷卻塔噪聲衰減不符合點聲源衰減特性，計算公式為：

當預測點到風亭、冷卻塔的距離小于當量直徑Dm時，風亭、冷卻塔噪聲接近面源特性，不考慮幾何擴散衰減。

(2)城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌(地面和高架線)、有軌電車幾何發散衰減計算。列車噪聲輻射的幾何發散損失Ct，d，i計算公式為：

式中，d0為源強的參考距離，m；d為預測點到線路的距離，m；l為列車長度，m。

圖1 風亭、冷卻塔典型等聲值線圖Fig.1 Sound value of the ventilating pavilion and cooling tower

圖2 線路上車輛典型等聲值線圖Fig.2 Sound value of train on the rail

地鐵和輕軌中風亭和冷卻塔聲源幾何發散依據預測距離與聲源當量不同，近似為點聲源、面聲源和特殊發散三種情況考慮，而城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌(地面和高架線)以及有軌電車線路上運行列車聲源幾何發散等效為有限長偶極子線聲源的發散衰減。實際應用中應結合預測點位置、聲源尺寸細化情景預測。

3.3 隔聲降噪措施的差異

傳播途徑的隔聲降噪措施，針對城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌(地面和高架線)、有軌電車，工程上應用的有直立式、半封閉和全封閉式聲屏障，且多以直立式聲屏障為主；針對地鐵風亭、冷卻塔的措施主要有消聲器和消聲百葉圍欄。值得注意的是，隔聲降噪措施的應用是一個不斷發展的過程，在滿足環保標準要求的情況下，針對軌道交通建設項目大運量、時效性和安全性的需求，還需要著重考慮技術可行性、運營安全性和景觀協調性。目前，針對城際鐵路進城區路段以及地鐵和輕軌地面和高架線路段，直立式聲屏障降噪措施的隔聲降噪效果爭論較多，公眾接受度在下降，其實際降噪效果與結構形式、頻譜特性以及聲源構成等諸多因素相關[10-11]；實踐中局部半封閉和全封閉的工程案例在增多，后期應加強對降噪措施特別是聲屏障的聲學驗證和標準化設計研究以優化聲屏障設計。隨著技術的發展，隔聲降噪措施也會有更多的可選擇性。

4 結語

根據目前軌道交通類項目的技術特點，分析了不同軌道交通項目產生噪聲環境影響的特點，地鐵和輕軌噪聲源包括以風亭、冷卻塔空調系統的點源和運行列車的線源，而城際鐵路、市域鐵路以及有軌電車噪聲源主要以運行的列車線源為主。結合現有環評技術導則分析不同項目運營期噪聲環評的差異性，由于行業導則和通用導則的差別，地鐵和輕軌、有軌電車評價范圍為線路外軌中心線向外150 m，夜間評價量為夜間運營時段等效聲級，而城際鐵路、市域鐵路為線路外軌中心線向外200 m，夜間評價量為夜間等效聲級。此外，從噪聲評價過程中的源強、預測模式和傳播途徑中隔聲降噪措施三個方面探討了不同項目的區別，地鐵和輕軌中風亭、冷卻塔聲源幾何發散呈現點聲源、面聲源和特殊發散，城際鐵路、市域鐵路、地鐵和輕軌(地面和高架線)、有軌電車中運行列車呈現偶極子線聲源發散。

目前，我國二三線城市軌道交通類項目發展迅速，噪聲影響問題日益突出，新形勢下應對現行通用導則和行業導則適用范圍、評價量以及其他方面結合實際情況進行合理明確。受現有導則體系、技術發展限制，后期軌道交通類項目聲環評還需結合工程特點細化不同情境下聲環境預測模型，結合工程實施的不同隔聲降噪措施驗證其降噪效果，增加對隔聲降噪措施的聲學驗證和標準化設計研究，為軌道交通類項目聲環評措施提供理論依據。

[1] 國家鐵路局. TB 10623—2014城際鐵路設計規范[S]. 北京: 中國鐵道出版社, 2014.

[2] 中國鐵道協會. CRS 001—2017 市域鐵路設計規范(征求意見稿)[S]. 北京: 中國鐵道出版社, 2017.

[3] 環境保護部. HJ 2.4—2009 環境影響評價技術導則 聲環境[S]. 北京: 中國環境科學出版社, 2009.

[4] 環境保護部. HJ 453—2008 環境影響評價技術導則 城市軌道交通[S]. 北京: 中國環境科學出版社, 2009.

[5] 周裕德. 聲環評導則實施中相關問題思考與建議[J]. 環境影響評價, 2016, 38(4): 1- 4.

[6] 鐵道部. 關于印發《鐵路建設項目環境影響評價噪聲振動源強取值和治理原則指導意見(2010年修訂稿)》的通知[Z]. 北京, 2010.

[7] 國家質量檢驗檢疫總局, 國家標準化管理委員會. GB/T 5111—2011 聲學 軌道機車車輛發射噪聲測量 [S]. 北京: 中國標準出版社, 2011.

[8] 環境保護部. HJ 2.1—2016 建設項目環境影響評價技術導則 總綱[S]. 北京: 中國環境科學出版社, 2016.

[9] 戶文成, 王蓓蓓, 吳瑞, 等. 道路交通噪聲預測模型實踐探析[J]. 環境影響評價, 2016, 38(4): 14- 17.

[10] 尹皓, 李耀增, 辜小安. 高速鐵路聲屏障降噪效果及其影響因素分析[J]. 中國鐵路, 2009(12): 45- 46.

[11] 吳小萍, 費廣海, 廖晨彥. 高速鐵路不同高度聲屏障的降噪效果分析[J]. 中國鐵道科學, 2015, 36(3): 127- 132.

Analysis of Different Noise Environmental Impact Assessment for Rail Transit Projects in the Operation Period

CAI Tao

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co., Ltd., Wuhan 430063, China)

In light of the varied technical characteristics of rail transit projects, the differences of their noise environmental impact in the operation period are analyzed. Based on theTechnicalGuidelinesforNoiseImpactAssessment(HJ 2.4-2009), the differences are reflected in noise sources, evaluation scope and assessment value. Three key aspects of the differences are elaborated in terms of pollution source intensity, predicting model, and noise reduction measures in order to provide reference for future noise impact assessment of varied rail transit projects.

rail transit; noise environmental impact assessment; pollution source intensity; predicting model

2017-01-20

蔡濤(1989—)，男，湖北黃岡人，助理工程師，碩士，主要研究方向為軌道交通噪聲振動，E-mail：963522702@qq.com

10.14068/j.ceia.2017.04.011

X827

A

2095-6444(2017)04-0045-05