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浅谈噪声监测中的数据变化规律

2015-07-29黄彪虞德豪

黄彪 虞德豪

摘 要:城镇现代化建设的加快,噪声污染日益突出,噪声污染对居民的健康带来很大影响。本文主要对噪声污染的现状进行监测并进行了数据分析,提出了噪声的一般变化规律及影响因素。

关键词:交通噪声;噪声现状;数据变化

0 引言

环境污染不仅仅是指空气、土壤以及水体等污染,噪声也渐渐成为环境污染的重要污染问题。目前解决噪声的途径主要有交通管制措施,设置声屏障、降噪路面、扩大噪声源与敏感点距离、配置降噪绿化带等工程措施。

1 噪声污染的现状及危害

1.1 城市噪声源分散

随着我国经济建设的飞速发展,居民的生活质量稳步提升,道路建设规模也越来越大,加之很多城市在进行城区布局规划中因为历史原因而让住宅区、工业区、商业区混杂分布,导致城市噪声源处于分散的状态下,从而让城市噪声问题日益严重。

1.2 噪声已对人体造成各种危害

人们一生中大约有三分之一的时间处于睡眠中,睡眠能够帮我们消除疲劳、恢复体能、缓解工作压力,如果人们处于噪声污染严重的环境下,睡眠质量必然会有所下降,长期以来就会导致人们出现记忆力下降、失眠等问题。另外,噪声还会对我们的听觉产生危害,如果一个人长时间处在高分贝的环境下,会引起心跳加速、心绪不宁、血压上升的问题,严重时甚至可能导致神经衰弱、头痛等身体机能出现问题。

2 噪声数据一般规律

2.1 噪声昼间大于夜间

在实际监测中,通过24h噪声监测,发现昼间噪声都大于夜间,对于城市道路往往在早高峰(8:00-9:00)晚高峰(17:-20:00)会出现最大值,对于人们的生活影响也最大。所以人们普遍认为白天的噪声影响比晚上大。

2.2 噪声衰减规律

对于线声源和点声源,其衰减量分别为ΔL=10lg(r1/r2)、ΔL=20lg(r1/r2),当r1=2×r2时,衰减量为3dB,就是说声音传播距离增加一倍,线声源和点声源在声压级衰减分别为3dB和6dB。

2.3 统计声级与Leq的关系

统计声级是指在整个测量时间内或次数中出现时间或次数在N%以上的A声级,对于一般环境噪声测量,一段时间内的不同统计声级与Leq的大小关系为Lmax>L10>Leq>L50>L90>Lmin。

3 实际监测中数据变化

3.1 车流对声源影响的规律

从我们做过的一些实测数据我们可以发现一些规律。结合监测方案的要求、标准,高速公路交通噪声中的立面衰减、平面衰减、24h噪声,可以发现监测结果与监测点位置、车流量、声环境关系较大。

[图1]

先看图1某高速公路距路肩60m处24小时噪声与车流量的实测数据:

连续监测24h,“每小时测量20min的连续等效A声级,该高速公路运行期间噪声值和车流量变化的实测数据可见图1,该高速公路昼夜车流变化不大,车流平均在600辆左右。车流最高峰出现在晚上22:00-24:00点期间,最小车流出现在(凌晨)3:00-7:00。昼夜等效声级相差4.8dB,根据GB3096-2008《声环境之类标准》,4a昼间标准限值70 dB,夜间标准限值55 dB,昼间不超标,夜间最高超标9.4 dB,高速公路夜间噪声治理防护任务巨大。最低级别隔声窗的隔声量也要保证在25dB以上,一般隔声窗的隔声量要求在30~35dB为宜,普通民用窗的隔声量为15~20dB。在使用隔声窗的情况下,夜间可以达标。在城市道路交通监测中,24小时监测结果夜间噪声值低于白天噪声值,而监测结果顯示夜间噪声值在22:00-23:00出现最大值,这也符合一些城市道路白天大车限行,晚上大车增多,通过高速的大车会较多的事实。从2条曲线也能看出,车流量与噪声的变化正相关。所以噪声值不一定都是白天高于夜间,根据相关标准,夜间标准限值要严于白天10 dB,夜间噪声影响对人们生活影响应该更大。

3.2 声源在距离上的规律

对于高速公路一般作为线声源,线声源噪声衰减公式衰减量ΔL=10lg(r1/r2),当r1=2×r2时,衰减量为3dB,就是说声音传播距离增加一倍,声压级衰减3dB。

来看看表1我们实际监测得出的衰减数据:

表1

[时间

11:00-11:20

14:00-14:20

23:00-23:20

3:00-3:20][20m

62.9dB

63.7dB

64.8dB

62.8dB][40m

61.9dB

62.3dB

63.0dB

60.9dB][60m

61.1dB

61.4dB

62.1dB

60.4dB][80m

58.7dB

59dB

60.4dB

58.5dB][120m

57.4dB

57.2dB

57.9dB

56.8dB]

随着距离的增加,噪声数据逐渐递减,离道路较近,衰减不明显。从理论上,考虑地面吸收及车流量情况,距离增加一倍,应该衰减大于3dB。而20m至40m处的衰减最大不到2dB,60m至120m最大衰减达到4.2dB,监测时五个点的监测是同步进行,测点的水平面要低于公路路基。周围为空旷的田野,未受到其他声源干扰。衰减结果与理论不符,可以从现场环境、地理位置、高差、声波传播路径、声源分布等分析原因,是否满足衰减定律需理论与实际相结合。

此种线声源的衰减不能不用城市道路两侧高楼(高于3层)立面衰减案例,1楼数据不一定最大,随着楼层的增加,噪声值逐渐变大,但到一定楼层后,数据又会逐渐变小。按照理论,1楼离线声源最近,应该噪声级最高。另外,噪声最高值的楼层不是固定的,因道路噪声源的距离、位置、声环境不同。因地面反射的缘故或有对面建筑反射,往往造成高层建筑中部噪声最大,再高时由于声音的距离衰减声音会变小。高层建筑的交通噪声随高度的变化与道路、周围建筑群有很大关系,具体问题可能还要具体分析。

3.3 铁路噪声中Leq>L10的规律

在实际监测过程中我们发现,当出现突发性高噪声时,如较安静的小区突然出现汽车鸣笛会出现结果就会发现Leq>L10,与L10>Leq矛盾。铁路噪声监测中村庄敏感点(背景噪声较小的车辆段)往往会出现此种情况。以下(表2)是某铁路衰减断面数据,测量时间段1h内经过6趟列车。

表2

[监测点

名称

某铁路平面衰减断面][主要

声源

铁路噪声][监测点

30m

60m

90m

120m

150m][采样

时段

9:40-10:40][测量值dB(A)][

Leq

60.7

59.4

58.1

58

55.5][

L10

55.4

56.1

55.2

56.4

55.4][

L50

50.4

51.6

50.5

51.2

51.3][

L90

48.5

49.6

48.4

49.2

49.2][

Lmax

86.9

85

90.1

87.7

84.1][

Lmin

46.6

46.8

44.6

45.9

45.1]

在鐵路外轨中心外120m,未受其他噪声影响情况下,铁路噪声的Leq>L10。在150m处,此点受生活噪声影响较大,其Leq与L10仅相差0.1dB,Leq 完全有可能大于或等于L10,尤其是在遇有突发性高噪声时Leq甚至有可能比L10高出很多。

4 结语

了解不同声源规律有利于我们对不同的噪声影响提出针对性的措施,完善的理论知识结合也必须结合现场监测经验,提出科学、经济、环保的措施。为了降低交通噪声的影响,往往从声源控制、传播途径阻隔和距离控制角度提出降低其噪声污染的措施与方法。声源上可以采用控制车速、车流,地面使用低噪声影响泥青材料,传播途径主要使用声屏障和种植绿化带来消减噪声,敏感点的噪声控制往往采用隔声窗和安装吸声材料来控制。噪声问题日益突出,有待总结更多实际监测经验,采取科学合理的防治措施,最大程度减少交通噪声影响,从而保障城市社会经济的持续健康发展。

参考文献:

[1]李永平,张春芳.对等效声级Leq不小于L10可能性的讨论[J].内蒙古环境保护,2002,14(3).

[2]张音波,张玉环,范东平,江燕云.道路交通噪声预测的研究进展[J].环境污染与防治,2012(06).

[3]徐涵.城市道路改造对道路交通噪声的影响分析与对策研究[D].哈尔滨工业大学,2011.

[4]张鹏飞,姚成.高速公路与城市道路沿线交通噪声对环境的污染分析[J].城市环境与城市生态,1999(03).

[5]王铮.西安市南二环交通噪声污染分布规律[J].西安科技大学学报,2007年9月第3期.

作者简介:

黄彪:男,1986年,湖北省汉川市人,汉,现场工程师,研究方向,环境工程。

虞德豪:男,1987年,湖北省黄石市人,现场工程师,初级职称,研究方向:环境工程。