李彬，伍向陽，孫捷，劉嘉林(.北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心，北京 00048；.中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 0008;.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心，北京 000)

北京遠(yuǎn)郊區(qū)縣鐵路機(jī)車鳴笛噪聲環(huán)境影響仿真計(jì)算分析

李彬1，伍向陽2，孫捷3，劉嘉林1
(1.北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心，北京 100048；2.中國鐵道科學(xué)研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081;3.環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評估中心，北京 100012)

本研究建立了針對性的鐵路線路典型區(qū)域鐵路環(huán)境噪聲預(yù)測模型，并依據(jù)現(xiàn)場機(jī)車鳴笛噪聲源強(qiáng)實(shí)際測量數(shù)據(jù)，采用Cadna/A軟件繪制典型隧道進(jìn)出口、平交道口及橋涵周圍區(qū)域受機(jī)車鳴笛噪聲影響程度和范圍。得到以客運(yùn)為主的既有鐵路線路受鐵路列車運(yùn)行噪聲和鳴笛噪聲影響，距線路50m以外區(qū)域能滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)中的4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求；但以長大編組的貨運(yùn)列車為主的既有鐵路線路受鐵路列車運(yùn)行噪聲和鳴笛噪聲影響，需距線路100m以外區(qū)域方可滿足4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，200m以外區(qū)域滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

機(jī)車鳴笛； 噪聲；地圖

1 概述

為全面了解北京遠(yuǎn)郊區(qū)縣鐵路線路兩側(cè)受機(jī)車鳴笛噪聲影響范圍和程度，本研究在北京遠(yuǎn)郊區(qū)縣選取有代表性的2條線路和2個(gè)斷面，通過現(xiàn)場測量及仿真計(jì)算，得到不同線路條件受機(jī)車鳴笛噪聲和列車運(yùn)行噪聲影響的范圍和程度。

2 仿真計(jì)算參數(shù)確定

本次采用Cadna/A軟件繪制典型隧道進(jìn)出口、平交道口及橋涵周圍區(qū)域的鐵路環(huán)境噪聲地圖，將列車鳴笛位置等效為點(diǎn)聲源，點(diǎn)聲源工作時(shí)間按照每列車都鳴笛，分別按晝夜車流來統(tǒng)計(jì)。按照《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》[1]的規(guī)定，接近鳴笛標(biāo)、道口、橋梁、隧道、行人、施工地點(diǎn)或天氣不良時(shí)，機(jī)車采用聽覺信號時(shí)，鳴笛長聲3s。將列車運(yùn)行噪聲視為線聲源，所研究的線路1、2工程條件見表1，仿真計(jì)算所建立的地圖平面模型見圖1和圖2所示，具體計(jì)算參數(shù)見表2，噪聲源強(qiáng)測試結(jié)果見表3。

表1 所研究的鐵路工程邊界條件面概況

鐵路概況周圍概況線路1：I級鐵路，雙線，電力牽引旅客列車，列車最高運(yùn)行速度為100km/h，有砟軌道路基線路；車流量26對/d距離線路72m處分布有中層及高層居民住宅，建筑群垂直于線路分布線路2：有砟軌道、高路基線路、電力牽引長大編組貨物列車；車流量80～90對/d距離線路60m處分布有平房建筑

圖1 線路1噪聲地圖平面模型

圖2 線路2噪聲地圖平面模型

表2 噪聲地圖繪制基本參數(shù)

表3 機(jī)車鳴笛噪聲標(biāo)準(zhǔn)測點(diǎn)位置處的聲級水平

線路測點(diǎn)位置LA，eq(dB)LA，max(dB)線路130m＿1 2m99 1100 2線路230m＿1 2m97 899 1

鳴笛噪聲源強(qiáng)依據(jù) TB/T 3051.2—2009《機(jī)車、動(dòng)車用電笛、風(fēng)笛 第2部分：風(fēng)笛》中規(guī)定的測量方法，采用現(xiàn)場測試結(jié)果確定，見表3。即側(cè)向與風(fēng)笛正前方水平中心線夾角45°距離風(fēng)笛30m處的最大聲級在99.1～100.2dB(A)間。

3 仿真計(jì)算結(jié)果分析

線路1距離線路72m處，1～4層高的建筑物物室外聲級受鐵路噪聲影響，晝間包含鳴笛噪聲影響時(shí)LAeq為60～65dB(A)，不含鳴笛噪聲影響時(shí)LAeq為58～62dB(A)；夜間包含鳴笛噪聲影響時(shí)LAeq為57～61 dB(A)，不含鳴笛噪聲影響時(shí)LAeq為54～58 dB(A)；其中3層噪聲影響最大，3層以下隨高度增加噪聲值增大，因機(jī)車鳴笛噪聲增量為3～4dB(A)。受機(jī)車鳴笛噪聲影響，該線路距線路50m以外區(qū)域能滿足GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。見圖3～圖6。

圖3 線路1鐵路環(huán)境噪聲晝間噪聲分布圖(列車通過并鳴笛)

圖4 線路1鐵路環(huán)境噪聲夜間噪聲分布圖(列車通過并鳴笛)

圖5 線路1鐵路環(huán)境噪聲晝間噪聲分布圖(列車通過不鳴笛)

圖6 線路1鐵路環(huán)境噪聲夜間噪聲分布圖(列車通過不鳴笛)

線路2距離線路60m處的平房室外聲級受鐵路噪聲影響，晝間含機(jī)車鳴笛噪聲影響等效連續(xù)A聲級LAeq,1h為65～71 dB(A)，不考慮鳴笛時(shí)LAeq,1h為64～71dB(A)；夜間含機(jī)車鳴笛時(shí)LAeq為68dB(A)，不含鳴笛時(shí)LAeq為68dB(A)，由于該線路為長大編組貨運(yùn)鐵路，車流密度較大，列車通過時(shí)間長，因此晝夜間等效聲級受機(jī)車鳴笛噪聲影響對鐵路環(huán)境噪聲影響貢獻(xiàn)量不大。受機(jī)車鳴笛噪聲影響，該線路距線路100m以外區(qū)域能滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)中的4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，200m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。 見圖7～圖10。

圖7 線路2鐵路環(huán)境噪聲晝間噪聲分布圖(列車通過并鳴笛)

圖8 線路2鐵路環(huán)境噪聲夜間噪聲分布圖(列車通過并鳴笛)

圖9 線路2鐵路環(huán)境噪聲晝間噪聲分布圖(列車通過不鳴笛)

圖10 線路2鐵路環(huán)境噪聲夜間噪聲分布圖(列車通過不鳴笛)

4 結(jié)論與建議

建立典型線路典型區(qū)域GIS鐵路圖層及鐵路環(huán)境噪聲預(yù)測模型，采用Cadna/A軟件繪制典型隧道進(jìn)出口、平交道口及橋涵周圍區(qū)域受機(jī)車鳴笛噪聲影響的鐵路環(huán)境噪聲地圖。模型參數(shù)結(jié)合工程實(shí)際及現(xiàn)場實(shí)際測量確定，計(jì)算結(jié)果可全面了解北京遠(yuǎn)郊區(qū)縣受機(jī)車鳴笛噪聲影響范圍和程度。

研究結(jié)果表明：以客運(yùn)為主的既有鐵路線路受鐵路列車運(yùn)行噪聲和鳴笛噪聲影響，距線路50m以外區(qū)域能滿足GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求；但以長大編組的貨運(yùn)列車為主的既有鐵路線路受鐵路列車運(yùn)行噪聲和鳴笛噪聲影響，需距線路100m以外區(qū)域方可滿足4b類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，200m以外區(qū)域滿足2類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

[1] 中國鐵路總公司.鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M].北京：中國鐵道出版社，2014：171-173.

2016-09-20；

2016-09-26

北京市環(huán)保局科研課題《北京市遠(yuǎn)郊區(qū)縣火車鳴笛噪聲影響范圍調(diào)查研究》(項(xiàng)目編號：2014K07)。

李彬(1981—)，女，北京人，工程師，長期從事環(huán)境監(jiān)測和管理工作。

2095-1671(2016)05-0219-03

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