趙艷飛 杜紅燕 周耀權 白曉平 邱 林

（中國核電工程有限公司，北京100840）

0 引言

核設施作為一類大型工業(yè)設施，其噪聲影響是社會公眾和環(huán)境主管部門關注的重要內容。（HJ808—2016）[1]《環(huán)境影響評價技術導則核電廠環(huán)境影響報告書的格式和內容》中規(guī)定，在選址、建設和運行階段，除了開展聲環(huán)境質量現(xiàn)狀調查與評價，也需要說明工程對廠界和環(huán)境的噪聲影響。因此，開展核設施聲環(huán)境影響預測和評價是一項必要的工作。以往的評價中，僅采用聲傳播公式進行估算，未充分考慮地形、地面、氣象及周邊建構筑物等因素的影響，無法準確評價工程對廠界各位置的影響。

Cadna/A軟件已于2001年通過了環(huán)保部環(huán)境工程評估中心組織的專家認證，可應用于國內環(huán)境影響評價領域。Cadna/A軟件可直接建?；驅氚ˋutocad在內的多種格式數(shù)據(jù)輔助建模；可定義地形以實現(xiàn)對工程現(xiàn)場的準確模擬；可定義對噪聲源的輻射和傳播產生影響的障礙物；可靈活設置障礙物或調整計算參數(shù)預測防噪措施的效果；可輸出噪聲等值線圖、噪聲彩色分布圖和噪聲三維分布圖。目前，Cadna/A軟件在變電站[2]、能源站[3]、火電廠[4]及石化廠[5]的 工業(yè)噪聲影響預測中得以應用，本文將應用Cadna/A軟件對某擬建核設施正常運行時的噪聲進行預測評價。

1 工業(yè)噪聲預測計算模式

聲環(huán)境影響預測，一般采用聲源的倍頻帶聲功率級、A聲功率級或靠近聲源某一參考位置的倍頻帶聲壓級來預測計算距聲源不同距離的A聲級。

如已知聲源的A聲功率級，則預測點位置的A聲級LA（r）可采用如下公式計算：

式中，LAw——聲源的A聲功率級，dB(A)；

K0——聲傳播指數(shù)，dB；

Adiv——幾何發(fā)散引起的衰減，dB；

Aatm——大氣吸收引起的衰減，dB；

Agr——地面效應引起的衰減，dB；

Abar——聲屏障引起的衰減，dB；

Amisc——其他多方面效應引起的衰減，dB。

如第i個聲源在預測點產生的A聲級為LAi，在T時間內該聲源工作時間為ti，則擬建工程聲源對預測點產生的貢獻值Leqg可采用如下公式計算：

式中，ti——在T時間內i聲源工作時間，min；

T——用于計算等效聲級的時間，min；

N——聲源個數(shù)。

LAi——第i個聲源在預測點產生的A聲級，dB（A）。

2 某核設施噪聲預測計算分析

2.1 主要噪聲源

由于建筑物內源強較低的噪聲源發(fā)出的噪聲被建筑物阻隔，在周邊有其它高噪聲源的情況下，低源強噪聲源對外界的影響可以忽略，本次評價僅選取A聲功率級高于80dB（A）的噪聲源。該擬建核設施主要噪聲源包括：汽輪發(fā)電機組及其配套設備、各型水泵、真空泵、風機和變壓器等，集中布置于汽輪機廠房、核島廠房、變壓器構筑物及開關站等建筑物內，主要聲源情況如下表1所示。噪聲源所在建筑物內墻面的吸聲系數(shù)為0.01～0.03，建筑物整體噪聲削減量約為15～25dB（A）。

表1 聲源概況

2.2 氣象資料

聲傳播過程會受氣象條件的影響，影響聲傳播的氣象參數(shù)主要包括年平均氣溫和年平均相對濕度等。該擬建核設施所在區(qū)域年平均氣溫為21℃，年平均相對濕度為80%。此外，廠址所在區(qū)域的年風向頻率等也是影響聲傳播的重要因素。

2.3 項目與外環(huán)境關系

項目周邊規(guī)劃為工業(yè)用地，最近的聲環(huán)境敏感目標為項目NNW方位1.8 km的自然村，除此之外，無其它聲環(huán)境保護目標。項目與外環(huán)境的關系，如圖1所示，該自然村距項目北廠界最近距離約720 m。項目主要聲源所在建構筑物為汽輪機廠房、核島廠房、變壓器構筑物及開關站，距廠界最近距離如表2所示。

表2 建構筑物與廠界的間距表

圖1 項目與外環(huán)境位置關系圖

2.4 建模和參數(shù)設置

根據(jù)已批復的城市用地規(guī)劃，項目所在地為工業(yè)用地，項目建設區(qū)域及項目廠界外圍200 m范圍所處聲環(huán)境功能區(qū)均為GB 3096—2008《聲環(huán)境質量標準》[6]規(guī)定的3類地區(qū)。依據(jù)HJ 2.4—2009《環(huán)境影響評價技術導則 聲環(huán)境》[7]，本項目噪聲環(huán)境影響按三級評價，結合項目外圍環(huán)境實際，噪聲評價范圍可在廠界外200 m評價范圍的基礎上適當縮小。參照GB 12 348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》[8]中“工業(yè)企業(yè)環(huán)境噪聲排放監(jiān)測測點選在工業(yè)企業(yè)廠界外1 m”的要求，本次噪聲評價，將評價范圍確定為廠界外圍1 m，并以此預測結果評價項目正常運行的噪聲排放是否達標。

以該擬建核設施廠址總平面布置圖為基礎，采用Cadna/A軟件進行建模，建模中采用的假設和參數(shù)設置情況如下：

（1）出于保守考慮，廠界按非實體圍墻設置；建模過程簡化了部分對聲傳播影響不大、且不包含噪聲源的矮小建筑物；考慮到廠址地面大部分為水泥硬化地面，將地面吸收值均設置為0；

（2）考慮到廠址地形較為平坦，地面高度均取0 m，建筑物高度均在此基礎上設置；

（3）考慮到噪聲源尺寸及廠區(qū)范圍，所有噪聲源均按點源進行模擬，將建筑物內的點聲源等效為以建筑物門窗等透聲面設置的垂直面聲源；

（4）為保證預測過程接近噪聲實際傳播過程，同時兼顧縮短預測時間，設置最高反射階次為2；

（5）為充分考慮噪聲傳播過程中的幾何發(fā)散、大氣吸收、地面效應、屏障屏蔽和其它多方面因素造成的衰減，建模過程中還需設置其它關鍵參數(shù)，例如建筑物墻體吸聲系數(shù)、門窗朝向尺寸隔聲量、年平均溫度、濕度和年風向頻率等，取值見本文2.1節(jié)和2.2節(jié)；

（6）把計算區(qū)域劃分為5 m×5 m的網格，以使得計算更精細、更準確地反應全廠各位置處的噪聲的影響情況，同時將受聲點高度設置為1.5 m，以更準確地反映人處于受聲點處的真實感受。

本項目噪聲預測3D模型如圖2所示。

圖2 噪聲預測3D模型圖

2.5 預測結果與討論

根據(jù)GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》的要求，本項目噪聲排放限值要求為：晝間不大于65dB（A），夜間不大于55dB（A）。

廠址區(qū)域噪聲預測結果如圖3所示。該擬建核設施正常運行后，對自然村的噪聲貢獻值為28.6dB（A），此處的晝、夜噪聲本底值在39.9～53.0dB（A）之間，即貢獻值遠小于本底值，該核設施對自然村的影響可忽略。南廠界所受影響較大，核設施對南廠界的噪聲貢獻值為45.4dB（A），其次是北廠界，貢獻值為43.9dB（A）。此外，對東廠界的噪聲貢獻值為37.2dB（A）。西廠界所受影響最小，噪聲貢獻值為31.3dB（A）。需要說明的是，核設施正常運行對各廠界晝夜的噪聲貢獻值一致。

圖3 廠址區(qū)域噪聲預測結果圖

上述計算結果表明，各廠界晝、夜間噪聲預測值均滿足《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB 12348-2008中3類區(qū)域標準。預測結果表明，該擬建核設施運行對廠址周圍聲環(huán)境質量影響較小。

3 結論

本文首次應用Cadna/A軟件對擬建核設施廠址區(qū)域進行噪聲預測，獲得了廠區(qū)的噪聲分布圖，直觀形象地展示了該擬建核設施正常運行對廠區(qū)范圍和廠址邊界環(huán)境的噪聲影響，填補了行業(yè)空白。

Cadna/A軟件模擬計算充分考慮了噪聲傳播過程中的各種影響因素，預測過程較為接近實際聲傳播過程，預測結果可為項目的設計和污染防治措施的制定提供技術支持，本次應用可為其他核設施工程項目的環(huán)境影響評價提供參考。