周銀芳

（上海達(dá)恩貝拉環(huán)境科技發(fā)展有限公司，上海 200127）

隨著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，主體縱橫、網(wǎng)絡(luò)棋布的新型道路交通格局正在形成，城市道路交通噪聲污染日益嚴(yán)重。道路交通噪聲具有強(qiáng)度大、涉及面廣、影響范圍大的特點(diǎn)，已成為影響人口眾多的一類主要環(huán)境噪聲污染源，同時(shí)也是環(huán)境噪聲控制中的難點(diǎn)[1]。公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型在公路的規(guī)劃設(shè)計(jì)、公路交通噪聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)中起到重要的作用。1995年，國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒布了第一版的《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 聲環(huán)境》（HJ/T 2.4—1995），并在其中引入了美國(guó)的FHWA公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型，經(jīng)過(guò)數(shù)次改進(jìn)，該模型已日趨完善并在許多國(guó)家得到廣泛應(yīng)用[2-3]，目前國(guó)內(nèi)很多聲學(xué)界學(xué)者也圍繞FHWA模型進(jìn)行了很多相關(guān)研究[4-6]。

本文通過(guò)運(yùn)用FHWA公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型對(duì)廣東某高速公路靠近市區(qū)路段的交通噪聲進(jìn)行預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的對(duì)比分析，為環(huán)評(píng)工作者評(píng)價(jià)其他同類項(xiàng)目提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 工程概況

廣東某高速全線位于廣州市，全長(zhǎng)約65.3 km，雙向八車道，設(shè)計(jì)限速為120 km/h，目前已通車。因項(xiàng)目靠近市區(qū)，通車后接到大量噪聲投訴，為此，對(duì)靠近市區(qū)路段進(jìn)行了車速、車流量和噪聲值的實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，并通過(guò)采用模型預(yù)測(cè)對(duì)比，分析可補(bǔ)救的工程措施和管理措施。

2 計(jì)算模型驗(yàn)證

本次研究采用FHWA公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型，同時(shí)對(duì)該高速附近某小區(qū)敏感點(diǎn)的噪聲現(xiàn)狀進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，同步進(jìn)行了車速和車流量的統(tǒng)計(jì)，故本次模型的計(jì)算結(jié)果以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證。

2.1 車流量的選擇

根據(jù)該項(xiàng)目于2008年完成的環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告書，其環(huán)評(píng)期間采用FHWA模型對(duì)車流量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示。由結(jié)果可知，路段1車流量預(yù)測(cè)值高于路段2。

表1 環(huán)評(píng)報(bào)告中車流量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù) 輛/h

同時(shí)，我們對(duì)監(jiān)測(cè)路段車流量進(jìn)行了實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，對(duì)應(yīng)路段1段，所得數(shù)據(jù)見表2。

表2 2017年2月監(jiān)測(cè)小區(qū)路段車流量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 輛/h

由環(huán)評(píng)時(shí)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)階段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比可知，實(shí)測(cè)車流量與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相比，車型比差別較大，夜間實(shí)測(cè)車流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)測(cè)車流量。保守起見，本次計(jì)算，兩個(gè)路段均采用實(shí)測(cè)的車流量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和預(yù)測(cè)。

2.2 速度的選擇

根據(jù)環(huán)評(píng)報(bào)告，本研究設(shè)計(jì)速度為100 km/h。中車、大車分別為設(shè)計(jì)速度的90%和80%計(jì)，夜間速度按晝間80%計(jì)。本次驗(yàn)證計(jì)算采用速度如表3所示。

表3 計(jì)算模型的車速取值 km/h

2.3 計(jì)算結(jié)果

根據(jù)FHWA公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型，結(jié)合該敏感點(diǎn)工程情況確定的各種參數(shù)，監(jiān)測(cè)小區(qū)的貢獻(xiàn)值如表4所示。

該工程由六車道擴(kuò)建到八車道后，經(jīng)預(yù)測(cè)，該敏感點(diǎn)的晝、夜噪聲分別由擴(kuò)建前62 dB（A）、55 dB（A）增加為 72 dB（A）、65 dB（A）左右，擴(kuò)建前后相差10分貝左右。考慮到該擴(kuò)建項(xiàng)目疊加背景值不受本項(xiàng)目交通噪聲影響，基本可忽略背景值的影響。因此表4中計(jì)算的貢獻(xiàn)值（70 dB（A）左右）認(rèn)為等于疊加背景值后的預(yù)測(cè)值。

表4 監(jiān)測(cè)小區(qū)噪聲貢獻(xiàn)值計(jì)算結(jié)果

對(duì)比監(jiān)測(cè)小區(qū)的監(jiān)測(cè)值和貢獻(xiàn)值可知，晝間計(jì)算值偏高 1.2 dB（A），夜間偏高 0.6 dB（A）。考慮到實(shí)際行車速度與設(shè)計(jì)速度不同，夜間車速的降低等因素，本次模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際較為符合。本次計(jì)算采用設(shè)計(jì)車速的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，因此預(yù)測(cè)結(jié)果可能偏高，可較為保守地對(duì)噪聲影響進(jìn)行估算。

3 滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃的速度要求

本階段研究旨在計(jì)算，在現(xiàn)狀情況下僅改變行車速度，當(dāng)貢獻(xiàn)值滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃要求時(shí)，可取的最大行車速度，主要通過(guò)模型逆向計(jì)算。

本次試算的5個(gè)敏感點(diǎn)均位于廣州段。根據(jù)其環(huán)評(píng)報(bào)告：“1.8環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”章節(jié)，已劃分聲環(huán)境功能區(qū)的城市區(qū)域，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3096-2008）執(zhí)行；公路和匝道防護(hù)欄外縱深距離30 m以內(nèi)的區(qū)域執(zhí)行4類標(biāo)準(zhǔn)，30 m以外的區(qū)域執(zhí)行2類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)回復(fù)函，本工程廣州路段評(píng)價(jià)范圍內(nèi)學(xué)校執(zhí)行2類標(biāo)準(zhǔn)，其余居民區(qū)、村莊敏感點(diǎn)均按公路和匝道防護(hù)欄外縱深距離30 m以內(nèi)的區(qū)域執(zhí)行4類標(biāo)準(zhǔn)，30 m以外的區(qū)域執(zhí)行2類標(biāo)準(zhǔn)。

故本次計(jì)算的5個(gè)敏感點(diǎn)均執(zhí)行2類標(biāo)準(zhǔn)。同樣，考慮到貢獻(xiàn)值計(jì)算是考慮擴(kuò)建后的車流量包含原車流量，對(duì)于預(yù)測(cè)值需要疊加無(wú)交通噪聲影響的背景值，而一般無(wú)交通噪聲情況下的背景值均在30～40 dB（A）左右，故與擴(kuò)建后貢獻(xiàn)值疊加后，基本可忽略背景值的影響。

表5 滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃的速度要求

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，要達(dá)到噪聲貢獻(xiàn)值滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃要求的目的，那么反推高速的小車行車速度需不高于19 km/h，這個(gè)計(jì)算結(jié)果在高速公路的實(shí)施過(guò)程中不現(xiàn)實(shí)，因此需要在后續(xù)的建設(shè)過(guò)程中，必須實(shí)施噪聲減緩措施。

4 各車型按設(shè)計(jì)車速80%的降噪效果

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)速度為100 km/h，當(dāng)按80%設(shè)計(jì)車速行駛時(shí)，即V=80 km/h，其噪聲影響效果見表6所示。降速后各車型晝夜速度取值見表7。

表6 按設(shè)計(jì)車速80%的降噪效果

表7 降速后各車型晝夜速度取值 km/h

由以上結(jié)果可知，當(dāng)按照設(shè)計(jì)速度的80%行駛時(shí)，5個(gè)敏感點(diǎn)均超標(biāo)，晝間超標(biāo)范圍為6.4～13.2 dB（A），夜間超標(biāo)范圍為 9.4～16.1 dB（A）。

當(dāng)設(shè)計(jì)速度降為80%時(shí)，該5個(gè)敏感點(diǎn)晝、夜的降噪量均在2.5～2.6 dB（A）左右。

5 不同車型不同設(shè)計(jì)車速下的降噪效果

考慮到路網(wǎng)規(guī)劃的不斷完善及不同車型的車輛行車速度的不確定性，在 V小=120 km/h、V中=90 km/h、V大=80 km/h，V夜=0.8×V晝的條件下，高速對(duì)敏感點(diǎn)的貢獻(xiàn)值如表8所示。不同設(shè)計(jì)車速下各車型晝夜速度取值見表9。與原設(shè)計(jì)速度（見表3）相比，僅對(duì)小車的晝夜行駛速度進(jìn)行了20%的提升，中車、大車速度不變。

由以上結(jié)果可知，當(dāng)大、中、小車分別按照不同設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，5個(gè)敏感點(diǎn)均超標(biāo)，晝間超標(biāo)范圍為 9.6～16.3dB（A），夜間超標(biāo)范圍為12.8～19.4dB（A）。

當(dāng)按照表9設(shè)定的車速行駛時(shí)，與設(shè)計(jì)速度相比，該5個(gè)敏感點(diǎn)晝、夜的噪聲增量在0.6～0.9 dB（A）左右，夜間增量略高于晝間。

表8 不同車型不同設(shè)計(jì)車速下的降噪效果

表9 不同設(shè)計(jì)車速下各車型晝夜速度取值 km/h

6 結(jié)論與建議

綜上所述，可得以下結(jié)論：

a）根據(jù)導(dǎo)則提供的FHWA公路交通噪聲預(yù)測(cè)模型對(duì)高速敏感點(diǎn)“監(jiān)測(cè)點(diǎn)位”的預(yù)測(cè)結(jié)果，與實(shí)際監(jiān)測(cè)值對(duì)比可知，晝間計(jì)算值偏高1.2 dB（A），夜間偏高0.6 dB（A）?？紤]到實(shí)際行車速度與設(shè)計(jì)速度不同，夜間車速的降低等因素，本次模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際較為符合，可較為保守地對(duì)噪聲影響進(jìn)行估算。

b）本階段研究旨在計(jì)算，在現(xiàn)狀情況下僅改變行車速度，當(dāng)貢獻(xiàn)值滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃要求時(shí)，可取的最大行車速度。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，要達(dá)到噪聲貢獻(xiàn)值滿足聲環(huán)境功能區(qū)劃要求的目的，則高速的小車行車速度需不高于19 km/h。

c）由以上結(jié)果可知，當(dāng)按照設(shè)計(jì)速度的80%行駛時(shí)，5個(gè)敏感點(diǎn)均超標(biāo)，晝間超標(biāo)范圍為6.4～13.2 dB（A），夜間超標(biāo)范圍為 9.4～16.1 dB（A）。

當(dāng)設(shè)計(jì)速度降為80%時(shí)，該5個(gè)敏感點(diǎn)晝、夜的降噪量均在2.5～2.6 dB（A）左右。

d）由以上結(jié)果可知，當(dāng)大、中、小車分別按照不同設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，5個(gè)敏感點(diǎn)均超標(biāo)，晝間超標(biāo)范圍 為 9.6～16.3 dB（A），夜 間 超 標(biāo) 范 圍 為 12.8～19.4 dB（A）。

當(dāng)按照表9設(shè)定的車速行駛時(shí)，與設(shè)計(jì)速度相比，該5個(gè)敏感點(diǎn)晝、夜的噪聲增量在0.6～0.9 dB（A）左右，夜間增量略高于晝間。