王慧麗 葛江晨 王珊妹 劉年豐

高速鐵路噪聲影響評價新指標研究

王慧麗 葛江晨 王珊妹 劉年豐

針對目前我國高速鐵路飛速發(fā)展但缺乏相應(yīng)的噪聲評價方法和標準的問題，以武廣高鐵南部新城組團某段作為案例進行研究，通過對比噪聲數(shù)據(jù)與人群煩惱率,得出最大聲級LAmax比等效聲級LAeq更適合評價高鐵噪聲；同時提出噪聲變化率這一新的評價量。研究結(jié)果表明：采用最大噪聲級(Lmax–L95)取得的噪聲變化率與噪聲煩惱率A%相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)R為0.9837。建議將最大聲級和噪聲變化率作為高速鐵路噪聲的評價指標。

高鐵噪聲；最大聲級；噪聲變化率

截至2010年，我國高速鐵路已經(jīng)成為世界上高速鐵路運營里程最長、運行速度最高、在建規(guī)模最大的國家[1]，然而隨之而來的噪聲污染被認為是高鐵對社會產(chǎn)生的最大的環(huán)境污染因素。要解決噪聲污染問題，首先要有完備的針對高速鐵路的噪聲標準體系。目前我國并沒有明確提出高鐵噪聲環(huán)境標準，高鐵噪聲的評價方法沿用的是普通鐵路噪聲測量方法及評價標準，即《鐵路邊界噪聲限值及測量方法》（GB 12525 90）。

高速鐵路的噪聲與普通鐵路有顯著差異，趙杭海等的研究表明高速鐵路噪聲的實際持續(xù)時間在6.1～13.5 s之間，而普通鐵路為16.0～25.7 s，說明高速鐵路噪聲更具突發(fā)性，在相同等效聲級（LAeq）情況下，高速鐵路噪聲的主觀煩惱度與主觀干擾度均高于傳統(tǒng)鐵路噪聲[2]，于波，劉敏等的研究表明高速鐵路噪聲的傳播規(guī)律在45～120 m范圍內(nèi)不符合線聲源衰減規(guī)律，衰減較慢[3]，因此鐵路噪聲的評價方法及標準不適用于高鐵噪聲。

1 國內(nèi)外高速鐵路噪聲評價標準介紹

高速鐵路噪聲的評價指標與限值密切聯(lián)系著其影響范圍內(nèi)的人群以及區(qū)域職能，所以各個國家的高鐵噪聲標準都與土地利用分類直接相關(guān)。一般沿線人口稠密的國家，噪聲控制就相對較為嚴格。目前，世界上的高速鐵路主要分布于日本、德國、法國及歐洲的一些其他國家，大部分國家都針對高速鐵路規(guī)定了噪聲評價指標和標準限值，見表1。

表1 國內(nèi)外高速鐵路噪聲管制指標與標準限值[4-6]

日本、歐洲以及中國臺灣關(guān)于高速鐵路噪聲控制指標的標準和法規(guī)中，等效聲級LAeq是優(yōu)選評價量，目前世界上已經(jīng)有多個國家和地區(qū)都同時以等效聲級LAeq和最大聲級LAmax為標準，日本對于新干線則以最大聲級LAmax為唯一標準。借鑒國外標準，以武廣高鐵經(jīng)過的棲士楊灣村作為研究對象，首先采用LAmax評價量對案例區(qū)高鐵噪聲進行評價，進而考慮到高鐵噪聲的突發(fā)性和瞬時性，引入噪聲變化率為新評價指標，通過擬合分析判斷其合理性。

2 高鐵噪聲評價量LAeq和LAmax比較的案例分析

棲士楊灣村位于武廣高鐵西側(cè)，村內(nèi)建筑物沿高鐵平行分布，敏感點距武廣高鐵最近的距離約為30 m，村內(nèi)種植有較密的高大喬木，高鐵經(jīng)過該區(qū)的一側(cè)建有1.5 m高的聲屏障，在30～120 m范圍內(nèi)，地勢有所增高。棲士楊灣斷面高鐵噪聲LAeq監(jiān)測結(jié)果見表2。

表2 棲士楊灣監(jiān)測斷面聲環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果（Leq）

從表2中可以看出在距高鐵30～120 m范圍內(nèi)，采用我國現(xiàn)行評價標準進行評價，晝間噪聲均為不超標，夜間噪聲有不同程度的超標，最大的超標量為2.5 dB。晝間的等效聲級隨距離增加而衰減，而在夜間距離高鐵90 m處，等效聲級不符合衰減規(guī)律，數(shù)值偏大，可能由于進入村落，受到村內(nèi)狗吠聲的影響。對于最大聲級LAmax的監(jiān)測值，借鑒日本新干線的標準進行評價，評價結(jié)果為晝夜均超標。

通過現(xiàn)場勘查和問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，棲士楊灣原居住人口約60人，由于武廣高鐵的施工建設(shè)及日后的運營噪聲影響導(dǎo)致大量人口搬遷，現(xiàn)居住人口不足20人，留守人口中約70%的人對高鐵噪聲的反應(yīng)為高煩惱，實際的人群煩惱度表明高鐵噪聲晝夜均超標。由此可見，選用最大聲級LAmax作為評價量更符合實際情況。

3 新評價量 噪聲變化率ΔL的案例研究

針對高鐵噪聲的突發(fā)性和瞬時性，提出更能反映噪聲變化對人的沖擊影響的新評價量 噪聲變化率。定義為一段時間內(nèi)（10 s）的噪聲的變化量，以ΔL表示，其量綱為dB(A)。為了解武廣高鐵噪聲對沿線一定區(qū)域內(nèi)的居民的影響，對武廣高鐵（中屋湯灣至大宏村段）兩側(cè)居住區(qū)采用社會調(diào)查問卷的方式，調(diào)查受影響人群受噪聲影響在生理上的表現(xiàn)[7]。共發(fā)放80份調(diào)查問卷，收回68份，被調(diào)查者的年齡在26～72歲。以高鐵經(jīng)過時，人群中表示非常煩惱的比率（用A%表示）來表示煩惱程度[8]，調(diào)查和分析結(jié)果見表3。

表3 居民健康狀況調(diào)查表

四個評價量分別與煩惱率擬合后的相關(guān)系數(shù)都在0.95以上，其中噪聲變化率ΔL1（最大聲級Lmax與背景Leq之差）與煩惱率的相關(guān)系數(shù)高達0.983 7，說明用噪聲變化率作為高鐵噪聲的評價標準更客觀地反映了人群的煩惱程度。

為了研究不同的噪聲變化率與噪聲煩惱率的相關(guān)性，選取了四種不同的噪聲變化率計算方法，計算結(jié)果見表4。

表4 噪聲變化率與煩惱率

不同噪聲變化率與煩惱率相關(guān)性結(jié)果見表5：

表5 噪聲變化率與煩惱率的線性擬合結(jié)果

4 結(jié)語

本文通過理論分析與實際測量計算相結(jié)合，以武廣高鐵噪聲對沿線兩側(cè)敏感區(qū)的影響情況為案例，提出評價高鐵噪聲的新評價量最大聲級LAmax和噪聲變化率ΔL，并采用人群問卷調(diào)查研究了新評價量的合理性，對以后的高速鐵路噪聲環(huán)境影響評價和標準的制訂具有借鑒意義。

[1] 杜欣. 我國高速鐵路運營概況與未來需求展望[J]. 中國鐵路, 2011(1): 31-34.

[2] 趙杭海. 高速鐵路與傳統(tǒng)鐵路噪聲對比研究[D]. 杭州: 浙江大學, 2011.

[3] 于波, 劉敏, 楊文通, 等. 京滬高鐵噪聲沿線聲環(huán)境影響分析[J]. 北方環(huán)境, 2013(25): 162-164.

[4] 龔凱, 劉林芽. 國內(nèi)外鐵路噪聲標準概況[J]. 噪聲與振動控制, 2010(2): 156-159.

[5] 中國臺灣行政院環(huán)保署, 交通部. 空字第1020077145號 陸上運輸系統(tǒng)噪音管制標準[S]. 中國臺灣: 行政院環(huán)保署, 2013.

[6] Kalivodaa M, Danneskiold-Sams?e U, Kr ger F, et al. EURailNoise: A Study of European priorities and strategies for railway noise abatement[J]. Journal of sound and vibration, 2003, 267(3): 387-396.

[7] 房建, 雷曉燕. 高速鐵路環(huán)境噪聲評價標準及應(yīng)用[J]. 交通運輸工程與信息學報, 2007(1): 50-55, 90.

[8] Chen Xiaohong, Tang Feng, Huang Zhaoyi, et al. High-speed maglev noise impacts on residents:A case study in shanghai[J]. Transportation Research Part D, 2007(12): 437-448．

X731

A

2095-6444(2014)05-0055-03

2014-06-30

王慧麗、葛江晨，文華學院；王珊妹、劉年豐，華中科技大學環(huán)境工程系。