高鐵噪聲影響評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)初探

馬超

（湘潭市生態(tài)環(huán)境局，湘潭 411100）

引言

近年來，我國高速鐵路得到了飛速的發(fā)展，鐵路里程數(shù)2018年達(dá)到2.9萬公里，已是世界高鐵里程數(shù)第一，給我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了長足的動(dòng)力。但是因?yàn)槲覈形瘁槍Ω哞F制定專門的環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)，隨著高鐵速度的提升，運(yùn)行密度不斷增加，高鐵噪聲污染對沿線居民生產(chǎn)生活日益造成不良影響，危害居民身體健康。相關(guān)的環(huán)境信訪投訴也越來越多，2015年國家鐵路局政府網(wǎng)站郵箱收到信訪投訴郵件達(dá)到2 872件，而相關(guān)的鐵路噪聲評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)又不能適應(yīng)新時(shí)代高鐵噪聲評(píng)價(jià)要求，噪聲污染問題往往等到建成運(yùn)營之后才體現(xiàn)出來，整改難度大，所需費(fèi)用高。因此，本文以武廣高鐵為例，探討科學(xué)合理的高鐵噪聲評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)，為相關(guān)部門制定高鐵噪聲評(píng)價(jià)方法及標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 試驗(yàn)概況

目前，隨著我國高鐵技術(shù)的發(fā)展，速度由100 km/h提升到350 km/h。高鐵的運(yùn)輸能力、運(yùn)輸效率和運(yùn)營頻率都得到了大大提高。而且高鐵噪聲的源強(qiáng)種類，也由輪軌摩擦噪聲，轉(zhuǎn)為以空氣動(dòng)力噪聲、集電系統(tǒng)噪聲及橋梁激勵(lì)噪聲為主[1，2]，噪聲源強(qiáng)大大提高，但是目前我國相關(guān)高鐵噪聲評(píng)價(jià)仍然套用的普通鐵路噪聲的等效噪聲聲級(jí)評(píng)價(jià)方法，并使用《鐵路邊界噪聲限值及測量方法》與《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》相結(jié)合來進(jìn)行噪聲評(píng)價(jià)。世界上主要發(fā)達(dá)國家的高鐵噪聲評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同[3]。 通常采用的等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq和最大A聲級(jí)LAmax兩種評(píng)價(jià)方法，并分別制定合適的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 試驗(yàn)內(nèi)容

本試驗(yàn)以武廣高鐵為例，通過分別采用等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq和最大A聲級(jí)LAmax兩種不同的噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)，對沿線噪聲進(jìn)行預(yù)測，然后結(jié)合實(shí)際測量值及居民煩擾程度，對兩種評(píng)價(jià)方法進(jìn)行比較，并探討合適的噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 試驗(yàn)方法及儀器

本文采用的試驗(yàn)方法：

1）鐵路邊界噪聲限值及測量方法（GB 12525-90）；

2）鐵路沿線噪聲測量技術(shù)規(guī)定（TB /T 3050-2002）；

3）聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3096-2008）。

采用的試驗(yàn)儀器：

AWA6270+型噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀，儀器編號(hào)：THJ-024-8；

AWA6222A型聲校準(zhǔn)器，儀器編號(hào)：THJ-083-4。

儀器在檢驗(yàn)合格的有效期內(nèi)，測量前后使用聲校準(zhǔn)器測量儀器的示值偏差不得大于0.5 dB。

氣象條件：晴，靜風(fēng)。

1.3 試驗(yàn)對象

武廣高鐵項(xiàng)目于2005年6月開工建設(shè)，2009年12月投入運(yùn)營。途徑湖北、湖南、廣東三省，全長約1 068.8 km，投資總額1 166億元。2005年1月原國家環(huán)?？偩謱?xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書以（環(huán)審 [2005]507）號(hào)進(jìn)行了批復(fù)，并于2011年11月通過了國家環(huán)境保護(hù)部組織的環(huán)境保護(hù)“三同時(shí)”驗(yàn)收。驗(yàn)收調(diào)查期間，車速350 km/h，日開行動(dòng)車組50～63對，為近期設(shè)計(jì)值的32～76 %。2018年，根據(jù)列車時(shí)刻表統(tǒng)計(jì)，日開行動(dòng)車組周一至周四平均為80對，夜間最晚至12：40；周五及周末為90對，夜間最晚至1：30，最高時(shí)速可達(dá)394 km/h。

本文試驗(yàn)地點(diǎn)主要選用沿線居民距離較近，噪聲污染較嚴(yán)重的湖南省湘潭市昭山鎮(zhèn)段。涉及6個(gè)行政村，分別為楠木村、七星村、高峰村、幸福村、玉屏村、紅旗村，沿線均未設(shè)置插板式和整體式聲屏障等隔聲降噪防治措施。民房在距離高鐵100 m內(nèi)共有126戶。其中，30 m以內(nèi)的涉及楠木村、七星村、高峰村、幸福村、玉屏村、紅旗村6個(gè)村，共計(jì)39戶。玉屏村最多，達(dá)13戶。30 m～50 m共計(jì)56戶，其中，玉屏村最多達(dá)16戶。50 m～100 m涉及楠木村、七星村、高峰村、幸福村、紅旗村5個(gè)村，共計(jì)31戶。

2 結(jié)果與討論

2.1 噪聲預(yù)測

依據(jù)《鐵路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)噪聲振動(dòng)源強(qiáng)取值和治理原則指導(dǎo)意見（2010年修訂稿）》（鐵計(jì)[2010]44號(hào)），采用Cadna/A軟件模型進(jìn)行噪聲預(yù)測。主要技術(shù)參數(shù)：列車長度200 m，平均速度350 km/h，機(jī)車類型為雙線電氣化，線路類型為雙線電氣化、無砟軌道、無縫鋼軌。根據(jù)村民實(shí)際民房高度，不考慮當(dāng)?shù)氐匦胃叨炔町惖那闆r下，通過對白晝的不同至鐵路外側(cè)軌道中心線距離的點(diǎn)位進(jìn)行噪聲預(yù)測[4]。同時(shí)，依據(jù)《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）和《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525-90），30 m邊界處晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq噪聲限值為70 dB（A），30米以外為以居住為主的2類聲功能區(qū)，晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq噪聲限值為60 dB（A）。本試驗(yàn)參照日本新干線評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[5]，將鐵路邊界外晝間最大A聲級(jí)LAmax標(biāo)準(zhǔn)定為70 dB（A）進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表1。

等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq和最大A聲級(jí)LAmax噪聲都是隨著距離的增加而減小，30 m到120 m總的衰減量均約為8 dB（A）。采用等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq進(jìn)行預(yù)測評(píng)價(jià)，距離30～120 m處均符合《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）2類（晝間）和《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525-90）（晝間）標(biāo)準(zhǔn)限值；采用最大A聲級(jí)LAmax進(jìn)行預(yù)測評(píng)價(jià)，使用最大A聲級(jí)Lmax70dB（A）為標(biāo)準(zhǔn)限值，則需要至約150 m處達(dá)標(biāo)。

2.2 實(shí)測值

選擇噪聲污染嚴(yán)重的昭山鎮(zhèn)幸福村茶塘組不同距離的4處民房附近進(jìn)行了晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq和最大A聲級(jí)LAmax噪聲進(jìn)行監(jiān)測，并同樣結(jié)合《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）2類（晝間）和《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525-90）（晝間）標(biāo)準(zhǔn)對晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將晝間最大A聲級(jí)LAmax噪聲標(biāo)準(zhǔn)定為70 dB（A），監(jiān)測結(jié)果及達(dá)標(biāo)情況如表2。

等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq實(shí)測值與與采用Cadna/A軟件模型進(jìn)行噪聲預(yù)測值相差15 dB（A）左右，最大A聲級(jí)LAmax實(shí)測值與預(yù)測值十分接近。使用等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq進(jìn)行評(píng)價(jià)，約150 m處基本能達(dá)標(biāo)；使用最大A聲級(jí)LAmax約200 m處達(dá)到70 dB的標(biāo)準(zhǔn)值。兩者相差50 m，差距非常明顯。

表1 不同距離的晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq和最大A聲級(jí)LAmax預(yù)測值表

表2 不同距離的晝間等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq及最大A聲級(jí)LAmax實(shí)測值表

2.3 擾民度調(diào)查

經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，武廣高鐵客運(yùn)專線自運(yùn)營以來，產(chǎn)生的噪聲污染嚴(yán)重影響了湘潭市昭山鎮(zhèn)沿線居民正常的生產(chǎn)生活和身心健康。離鐵路最近的民房，有的甚至僅有幾米，瞬時(shí)噪聲達(dá)到110 dB以上，夜間難以入眠，聽力也有下降，特別是對病人、老人和小孩影響更大。家里有進(jìn)行養(yǎng)殖的，生豬經(jīng)常受驚跳欄打架，母豬出現(xiàn)不孕不育、死胎早產(chǎn)的情況。2012年至2019年，湘潭市相關(guān)政府部門受理沿線村民高鐵噪聲污染投訴多達(dá)20余起。本試驗(yàn)，通過對武廣高鐵湘潭市昭山鎮(zhèn)段的楠木村、幸福村、玉屏村，等在未設(shè)置隔聲屏障及無植被、建筑遮擋等隔聲降噪措施的情況下，選擇水平方向不同距離的20處民房外進(jìn)行最大A聲級(jí)Lmax噪聲（晝間）監(jiān)測，并對村民受高鐵噪聲煩擾程度進(jìn)行調(diào)查。煩擾程度依據(jù)目前國內(nèi)外較常用的5級(jí)劃分法[6-9]，即將煩擾程度分為：毫不煩擾、輕微煩擾、中度煩擾、很煩擾、特別煩擾。調(diào)查結(jié)果如表3。

通過實(shí)地調(diào)查可知，最大A聲級(jí)LAmax噪聲基本與表2的噪聲衰減趨勢一致，在200 m處時(shí)降至70 dB（A）的標(biāo)準(zhǔn)限值以下；距離小于200 m時(shí)，居民身體健康、生產(chǎn)生活受到不同程度的影響，表現(xiàn)出隨距離越近煩擾程度越高的趨勢；在距離大于200 m，最大A聲級(jí)LAmax降至70 dB（A）以下時(shí)居民煩擾程度降至可以接受的“不煩擾”程度。在180 m處仍然感到輕微煩擾，比使用等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq進(jìn)行評(píng)價(jià)更加精確。

3 結(jié)論

通過以武廣高鐵為例，選擇民房離高鐵很近，未安裝任何隔聲屏障的湘潭昭山段，采用現(xiàn)在最常用的Cadna/A軟件模型，分別使用等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq及最大A聲級(jí)LAmax噪聲對沿線噪聲進(jìn)行預(yù)測，并與實(shí)測噪聲進(jìn)行比較，判斷其預(yù)測效果。同時(shí)分別使用普通鐵路的噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和LAmax噪聲70 dB（A）標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行結(jié)果評(píng)價(jià)，結(jié)合實(shí)地居民煩擾程度調(diào)查結(jié)果，對噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，綜合分析結(jié)果如下：

1）本試驗(yàn)中，運(yùn)用噪聲預(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測，最大A聲級(jí)LAmax噪聲與實(shí)測值吻合度很好，而等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq預(yù)測結(jié)果相差15 dB左右，預(yù)測效果差。

2）運(yùn)用最大A聲級(jí)LAmax噪聲達(dá)到70 dB（A）的標(biāo)準(zhǔn)限值，在距離200 m處達(dá)標(biāo)，與居民煩擾程度實(shí)地調(diào)查在距離200 m以上時(shí)居民煩擾程度降至可以接受的“不煩擾”程度非常吻合，比沿用現(xiàn)有普通鐵路的噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)等效連續(xù)A聲級(jí)LAeq150 m處就能達(dá)標(biāo)，更為精確。因此，使用最大A聲級(jí)LAmax噪聲評(píng)價(jià)指標(biāo)及70 dB（A）的噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對高鐵噪聲進(jìn)行影響評(píng)價(jià)，比現(xiàn)行使用的普通鐵路噪聲影響評(píng)價(jià)方法更為科學(xué)合理。

3）武廣高鐵已經(jīng)運(yùn)行10年，給沿線居民帶來嚴(yán)重噪聲污染，相關(guān)運(yùn)營單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)后評(píng)價(jià)，采用最大A聲級(jí)LAmax及70 dB（A）的噪聲評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行科學(xué)合理的噪聲評(píng)價(jià)，并分情況對沿線居民進(jìn)行異地安置或采用隔聲屏障等措施消除噪聲污染對居民身體健康及生產(chǎn)生活的影響，確保當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量安全。

表3 不同距離的最大A聲級(jí)LAmax（晝間）噪聲及煩擾度調(diào)查結(jié)果表