Тема 5. Оценка уровня акустического воздействия транспорта

Цель занятия: провести оценку акустической нагрузки транспорта на окружающую среду.

Задачи: изучить факторы влияющие на рассеивание шума в атмосфере, определить параметры звукового давления и величину снижения уровня шума от источника, наметить мероприятия по снижению шума и.

Оценка уровня шумового воздействия транспорта на окружающую среду производится при наличии в зоне влияния дороги мест, чувствительных к шумовому воздействию селитебных и промышленных территорий населенных пунктов, санитарно-курортных зон, территорий сельскохозяйственного назначения (при наличии специальных требований), заповедников, заказников, а также в других случаях специально обусловленных заданием на проектирование.

Возникающий при движении транспортных средств шум ухудшает качество среды обитания человека и животных на прилегающих к дороге территориях. Шум действует на нервную систему человека, снижает трудоспособность, уменьшает сопротивляемость сердечно-сосудистым заболеваниям.

Исходными данными для расчета шумовых характеристик автотранспортных потоков являются [11]:

- интенсивность движения автотранспорта в часы пик дневного времени и наиболее шумный час ночного времени, натуральные ед./ч;

- суммарная доля грузового и общественного транспорта в потоке, %;

- средняя скорость движения автотранспорта в потоке, км/ч.

Для повышения точности расчета шумовых характеристик автотранспортных потоков необходимо учитывать ряд дополнительных параметров рассматриваемых магистралей, таких как:

- продольный уклон проезжей части магистрали (улицы, дороги);

- тип верхнего покрытия проезжей части;

- ширина разделительной полосы;

- число полос движения транспорта;

- длительность светофорного цикла вблизи перекрестков (разрешающая/запрещающая фаза светофора);

- тип застройки по обе стороны магистрали.

Кроме шумовых характеристик автотранспортных потоков, для расчетов ожидаемых уровней шума в расчетных точках на территории и в застройке населенных пунктов необходима следующая исходная информация:

- планировочная подоснова населенного пункта (города) с указанием расположения всех учитываемых автотранспортных магистралей;

- на планировочной подоснове должны быть показаны функциональные зоны или защищаемые от шума объекты (в соответствии с масштабом карты) и должен быть установлен допустимый для них уровень звука в соответствии с санитарными нормами (СН 2.2.4/2.1.8.562-96);

- для каждой автотранспортной магистрали должны быть выделены участки с характерными параметрами движения и состава транспортных потоков и рассчитаны их шумовые характеристики;

- для выполнения акустических расчетов необходимо дополнительно определить по проекту вертикальной планировки территории отметки высот проезжей части магистралей, расчетных точек, основания проектируемого экрана.

Задание:

1. Определить уровень звукового давления от заданного источника.

2. Рассчитать эквивалентный уровень шума в придорожной полосе.

3. Определить величину снижения уровня шума в зависимости от высоты и положения экрана.

4. Используя параметры, приведенные в справочных таблицах, определить уровень шума в расчетной точке.

5. Наметить план мероприятий по снижению уровня акустической нагрузки.

6. Предусмотреть мероприятия по охране растительного и животного мира в районе действия источника антропогенной нагрузки.

Порядок выполнения расчетов:

Уровень звукового давления определяется по формуле:

(9)

где L_p- уровень звукового давления в дБ;

P- интенсивность действующего звука (шума), Вт/м²;

P_o - интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости при частоте звука 1000 Гц (принимается равным 10^-12 Вт/ м²).

Оценку производственного шума в соответствии с СНиП 11-12-77 проводят по величине эквивалентного уровня измерением в дБА, что позволяет учесть неоднородность интенсивности шума во времени [12].

Величина эквивалентного уровня транспортного шума, образующегося на эксплуатируемой дороге зависит от следующих факторов:

• Транспортные факторы:

- количество транспортных средств (интенсивность движения);

- состав движения;

- эксплуатационное состояние транспортных средств;

- объем и характер груза;

- применение звуковых сигналов.

• Дорожные факторы:

- плотность транспортного потока;

- продольный профиль (подъемы, спуски);

- наличие и тип пересечений и примыканий;

- вид покрытия, шероховатость;

- ровность покрытия;

- поперечный профиль, наличие насыпей и выемок;

- число полос движения;

- наличие разделительной полосы;

- наличие остановочных пунктов для транспорта.

• Природно-климатические факторы:

- атмосферное давление;

- влажность воздуха;

- температура воздуха;

- скорость и направление ветра, турбулентность воздушных потоков;

- осадки.

Прогнозирование эквивалентного уровня транспортного шума на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения допускается проводить по приближенной формуле:

(10)

где L_трп – уровень шума на расстоянии 7,5 м от оси ближней полосы движения, дБА;

N-расчетная часовая интенсивность движения, авт./час;

F – фоновый уровень шума, принимается по данным местных органов санитарно-эпидемиологического надзора.

Эквивалентный уровень шума в придорожной полосе определяется по формуле:

(11)

где ∆L_v – поправка на скорость движения (табл. 8);

∆L_i – поправка на продольный уклон (табл. 9);

∆L_d – поправка на вид покрытия (табл. 10);

∆L_k -поправка на состав движения (табл. 11);

∆L_диз – поправка на количество дизельных автомобилей (табл. 12);

∆L_L – величина снижения уровня шума в зависимости от расстояния в метрах от крайней полосы движения (табл. 13);

К_р – коэффициент, учитывающий тип поверхности между дорогой и точкой измерения (табл. 14).

Таблица 8 – Значения величины

Интенсивность движения, ,	Значения в зависимости от скорости движения, дБА
авт./час	30	40	50	60	70
50	63,5	65,0	66,5	68,0	69,5
100	66,5	68,0	69,5	71,0	72,5
230	69,5	71,0	72,5	74,0	75,5
500	72,5	74,0	75,5	77,0	78,5
880	75,5	76,0	77,5	79,0	80,5
1650	76,5	78,0	79,5	81,0	82,5
3000	78,5	80,0	81,5	83,0	84,5

Таблица 9 – Значение поправок на продольный уклон - ∆L_i

Величина продольного уклона проезжей части, ‰	Величина поправки ,дБА
до 20	0
40	+1
60	+2
80	+3
100	+4

Таблица 10 – Значение поправок на вид покрытия - ∆L_d

Вид покрытия	Величина поправки ∆Ld, дБА
Литой и песчаный асфальтобетон	0
Мелкозернистый асфальтобетон	-1,5
Черный щебень	+1,0
Цементобетон	+2,0
Мостовая	+6,0

Таблица 11 – Величины поправок на состав движения - ∆L_k

Относительное количество грузовых автомобилей и автобусов (не дизель­ных), %	5-20	20-35	35-50	50-60	65-85
Величина поправки ∆Lk, дБА	-2	-1	0	+1	+2

Таблица 12 – Значение поправок на количество дизельных автомобилей - ∆L_диз

Относительное число грузовых автомобилей и автобусов с дизельными двигателями, %	5-10	10-20	20-35
Величина поправки ∆Lдиз, дБА	+1	+2	+3

Таблица 13 – Значение снижения уровня шума в зависимости

от расстояния от крайней полосы движения - ∆L_L

Расстояние , м	Величина поправки ∆LL, дБА
	Число полос движения
	2	4		6
		ширина разделительной полосы, метров
		5	12	5	12
25	4,6	3,6	3,4	3,2	3,0
50	7,5	6,1	5,7	5,5	5,2
75	9,2	7,7	7,2	7,1	6,7
100	10,4	8,8	8,4	8,1	7,7
150	12,2	10,5	10,0	9,7	9,3
250	14,4	12,2	11,6	11,4	11,0
300	15,2	13,4	12,8	12,6	12,1
400	16,4	14,6	14,0	13,8	13,3
500	17,4	15,6	15,0	14,7	14,3
625	18,3	16,5	15,9	15,7	15,2
750	19,1	17,3	16,7	16,5	16,0
875	19,8	18,0	17,4	17,1	16,4
1000	20,4	18,5	18,2	17,7	17,2

Таблица 14 – Коэффициенты, учитывающие тип поверхности

между дорогой и точкой замера К_р

Тип поверхности
Вспаханная	1,0
Асфальтобетон, цементобетон, лед	0,9
Зеленый газон	1,1
Снег рыхлый	1,25

Полученные величины эквивалентного уровня шума ∆L_экв не должны превышать для конкретных условий предельных величин, установленных санитарными нормами, приведенными в Приложении Г.

Если установленные предельные значения превышены, следует применять мероприятия и сооружения защиты от шума.

Рекомендуются следующие мероприятия:

- устройство древесно-кустарниковой полосы;

- применение шумозащитных барьеров, валов;

- прокладка трассы дороги в выемке;

- перенос трассы дороги.

При применении шумозащитных мероприятий уровень шума в расчетной точке определяется по формуле:

(12)

где L_экв – эквивалентный уровень шума;

∆L_b – величина снижения уровня шума различными типами зеленых насаждений, принимается по приложению Д;

∆L_z – величина снижения уровня шума в зависимости от высоты и положения экрана (формула 13):

(13)

где ∆L_{Аэкр α} определяется в следующем порядке:

а) определяется ∆L_{Аэкр β} в зависимости от высоты экрана по формуле:

(14)

Расчетные показатели отображены на рисунке 5 и 6

(15)

 где а - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и верхней кромкой защитного сооружения, м;

в - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой защитного сооружения, м;

с - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, м;

Н - высота защитного экрана или глубина выемки, м;

h₁ - высота геометрического центра источника шума над поверхностью дороги, м;

h₂ - высота расчетной точки над поверхностью дороги, метров;

h_эф - эффективная высота защитного сооружения, м;

- расстояние от расчетной оси полосы движения до границы откоса выемки или до экрана, м;

- проекция откоса выемки на горизонтальную плоскость, м;

L - расстояние от геометрического центра источника шума до заданного объекта, м.

Рисунок 5 – Схема к расчету шумового воздействия

Отсюда следует, что расчетная точка должна быть удалена от края выемки на расстояние не менее ее глубины, т.е.

(16)

Высота источника шума над поверхностью покрытия для легкового движения h₁ принимается равным 0,4 м, для грузового - 1,0 м. Величину ∆L_{Аэкр β} можно определить также по таблице 15.

Таблица 15 – Величины ∆L_{Аэкр β}

Разность путей прохождения звука а+в-с, м	0,02	0,06	0,14	0,28	0,48	1,4	2,4
Снижение уровня звука ∆LАэкр β, дБА	8	10	12	14	16	20	22

б) определяется величина снижения уровня шума в зависимости от положения экрана в плане (рис. 6) - ∆L_{Аэкр α1 и} ∆L_{Аэкр α2} по таблице 16.

 

Рисунок 6 – Схема расчета длины противошумового экрана

Таблица 16 – Снижение уровня шума, дБА

Величина	угол α1 или α 2 в градусах
	45	50	55	60	70	80	85
6	1,2	1,7	2,3	3,0	4,5	5,7	6,0
8	1,7	2,3	3,0	4,0	5,6	7,4	8,0
10	2,2	2,9	3,8	4,8	6,8	9,0	10,0
12	2,4	3,1	4,0	5,1	7,5	10,2	11,7
14	2,6	3,4	4,3	5,4	8,1	11,5	13,3
16	2,8	3,6	4,5	5,7	8,6	12,4	15,0
20	3,2	3,9	4,9	6,1	9,4	13,7	18,7
24	3,5	4,3	5,8	6,5	10,2	15,4	22,6

в) определяется ∆L_{Аэкр α} как наименьшая из ∆L_{Аэкр α1 и} ∆L_{Аэкр α2}

Δ_д – поправка, зависящая от величины разности ∆L_{Аэкр α1} - ∆L_{Аэкр α2 (}табл. 17).

Таблица 17 – Величины поправки, Δ_д

∆LАэкр α1 - ∆LАэкр α2	0	2	4	8	12	16	20
Поправка Δд	0	0,8	1,5	2,4	2,8	2,9	3,0

При проектировании шумозащитных посадок следует стремиться получить в сечении общего контура форму треугольника с более пологой стороной к источнику шума. В этих целях ряды в широких полосах располагают в следующем порядке: 1 - низкий кустарник; 2 - высокий кустарник; 3 - дополнительные древесные породы (подлесок); 4-7 - ряды основных пород; 8 - дополнительные породы; 9 - высокий кустарник (номер ряда считается от источника шума).

Расстояния между растениями следует принимать в соответствии с таблицей 18.

Таблица 18 – Расстояния между растениями в шумозащитных посадках

Тип растений	в ряду, м	между рядами, м
Основная порода	3,0	3,0
Дополнительная порода	2,0	2,0
Высокий кустарник	1,0-1,5	1,5
Низкий кустарник	0,5	1,5

При проектировании шумозащитных полос на снегозаносимых участках дороги следует учитывать необходимость соблюдения минимального расстояния между бровкой земляного полотна и краем посадок в соответствии с СНиП 2.05.02-85.

При конструировании шумозащитных ограждений следует учитывать эстетические требования, безопасность движения, прочность, устойчивость, технологические условия строительства и эксплуатации. На рисунке 7 и в Приложении Е показаны некоторые примеры конструктивных решений шумозащитных экранов, валов, выемок.

а) шумозащитный грунтовый вал при проложении дороги в насыпи

б) шумозащитный грунтовый вал при проложении дороги в выемке

Рисунок 7 – Примеры конструктивных решений по защите от транспортного шума

Воздействие линейных источников на животный и растительный мир

При проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов следует учитывать возможные их негативные воздействия на растения и животных. Если эти воздействия вызывают гибель или переселение даже отдельных биологических видов, наступают изменения природной системы в данной местности, ухудшающие состояние окружающей среды.

Воздействия на растительный и животный мир могут быть прямыми (механические, повреждения, уничтожение, отравление производственными отходами, отработавшими газами транспортных средств или строительных машин, влияние шума и т.п.) или косвенными, которые обусловлены изменением среды обитания.

Обоснованием проектных решений должны служить выполненные по данным экологических обследований оценки возможного количественного или качественного ущерба лесам, охотничьим и редким животным и птицам, промысловым и ценным видам рыбы, а также сельскохозяйственному производству.

Заказчиком, по требованию соответствующих природоохранных органов или других заинтересованных ведомств, могут быть выданы дополнительные задания на проектирование мероприятий по охране растений, ценных видов животных, заповедных или иных угодий особого природоохранного режима или специальных видов сельскохозяйственного производства. Мероприятия по дополнительным заданиям разрабатываются индивидуально, как правило, при участии специализированных научных или проектных учреждений [13].

Проложение трассы автомобильной дороги или мостового перехода, размещение сооружений дорожного комплекса на залесенных территориях следует осуществлять с учетом группы леса, установленной Основами лесного законодательства.

Не допускается прокладка автомобильных дорог с транзитным движением по территории заповедников и заказников, санитарно-защитным (кроме подходов к мостам) и санитарно-курортным зонам, охраняемым урочищам и зонам, отнесенным к памятникам природы и культуры.

Назначать места перехода через водотоки и проектировать подходы к мостам необходимо с учетом максимального сохранения водоохранных зон и лесных полос по берегам.

В местах возможного повышения уровня грунтовых вод необходимо устраивать водоотвод или дренирование, а в местах понижения - предупреждать изменение направления и расхода подпочвенного стока водопропускными и дренажными устройствами. При проектировании насыпей и выемок в залесенных местах не следует допускать изменения уровня грунтовых вод более, чем на 0,5 м.

При расчистке полосы для дорожных работ не допускается складирование лесоматериалов, порубочных отходов, выкорчеванных пней в пределах отведенных земель и на территории леса за границами отвода. Проектом подготовительных работ должны быть предусмотрены специальные места для временного складирования отходов с указанием способов и путей их вывоза к месту захоронения, переработки или сбыта. Вывоз древесины и отходов от расчистки должен выполняться в течение сезона порубочных и корчевальных работ (предпочтительно в зимнее время).

При проложении автомобильной дороги через лес загрязнение придорожной территории отработавшими газами за пределами полосы отвода (по окиси углерода) не должно превышать:

- разовая концентрация - 3 мг/м³;

- среднесуточная - 1 мг/м³.

Расчетную концентрацию загрязнения атмосферного воздуха окисью углерода следует определять по методике, приведенной в главе 4 настоящих рекомендаций.

При проложении трассы через хвойные леса следует учитывать повышение опасности возгорания сухих материалов вследствие выброса с отработавшими газами раскаленных частиц твердых материалов, а также небрежного обращения с огнем водителей и пассажиров.

Правилами противопожарной безопасности предусмотрено устройство минерализированных полос по границам полисы отвода и вокруг деревянных мостов, расположенных в хвойных лесах на сухих почвах (табл.19).

Указанные полосы, а также специальные противопожарные разрывы между деревянными сооружениями и границей хвойного леса назначаются по требованию органов лесного хозяйства.

Таблица 19 – Ширина минерализированных полос по границам

полосы отвода автомобильных дорог

Характер растительного покрова	Ширина полосы, метров
Лишайник, мох зеленый	1,0-1,5
Ягодники, вереск	1,5-2,5
Травяной покров	2,5-4,0

В проекте дороги, особенно вблизи крупных городов, должны быть предусмотрены меры, предотвращающие дигрессию леса вследствие рекреационного использования.

Возможность несанкционированного съезда автомобилей за пределы проезжей части и обочин или с выделенных стоянок должны быть полностью исключены.

Места, предлагаемые для рекреационного использования, включая площадки отдыха, стоянки для остановки автомобилей и т.п., должны быть отделены от территорий иного назначения естественными (водотоки, болота, труднопроходимые заросли и т.п.) или искусственными (проволочные изгороди, валы, канавы) преградами.

При расчете потребной площади для рекреации следует учитывать экологически допустимую нагрузку на естественный ландшафт в соответствии с таблицей 20.

Таблица 20 – Экологически допустимые нагрузки на естественный ландшафт

Тип местности	Экологически допустимая нагрузка, чел/га
Лес хвойный	3,0
Лес лиственный	4,5-8
Лесной луг	24
Лесопарк	15-25
Пляжи	до 1000

На специально оборудованных придорожных площадках отдыха рекреационная нагрузка определяется конкретным расчетом с учетом возможностей технического содержания.

Основным методом защиты животных при проектировании автомобильных дорог является максимальное сохранение природного ландшафта и исключение по возможности непосредственных воздействий на среду их обитания. Места сосредоточения и пути движения животных, указанные местными органами охраны природы (для промысловых животных - местными управлениями охотничьего хозяйства), должны быть зафиксированы на ситуационных схемах [14].

Трассы автомобильных дорог на территории охранных лесов всех категорий, а также на иных территориях - по указанию природоохранных органов, следует прокладывать за пределами зоны влияния на места отстоя, укрытия, размножения крупных и других охраняемых животных.

Для предотвращения уничтожения животных при движении транспорта, что может привести также к дорожно-транспортным происшествиям, на пересечениях путей миграции животных с дорогами с интенсивностью движении более 2000 авт./сутки следует устраивать ограждения по границе полосы отвода высотой 2-2,5 м не менее, чем на 0,5 км в каждую сторону от установившегося пути движения животных. На упомянутых путях миграции на автомобильных дорогах I-III категорий следует устраивать скотопрогоны, как правило совмещая их с искусственными сооружениями в пониженных местах.

Для укрытия животных в придорожной зоне за пределами полосы отвода следует предусматривать устройство убежищ путем посадки плотного кустарника видов, используемых для живых изгородей, ели и др.

Необходимо учитывать, что посадки плодовых деревьев и кустарников привлекают диких животных к дороге.

В случаях, когда трасса дороги или мостовой переход пересекают водные объекты, имеющие рыбопромысловое значение или такие объекты попадают в зону влияния дороги, в проекте следует предусматривать специальные меры защиты водной фауны.

Проложение трассы автомобильной дороги вблизи рыбопромысловых водных объектов, следует согласовывать с органами Роскомрыболовства.

Если в заключении органов Роскомрыболовства и в акте выбора трассы установлена возможность ущерба рыбным запасам, заказчик обязан поручить специализированной рыбохозяйственной научной или проектной организации определить размер ущерба и выдать рекомендации по компенсационным мероприятиям [14].

Если в качестве компенсационных мероприятий рекомендуется строительство самостоятельного рыбоводного объекта, заказчик дорожного сооружения должен принять на себя функции заказчика по его строительству, проектирование выполняется специализированными учреждениями.

Строительство компенсационных объектов осуществляется одновременно с основным сооружением за счет его заказчика.

Размеры ущерба, наносимого рыбному хозяйству определяются в соответствии с Временной методикой оценки ущерба, наносимого рыбным запасам в результате строительства, реконструкции и расширения предприятий, сооружений и других объектов и проведения различных видов работ на рыбохозяйственных водоемах (Госкомприроды СССР и Минрыбхоз СССР, 1989 г.).

Для обеспечения сохранности рыбы и других форм водной флоры и фауны на всех водных объектах не допускается производственное загрязнение водоемов и водотоков, проектирование без согласования с природоохранными органами каких-либо земляных работ, изменяющих очертание берегов, устройство или разрушение валов, каналов, назначение в пределах защитных зон взрывных или гидротехнических работ.

Следует избегать размещения мостовых переходов и трасс автомобильных дорог в местах нерестилищ, зимовальных ям и местах нагула рыбной молоди. При пересечении пойменных проток, служащих для прохода рыбы на нерест, необходимо предусматривать пойменные отверстия, гидравлический режим которых должен обеспечивать нормальное продвижение рыбы к нерестилищам. Отверстия мостов через водотоки должны обеспечивать наименьшее изменение бытовых условий протекания потока, а скорости в русле под мостом быть приемлемыми для прохода рыбы.

Система водоотводных устройств на мостах и подходах к ним должна обеспечивать наиболее эффективное смешение стоков с водой водоема, а при недопустимости сброса - сбор в водоочистные сооружения. Для очистки сточных вод могут применяться простейшие типовые сооружения: пруды-отстойники, рассеивающие выпуски, очистные закрытые сооружения.

При проложении трассы или размещении мостового перехода вблизи рыбохозяйственных объектов материалы инженерных изысканий и экологических исследований должны содержать информацию, требующуюся для разработки мероприятий, направленных на охрану и воспроизводство рыбных запасов, а в необходимых случаях - для составления рыбохозяйственного раздела проекта. Глава о мероприятиях по охране рыбных запасов должна включать в себя:

- описание факторов воздействия проектируемого объекта на условия обитания и воспроизводства рыб и их кормовых организмов в водоеме с учетом их состояния на период проектирования;

- границы акватории, попадающей в зону влияния каждого фактора;

- характер и степень воздействия каждого фактора (негативные и позитивные) на рыбные запасы;

- состав и объем рыбоохранных мероприятий, предупреждающих ущерб рыбным запасам, а также и восстановительных и компенсационных мер при невозможности их полного сохранения.

Кроме пояснительной записки по указанным вопросам в состав данной части раздела проекта должны быть включены ситуационный план района строительства с указанием на нем мест разработки и складирования грунта, сброса сточных вод, а при выполнении гидротехнических работ - карт намыва, мест забора и сброса воды и другие необходимые графические материалы.

Специальные требования по предупреждению ущерба сельскохозяйственному производству должны быть приведены в задании на проектирование с учетом специфики сельскохозяйственного производства.

Вопросы для самоконтроля по теме 5

1. Что понимают под акустической нагрузкой? В каких единицах выражают уровень акустической нагрузки?

2. В чем проявляется негативное воздействие шума на организм человека?

3. Перечислите виды шума.

4. Какие исходные данные необходимы для расчета шумовых характеристик автотранспортного потока?

5. Что понимают под эквивалентным уровнем щума и какие факторы оказывают влияние на его величину?

6. Дайте характеристику методам снижения акустического загрязнения окружающей среды.

7. Дайте характеристику воздействия линейных объектов на животный и растительный мир.