辜小安

重載鐵路環(huán)境影響評價中噪聲源強取值的合理確定

辜小安

《鐵路建設(shè)項目環(huán)境影響評價噪聲振動源強取值和治理原則指導(dǎo)意見（2010年修訂稿）》中尚未對重載鐵路噪聲源強做出規(guī)定。該文在分析比較了國內(nèi)外重載鐵路主要技術(shù)參數(shù)及噪聲源強測試結(jié)果的基礎(chǔ)上，初步提出我國擬規(guī)劃建設(shè)的重載鐵路噪聲源強值宜確定為：Ⅰ級鐵路，無縫、75 kg/m鋼軌，軌面狀況良好，混凝土軌枕，有砟道床，平直、4 m高路堤線路，25 t軸重C80貨物列車，列車運行速度為80 km/h條件下，距列車運行線路中心25 m，軌面以上3.5 m處的噪聲源強值可初步確定為82 dB(A)。

重載鐵路；噪聲；源強

根據(jù)《鐵路主要技術(shù)政策》中的定義：“重載鐵路為滿足列車牽引重量8 000 t及以上、軸重為27 t及以上、在至少150 km線路區(qū)段上年運量大于4 000萬t 三項條件中兩項的鐵路[1]。本文所討論的噪聲振動源強僅適用于上述邊界條件下的重載鐵路線路環(huán)境影響評價工作。

1 我國重載鐵路工程概況

重載鐵路運輸因其運能大、效率高、運輸成本低而受到世界各國的廣泛重視，目前國外如美國、加拿大、巴西、澳大利亞、南非等國，大力發(fā)展重載鐵路運輸，大量開行重載列車。其中美國、加拿大、澳大利亞已普遍采用35 t軸重列車，巴西、瑞典已采用33 t 軸重列出。詳見表1。

表1 國外重載鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一覽表[2]

依據(jù)重載鐵路定義，目前我國已投入運營的既有鐵路中僅大秦鐵路屬重載鐵路范疇，列車牽引重量8 000 t 以上、在至少150 km線路區(qū)段上年運量大于4 000萬t。該線路是借鑒北美、加拿大、澳大利亞等國開行重載單元列車的經(jīng)驗，由中國自行設(shè)計和建設(shè)的第一條雙線電氣化運煤專線，全長653 km。建成初期開行重載單元列車，2006年正式開行2萬t重載組合列車。其機車牽引主要采用HX系列大功率機車，目前主要運用的機車型號為D和型，單機功率為7 200 ～10 000 kW。車輛主要采用C80運煤敞車，機車車輛的主要技術(shù)參數(shù)見表2。由表中數(shù)據(jù)可以看出目前大秦鐵路重載列車持續(xù)運行速度為48～70 km/h，軸重25 t。2014年即將通車運營的山西中南部鐵路及擬規(guī)劃建設(shè)的蒙西鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與大秦鐵路基本相當(dāng)，同屬重載鐵路，詳見表3。

表2 大秦鐵路牽引機車和車輛技術(shù)參數(shù)

表3 我國重載鐵路建設(shè)概況[2-4]

重載鐵路的線路條件和所采用的機車車輛等技術(shù)條件有別于普通鐵路，其中直接影響噪聲振動源強的相關(guān)工程內(nèi)容主要體現(xiàn)在鋼軌重量、列車軸重、列車編組、機車牽引質(zhì)量等技術(shù)參數(shù)。兩者間的主要技術(shù)參數(shù)區(qū)別見表4。由此可見，不同的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及對應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，將產(chǎn)生不同的環(huán)境噪聲振動源強。

表4 重載鐵路與普通鐵路主要相關(guān)技術(shù)參數(shù)區(qū)別一覽表[1-6]

2 重載鐵路噪聲源強的合理確定

由于重載鐵路與普通鐵路在工程技術(shù)條件上有較大的差別，因此其噪聲源強也將有所不同。目前在鐵路建設(shè)項目環(huán)境噪聲影響評價中，大多依據(jù)《鐵路建設(shè)項目環(huán)境影響評價噪聲振動源強取值和治理原則指導(dǎo)意見（2010年修訂稿）》（鐵計[2010]44號文，以下簡稱鐵計44號文）中的相關(guān)源強參數(shù)確定。值得注意的是，鐵計44號文中對有關(guān)鐵路噪聲源強的確定，均對應(yīng)有嚴(yán)格的工程邊界條件適用范圍，當(dāng)擬建工程邊界條件不滿足鐵計44號文中的相關(guān)規(guī)定時，不宜直接套用鐵計44號文中給定的源強值，而應(yīng)通過聲源類比測量或從有關(guān)資料、研究報告中獲取。

2.1 鐵計44號文的使用范圍

鐵計44號文中，有關(guān)貨物列車的噪聲源強分別給出了普通貨物列車和新型貨車的源強值。其適用的邊界條件見表5，測點位置：距列車運行線路中心25 m，軌面以上3.5 m處。

表5 鐵計44號文中規(guī)定的普通貨物列車噪聲源強

由表5數(shù)據(jù)可見，在同樣的線路條件運行時，不同類型的貨物列車噪聲源強有所不同。同樣速度條件下，新型貨物列車噪聲源強低于普通貨物列車噪聲源強約2～3 dB(A)。值得注意的是，新型貨物列車噪聲源強只適用與列車構(gòu)造速度大于100 km/h的車輛，且列車軸重為21 t。因此對于蒙西鐵路煤運通道工程，擬采用25 t軸重貨物列車，最高運行速度80 km/h，因其線路條件和車輛條件與鐵計44號文中規(guī)定的邊界條件并不相同，不宜直接套用鐵計44號文中規(guī)定的普通或新型貨物列車噪聲源強值，而應(yīng)按照鐵計44號文中對噪聲源強值的原則要求：“通過聲源類比測量或從有關(guān)資料、研究報告中獲取 確定。

2.2 國內(nèi)外有關(guān)貨物列車運行噪聲源強測試結(jié)果

表6給出了中國大秦鐵路、美國、澳大利亞重載列車、德國、意大利貨物列車運行噪聲測量結(jié)果。為了便于分析比較，表中數(shù)據(jù)均對應(yīng)于80 km/h運行速度條件，測點位置距列車運行線路中心25 m，軌面以上3.5 m處。由表中數(shù)據(jù)可見，對于重載鐵路路基線路，美國、澳大利亞重載貨物列車運行噪聲源強值在80～87 dB(A)間；德國、意大利普通貨物列車運行噪聲源強約為76～86 dB(A)。

表6 國內(nèi)外貨物列車噪聲源強一覽表

由此可見，噪聲源強值與工程線路和機車車輛技術(shù)條件密切相關(guān)。美國重載內(nèi)燃機車采用徑向轉(zhuǎn)向架技術(shù)，可減少輪對對軌道間的沖角，比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架可減少75%，還降低輪軌間橫向作用力，提高穩(wěn)定性；車輛采用新型轉(zhuǎn)向架及懸掛系統(tǒng)，總體而言美國重載鐵路噪聲源強低于其他國家噪聲影響水平。

3 結(jié)論與建議

（1）通過對國內(nèi)外重載鐵路主要技術(shù)參數(shù)及噪聲源強測試結(jié)果的分析比較，初步提出我國擬規(guī)劃建設(shè)的重載鐵路，噪聲源強值宜確定為：Ⅰ級鐵路，無縫、75 kg/m鋼軌，軌面狀況良好，混凝土軌枕，有砟道床，平直、4m高路堤線路，25 t軸重C80貨物列車，列車運行速度為80 km/h條件下，距列車運行線路中心25 m，軌面以上3.5 m處的噪聲源強值可初步確定為82 dB(A)。

（2）建議下階段隨著我國重載鐵路建設(shè)的逐步實施，進(jìn)一步加強對我國重載列車運行噪聲源特性的現(xiàn)場實際測量，掌握我國重載鐵路橋梁、路基線路兩側(cè)區(qū)域，不同列車運行速度、不同牽引質(zhì)量條件下的環(huán)境噪聲源強數(shù)據(jù)，量化給出不同線路條件的噪聲源強差別，并分析評價其與普速、高速鐵路噪聲源強特性的差異。為補充完善我國重載鐵路噪聲源強參數(shù)確定提供技術(shù)依據(jù)。

[1] 鐵道部.鐵路主要技術(shù)政策[EB/OL]. (2013-01-09) [2014-06-16]. http:// www.gov.cn/flfg/2013-02/20/content_2334582.htm.

[2] 錢立新. 世界重載鐵路運輸技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 機車電傳動, 2010(1): 3-7.

[3] 中國鐵道科學(xué)研究院, 晉豫魯鐵路通道公司. 山西中南通道重載鐵路綜合試驗大綱[R]. 北京: 中國鐵道科學(xué)研究院, 晉豫魯鐵路通道公司, 2013.

[4] 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司. 新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道工程環(huán)境影響報告書[R］. 天津: 鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司, 2013.

[5] 鐵道部. TB 10082 2005 鐵路軌道設(shè)計規(guī)范[S]. 北京: 中國鐵道出版社, 2006.

[6] 中國鐵道科學(xué)研究院. 重載鐵路設(shè)計規(guī)范（報批稿）[R]. 北京: 中國鐵道科學(xué)研究院, 2011.

[7] 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心. 鐵路環(huán)境噪聲影響現(xiàn)狀調(diào)查研究[R]. 北京: 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心, 2008.

[8] 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心. 鐵路環(huán)境噪聲影響現(xiàn)狀調(diào)查研究 附錄一美國、墨西哥鐵路噪聲振動控制考察報告[R]. 北京: 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心, 2008.

[9] Koller G, Kalivoda M T, Jaksch M, et al. Noise and Vibration Mitigation for Rail Transportation Systems[M]. Japan: Springer, 2012:159-166.

[10] Official Journal of the European and Communities. Relating to the assessment and management of environmental noise[R]. Brussels: European Parliament and of the Council, 2002.

[11] 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心. 鐵路環(huán)境噪聲影響現(xiàn)狀調(diào)查研究 附錄二國外鐵路噪聲標(biāo)準(zhǔn)[R]. 北京: 中國鐵道科學(xué)研究院, 環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心, 2008.

X731

A

2095-6444(2014)05-0048-03

2014-06-16

辜小安，中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所研究員。