任一力,涂圣鋒
溫州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,浙江 溫州 325003
道路交通噪聲實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)可能會(huì)成為將來的趨勢(shì)[1],但人工監(jiān)測(cè)仍然是當(dāng)前的主要方法,也是目前環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)的惟一方法。隨著我國城市規(guī)模擴(kuò)大,城市道路數(shù)量和長度都迅速增加,道路交通噪聲的測(cè)點(diǎn)數(shù)也隨之增加。按照環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展趨勢(shì),監(jiān)測(cè)頻次也將要求增加,這必將帶來監(jiān)測(cè)工作量的增加。目前按照《聲學(xué) 環(huán)境噪聲測(cè)量方法》(GB/T 3222—1994)或《聲環(huán)境質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測(cè)暫行技術(shù)規(guī)定》的要求,道路交通噪聲每個(gè)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)時(shí)間為20 min,監(jiān)測(cè)工作量很大。該研究將20 min的監(jiān)測(cè)分為連續(xù)的4次5 min監(jiān)測(cè),將20 min和5 min的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
使用HS5618積分式聲級(jí)計(jì)測(cè)量道路交通噪聲連續(xù)等效A聲級(jí),前聲級(jí)計(jì)用ND9型聲級(jí)校準(zhǔn)器校準(zhǔn)。按照GB/T 3222—1994的要求設(shè)置測(cè)點(diǎn),測(cè)量道路交通噪聲時(shí),測(cè)量時(shí)間采用5 min,記錄等效聲級(jí)Leq,5。每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)量4次,中間不停頓,共測(cè)量20 min。測(cè)試同時(shí)記錄每次的車流量。
在正常條件下監(jiān)測(cè),共監(jiān)測(cè)了25個(gè)測(cè)點(diǎn)。車流量范圍為516~5 010輛/h(20 min測(cè)量值),道路情況有單塊板式、三塊板式,部分有綠化帶,寬度范圍為8~40 m,平均寬度27.1 m,代表總長度30.02 km。監(jiān)測(cè)期間,很少有喇叭聲。
計(jì)算4次Leq,5測(cè)量結(jié)果的平均值作為20 min的測(cè)量結(jié)果Leq,20。同樣計(jì)算車流量。道路交通噪聲測(cè)量結(jié)果見表1。
在25個(gè)測(cè)點(diǎn)的4次5 min測(cè)量結(jié)果中,Leq,5的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.3~1.7 dB,標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值為0.9 dB;極差范圍為0.5~4.2 dB,極差平均值為2.0 dB。
同樣計(jì)算前2次和后2次Leq,5測(cè)量結(jié)果的平均值作為10 min的測(cè)量結(jié)果Leq,10。在25個(gè)測(cè)點(diǎn)前后2次Leq,10的極差范圍為0.1~2.2 dB,極差平均值為0.8 dB。
表1 道路交通噪聲測(cè)量結(jié)果
分析表明,實(shí)驗(yàn)條件下,作為單個(gè)測(cè)點(diǎn)的一次短時(shí)測(cè)量,5 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果存在一定差異,10 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果也有一定差異??紤]到道路交通噪聲在短時(shí)段內(nèi)是隨機(jī)變化的,從道路交通噪聲特征來看,這種差異在可接受的范圍內(nèi)。實(shí)際上“采用任意時(shí)間段的測(cè)量值均不能完全代表該路段的噪聲水平”[2];張朋等[3]研究了一天內(nèi)道路交通噪聲的變化,10~40 min的測(cè)量結(jié)果和小時(shí)均值比較并無明顯區(qū)別,說明“對(duì)于相對(duì)較短的測(cè)量時(shí)段延長時(shí)間并無太大意義”。
圖1顯示了4次測(cè)量的Leq,5標(biāo)準(zhǔn)偏差與車流量的關(guān)系??傮w上看,車流量越大,標(biāo)準(zhǔn)偏差越小,與文獻(xiàn)[4]結(jié)果一致,但這種關(guān)系存在著較大的不確定性。車流量較小時(shí),趨勢(shì)不很明顯,車流量3 000輛/h以上時(shí),標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于1.0 dB。
圖1 4次Leq,5標(biāo)準(zhǔn)偏差與車流量的關(guān)系
按路段長度加權(quán)算術(shù)平均計(jì)算4次25個(gè)測(cè)點(diǎn)的Leq,5與Leq,20平均值,兩者相差范圍 為-0.35~0.33 dB,絕對(duì)值均小于0.5 dB。計(jì)算4次 25 個(gè)測(cè)點(diǎn)的Leq,5與Leq,20算術(shù)平均值,兩者相差范圍為 -0.44~0.34 dB,絕對(duì)值也均小于0.5 dB,詳見表2。可見,對(duì)于本次測(cè)試,5 min和20 min的Leq測(cè)量結(jié)果按路段長度加權(quán)算術(shù)平均和直接算術(shù)平均均無明顯差異。
表2 道路交通噪聲平均聲級(jí)結(jié)果比較 dB
研究表明[5-6],對(duì)道路交通噪聲測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,一個(gè)城市的道路交通噪聲測(cè)點(diǎn)數(shù)量優(yōu)化到20個(gè)以上時(shí),即能代表總體道路交通噪聲。所研究道路組成有較好的代表性,測(cè)點(diǎn)數(shù)為25個(gè),基本能代表一個(gè)城市(或區(qū)塊)的道路交通噪聲水平。
按照GB/T 3222—1994方法,城市道路交通噪聲監(jiān)測(cè)主要是反映城市道路交通噪聲的總體水平。平均車流量2 000輛/h左右、測(cè)點(diǎn)數(shù)量25個(gè)、很少有鳴喇叭等情況下,測(cè)量道路交通噪聲采用5 min監(jiān)測(cè)和當(dāng)前所用的20 min監(jiān)測(cè),測(cè)定的道路交通噪聲平均值結(jié)果無差異。
從總體上看,驗(yàn)證了車流量越大,道路交通噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差越小,但這種關(guān)系也存在較大的不確定性。車流量范圍為516~5 010輛/h,流量為中等流量至大流量,得到的基本結(jié)論對(duì)于車流量小于500輛/h的小流量情況下是否同樣適用有待進(jìn)一步驗(yàn)證。此外,道路交通噪聲影響因素復(fù)雜,道路結(jié)構(gòu)、車輛組成以及交通管理狀況都會(huì)產(chǎn)生影響噪聲,特別是在各種特殊條件下,不同的測(cè)量時(shí)間長度對(duì)道路交通噪聲結(jié)果可能存在不同的差異。
[1]劉硯華,張朋,李文君,等.道路交通噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)中最少監(jiān)測(cè)時(shí)間研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè),2011,27(2):76-78.
[2]李文君,張金艷,張朋,孫宏波.道路交通噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)應(yīng)用探討[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù),2010,22(2):67-69.
[3]張朋,韓靜,張金艷.道路交通噪聲最佳測(cè)量時(shí)間和時(shí)段研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè),2007,23(6):33-35.
[4]趙仁興,魏志剛,楊淑穩(wěn).道路交通噪聲的采樣偏差分析[J].中國環(huán)境監(jiān)測(cè),1990,6(2):4-7.
[5]張金艷,張建,張朋,等.天津市道路交通噪聲監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)研究[J].噪聲與振動(dòng)控制,2006,18(5):111-112,119.
[6]王天利,謝佳茵.城市交通噪聲監(jiān)測(cè)優(yōu)化布點(diǎn)研究[J].噪聲與振動(dòng)控制,2010,22(4):44-46,49.