小弘的物理性污染控制设计.docx
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小弘的物理性污染控制设计
1.总论
1.1.目的
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学相关内容，并使所学的知识系统化；培养学生运用所学理论知识进行道路交通噪声测试、数据处理和声环境影响评价的能力；培养学生根据现状测试数据，进行城市交通干道噪声控制的声屏障设计的能力；通过课程设计，使学生熟悉声环境影响评价程序、数据测试规范和要求；通过实测训练，使学生学习并掌握噪声测试仪器的使用方法、测试步骤和实测数据的处理方法；并能够对实测数据进行处理，根据测试结果进行声环境影响评价，绘制噪声等声值线图；根据声评价结果，熟悉声屏障设计计算要点，学会通过查找技术资料，进行声屏障设计和编写设计计算书及说明书的能力。
1.2.相关规范
GB22337-2008社会生活环境噪声排放标准（发布稿）
GBT3785.1-2010电声学声级计第1部分：
规范
GB-T17181-1997积分平均声级计
GBT17247.2-1998声学户外声传播的衰减第2部分：
一般计算方法
GBT17312-1998声级计的无规入射和扩散场校准
HJ2.4-2009环境影响评价技术导则声环境
HJT90-2004声屏障声学设计和测量规范
GB3096-2008声环境质量标准
隔声窗国家标准
声环境质量监测执行GB3096
重庆市环境保护局关于印发城市区域环境噪声标准适用区域划分规定调整方案的通知（渝文备[2007]31）
重庆市城市区域环境噪声标准适用区域划分规定
1.3.评价等级及范围
1.3.1.评价等级
根据《重庆市环境保护局关于印发城市区域环境噪声标准适用区域划分规定调整方案的通知（渝文备[2007]31）》规定：
（一）交通干线道路两侧区域适用4类标准。
对交通干线道路两侧区域范围（渝府发〔1998〕90号文中附表13及注解）进行重新划分，按以下规定执行：
（1）临路建筑以高于三层楼房以上的建筑为主时，第一排建筑物面向道路一侧的区域为交通干线两侧区域。
监测路段临街建筑以高于三层楼房以上的建筑为主，第一排建筑物面向道路一侧的区域为交通干线两侧区域内，即人行道适用4类标准，采用4A类设计。
根据《重庆市城市区域环境噪声标准适用区域划分规定》，监测路段属于商住混合区，室内适用2类标准。
1.3.2.评价范围
城市道路、公路、铁路、城市轨道交通地上线路和水运线路等建设项目：
满足一级评价的要求，一般以道路中心线外两侧200m以内为评价范围；二级、三级评价范围可根据建设项目所在区域和相邻区域的声环境功能区类别及敏感目标等实际情况适当缩小。
如依据建设项目声源计算得到的贡献值到200m处，仍不能满足相应功能区标准值时，应将评价范围扩大到满足标准值的距离。
评价区域为2类区，根据实际情况，以道路中心线两侧30m，监测点为中心半径100m所围成圆的区域内。
2.重大B区校园区域的环境概况
2.1.自然环境概况
2.1.1.地理环境概况（以沙坪坝区作为对象）
沙坪坝区位于重庆主城区西部，东滨嘉陵江，西抵缙云山，幅员面积396.2平方公里。
区境中部歌乐山纵贯南北，东为沙坪坝，是重庆市的科教文化中心和工业基地，建成区面积35.26平方公里；西为梁滩坝，是农业、乡镇工业为主的地区，2003年重庆市大学城在这里动工兴建；中部歌乐山是重庆市风景旅游区、国家森林公园，有“渝西第一峰”、“山城绿宝石”之称。
沙坪坝区地貌归属于川东平行岭谷低山丘陵区的一部分，全区呈丘陵、台地和低山组合的地貌结构。
中部歌乐山海拔高度在550～650米之间，最高峰歌乐山云顶寺海拔680.25米。
嘉陵江由北往东南流经沙坪坝区19.3公里。
气候属于中亚热带季风性湿润气候区，热量和水分资源丰富，最冷月平均气温7.8℃，最热月平均气温28.5℃，年平均气温18.3℃，无霜期341.6天，具有冬暖夏热和春秋多变的特点。
降水充沛，全年降水量1082.9毫米。
中部歌乐山森林区年平均气温比山下低2℃左右。
碳酸盐岩裂隙溶洞水的水量丰富。
全区水体除嘉陵江外，梁滩河、虎溪河、清水溪、凤凰溪、詹家溪、南溪口溪是区内较大的溪河。
全区森林资源主要集中在歌乐山、中梁山地区，歌乐山森林公园1938年定名，2003年创建为国家级森林公园。
2008年末，全区常住人口90.21万人。
2.1.2.气候概况
《中国气候图集》的划分，污染源及周围地区属亚热带季风湿润气侯区中的盆地河谷区。
其主要特点是：
冬暖春早，夏长秋短，霜雪极少；初夏有梅雨，盛夏多伏旱，秋季多绵雨，冬季多云雾，春季天气多变化，日照少且季节分配悬殊。
据气象站近12年定时观测资料统计，年均气象要素及其极值如下：
年平均气温：
18.6oC最高气温：
41.8oC
最低气温：
－1.0oC年平均相对湿度：
81%
年最低相对湿度：
25%年平均降水量：
1061mm
多年最大降水量：
1211mm多年最小降水量：
574mm
年平均日照：
1102.7小时年平均总云量：
8成
年平均雾日：
42.8天年平均风速：
1.1m/s
全年主导风向：
NNE冬季主导风向：
NNE
夏季主导风向：
SSE年平均静风频率：
42%
2.1.3.风速与稳定度的关系
评价区域平均风速与大气稳定度的关系见表2-1。
不稳定类的平均风速最大为1.7m/s，其次以中性时平均风速较大为1.3m/s，稳定类的平均风速最小为0.9m/s。
2.1.4.各季与年地面风向
不同季节及全年的地面风向频率见表2-2。
从统计分析结果看，厂址地区常年有三股主要气流存在，第一是NE风（包括NNE、ENE风），年平均频率为18.4%，其次是偏S风（包括SSE、SSW风），年平均频率为14.5%，另外WNW风（包括NW风），也占有一定比例，其频率为7.6%。
该地区静风频率较高，全年为42%。
这三股气流各季都存在，不过随季的不同强弱各有所变化，其中春季和冬季与全年风频保持一致，NE风的主导地位较为明显，而秋季S风频率则升为主导地位，NE和NW方向气流有所减弱。
夏季这三股气流频率相当，不过偏北气流较强。
2.2.社会环境概况
1.
1.1.
2.2.1.沙区社会环境概况
沙坪坝区农村地域辽阔，农业资源丰富，初步形成了以蔬菜、肉禽、水果为主的八大生产基地，集食品、旅游、生态功能为一体，具有典型的城郊都市型现代生态农业特征。
沙坪坝区工业基础雄厚，是重庆重要的工业基地。
区内工业门类齐全，有嘉陵集团、西南药业、农化集团等国有大中型企业41家，占全市的四分之一。
现已形成了汽摩配件、电子电器、生物化工三大支柱产业。
沙坪坝是重庆市重要的物资集散地和商贸区。
重庆马家岩装饰材料批发市场、重庆金属材料现货交易市场等四大市场年成交额近50亿元。
集绿色艺术、历史文化名人、三峡景观于一体的三峡广场，是独具特色的重庆商业文化街区，以其浓郁的文化艺术内涵和优美的购物休闲环境带动了全区第三产业的发展。
重庆西永综合保税区位于重庆市沙坪坝区西部新城的西永镇和陈家桥镇。
重庆西永综合保税区将成为重庆打造内陆开放高地的重要平台，将助推重庆建成中西部第一大加工贸易基地。
2.2.2.重庆大学B校区环境概况
重庆大学B区学校占地面积371541平方米，至1999年年底，校舍建筑总面积有332079平方米，植被覆盖率超过40%，临近嘉陵江。
学校周边有城市主干道环绕，靠近沙坪坝中心商业区。
校园内主要以学生、教职员工教学学习、工作办公场所，学生、教职员工生活居住区，拥有生化、燃气、材料力学等各种实验室，配有各种体育锻炼设施。
3.测试点布置和敏感点选取
3.1.测点布置
测试点，测试时距离路边1.5米，测量时声级计以手持，使传声器指向被测源。
声级计离地面高约1.2米。
根据2002年重庆大学测绘CAD图得两监测点绝对坐标为：
下行路段监测点：
（69.584,53.118），上行路段监测点：
（69.567,53.111）。
具体详见图3.1.1。
图3.1.1测点地形图
3.2.敏感点
评价范围内具有代表性的敏感目标的声环境质量现状以实测为主，可适当利用评价范围内已有的声环境质量监测资料，并对声环境质量现状进行评价。
针对建设项目的工程特点和所在区域的环境特征提出噪声防治措施，并进行经济、技术可行性论证，给出防治措施的最终降噪效果和达标分析。
3.2.1.监测布点原则
布点应覆盖整个评价范围，包括厂界（或场界、边界）和敏感目标。
当敏感目标高于（含）三层建筑时，还应选取有代表性的不同楼层设置测点。
目声源影响的敏感目标处，以及有代表性的敏感目标处；为满足预测需要，也可在距离现有声源不同距离处设衰减测点。
当声源为流动声源，且呈现线声源特点时，现状测点位置选取应兼顾敏感目标的分布状况、工程特点及线声源噪声影响随距离衰减的特点，布设在具有代表性的敏感目标处。
为满足预测需要，也可选取若干线声源的垂线，在垂线上距声源不同距离处布设监测点。
其余敏感目标的现状声级可通过具有代表性的敏感目标噪声的验证和计算求得。
3.2.2.敏感点现状调查
敏感建筑物在《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中被定义为：
医院、学校、机关、科研单位、住宅等需要保持安静的建筑物。
图3.2.2a
本次测试主要考虑临街第一排建筑，但考虑到建筑使用性质，把该栋5层居民楼列为敏感建筑进行分析。
如上图图所示，该栋建筑3层以上无第一排建筑遮挡，受噪音影响较大。
前边白色建筑为上行侧最不利点建筑物，距离道路路沿距离为7.5米。
图3.2.2b
该栋建筑为7层居民住宅，为临街第一排建筑，列为敏感建筑物进行分析。
图3.2.2c
该栋建筑为12层学生宿舍2栋，为临街第一排建筑，列为敏感建筑物进行分析，为下行段的最不利点建筑物，距离道路路沿12米。
图3.2.2d
如图，临路边第一排建筑中有行政单位，列入敏感建筑物分析。
图3.2.2e道路周边建筑物内部图
室内多为住宅，首层房高为4米，其余楼层层高为3米。
图3.2.2f道路周边建筑物分布图
具体建筑物分布如图3.2.2e所示。
4.现状监测分析
分析评价范围内现有主要声源种类、数量及相应的噪声级、噪声特性等，明确主要声源分布。
分别评价不同类别的声环境功能区内各敏感目标的超、达标情况，说明其受到现有主要声源的影响状况。
4.1.监测执行的标准
声环境质量监测执行GB3096；
社会生活环境噪声测量执行GB22337；
城市轨道交通车站站台噪声测量执行GB14227；
4.2.噪声分析
4.2.1.主要声源种类、数量
声源为道路线声源，由于目视距离内无分叉或十字路口，视监测目标声源为线声源。
交通量日变化情况如下（注：
所示时间为起始时间）：
图4.2.1a7月4日车流量时变化图
图4.2.1b7月5日车流量时变化图
表4.2.1a7月4日车流量时变化图
时间
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
大车
283
171
160
190
202
192
180
217
228
中车
274
334
266
130
174
179
164
203
205
小车
2759
2370
2077
1739
1850
1788
1842
2099
2352
时间
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
00:
00
1:
00
2:
00
大车
207
241
230
179
121
75
48
32
92
中车
142
98
92
80
84
49
45
28
45
小车
2266
1409
1369
1303
1029
1057
928
686
877
表4.2.1b7月5日车流量时变化表
时间
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
大车
133
237
217
226
180
199
187
200
190
196
中车
122
196
181
192
158
232
171
206
195
205
小车
1070
2656
2853
2386
1814
2101
2265
2180
2087
2182
时间
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
大车
208
208
198
165
101
54
38
27
85
中车
156
118
65
40
47
27
25
12
52
小车
2273
1579
1369
1472
1241
999
835
621
991
由车辆时变化数据得小型车占公路车流的绝大部分，为噪声源的主要贡献者，同时中型车、大型车。
表4.2.1c车流量比例表
日期
大车
中车
小车
7.4
8.60%
7.31%
84.09%
7.5
7.86%
6.14%
86.00%
车流量在上下班时间早上8:
00，下午18:
00最多，主要为小车。
大车、中车主要分布在白天，虽然数量较少，但是噪声声压级较高，影响较大。
4.2.2.噪声级、噪声特性
（一）统计声压级
在该次测试中，交通噪声属于非稳态噪声。
对于这类噪声，如用等效连续声级来表达，不能表达出噪声随机的起伏程度，为了描述噪声随时间的变化特性，在噪声评价中采用累积概率来表示，称为统计声级或累积百分声级。
统计声级用Lx表示，它表示在测量时间内高于Lx声级所占的时间为x%。
在本次测试中，将同一测量时段内的噪声级，按从从大到小的顺序进行排序，即将每小时内测得的200个数据进行排序，L10、L50、L90分别对应排序为20、100、180的噪声级数值。
表4.2.2a7月4号下行路段小时统计声压级
Time
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
L90
61.5
61.3
59.4
60.8
60.7
60.2
58.8
60.8
60.1
61.2
L50
65.2
65.5
64.3
65.6
66.3
66
65.6
66
66.6
66.8
L10
70.2
70.2
69.1
70.8
70.9
69.1
71
71.9
71.2
73.4
Time
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
L90
58.8
58.8
59.2
59
60.4
60.3
60.2
61.7
60.7
L50
63.8
63.5
64.2
64.1
65.2
64.9
64.7
65.4
65.7
L10
68.5
70
69
68.6
68.1
69.2
68
69.3
69.3
表4.2.2b7月4号上行路段小时统计声压级
Time
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
L90
62.3
60.6
60.5
62
60.6
60.9
59.8
59.7
61.1
60.5
L50
66.1
64.9
64.9
65.4
64.8
64.8
66
66.2
65.4
65.3
L10
70.9
69.3
68.8
69.5
70.4
70.5
70.1
70.7
70.1
70.5
Time
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
L90
59.8
60.3
59.4
61.1
60.4
60.7
61.9
61.8
61.4
L50
65.2
64.6
64.7
65.1
65.5
65.2
65.5
65.5
65.1
L10
70.8
69.2
68
71.3
69.8
70.1
70.3
71.6
71.8
表4.2.2c7月5号下行路段小时统计声压级
Time
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
L90
54.9
58.9
60.7
59.6
58.4
59.8
59.4
60.2
58.7
60.1
L50
62.3
64.9
64.7
63.3
62.1
63
62.8
64.4
63.9
64.5
L10
68
69.8
69.1
67.2
67.2
66.4
68.2
69.5
68.1
69.6
Time
18:
00
19:
00
20:
00
21:
00
22:
00
23:
00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
L90
60.2
59.7
58.8
58.8
59.2
59
59.1
60.2
59.8
60.6
L50
64.4
64.1
63.8
63.5
64.2
64.1
64.9
65
64.7
64.4
L10
70.4
68.9
68.5
70
69
68.6
68.6
68
68.1
69.4
表4.2.2b7月4号上行路段小时统计声压级
Time
6:
00
7:
00
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
L90
53.8
59.5
62.8
61.6
60.7
60.2
61.5
61
60.4
60.8
L50
63.9
66.1
66.1
66.3
64.7
64.4
65.5
65.3
64.4
65.5
L10
70.3
71.2
70.9
72.2
71.6
69.3
69.7
69.4
69.5
70.2
Time
18:
00
19:
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20:
00
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00
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00
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00
0:
00
1:
00
2:
00
3:
00
L90
58.8
58.1
59.7
58.7
60.6
60.8
60.9
60.9
60
60.7
L50
64
64
64.7
63.7
64.3
65
66.1
64.8
64.5
65.6
L10
71.5
69.4
69.1
69.2
71.6
71.3
73.6
72
74.1
74.9
表4.2.2c上行路段统计声压级
7月5日
全天
夜间
下午
白天
L90
58.3
51
60.7
60.2
L50
65
64.3
65.3
65.1
L10
72.1
72.9
72.2
70.7
7月4日
全天
夜间
下午
白天
L90
56.9
51.3
60.8
61.2
L50
64.4
60.9
65.4
65.1
L10
70.1
67.4
70.8
70.3
表4.2.2c下行路段统计声压级
7月5日
全天
夜间
下午
白天
L90
56.8
51.2
59.3
59.3
L50
63.3
60.3
64.3
63.7
L10
68.8
68.6
68.8
68.9
7月4日
全天
夜间
下午
白天
L90
57.4
52.5
59.9
60.7
L50
64.3
61.7
64.9
65.5
L10
69.9
68.8
70.1
70.3
由统计声级可以看出声压级的大致分布情况，夜间L90、L50、L10均与白天相比较小，当相差小于10dB。
完整Matlab函数详见附录。
%将全天数据整合
noiseup41=alldaytable（noise1up）;
noisedown41=alldaytable（noise1down）;
noiseup42=alldaytable（noise2up）;
noisedown42=alldaytable（noise2down）;
%全天统计声级
%数组升序排序
up1=sort（noiseup41,2）;
down1=sort（noisedown41,2）;
up2=sort（noiseup42,2）;
down2=sort（noisedown42,2）;
%统计声压级取值
L10up41=[up1（size（up1,2）*0.1）;up1（size（up1,2）*0.5）;up1（size（up1,2）*0.9）];
L10down41=[down1（size（down1,2）*0.1）;down1（size（down1,2）*0.5）;down1（size（down1,2）*0.9）];
L10up42=[up2（size（up2,2）*0.1）;up2（size（up2,2）*0.5）;up2（size（up2,2）*0.9）];
L10down42=[down2（size（down2,2）*0.1）;down2（size（down2,2）*0.5）;down2（size（down2,2）*0.9）];
（二）等效A声级
对于等时间间隔取样，时间划分的段数为N,则为
式中：
LAi---ti时段内的A声级，dB（A）。
昼夜等效A声级为
式中：
Ld---昼间的A声级，dB（A）；
Ln---夜间的A声级，dB（A）。
计算结果如下：
表4.2.2d下行路段等效声压级
下行
早上
下午
白天
晚上
昼夜
7月4日
67.65
70.67
70.13
65.44
72.68
7月5日
65.66
68.81
67.29
65.29
71.83
表4.2.2e上行路段等效声压级
上行
早上
下午
白天
晚上
全天
7月4日
67.46
68.52
68.29
65.59
66.53
7月5日
67.84
69.62
68.94
69.1
67.18
完整Matlab函数详见附录。
%7.4日上行等效声级计算
Lamorningup1=alevel（noiseup11）;%上午等效声级计算
Lanoonup1=alevel（noiseup21）;%下午等效声级计算
Ladayup1=10*log10（（hour1
（1）*10^（0.1*Lamorningup1）+hour1
（2）*10^（0.1*Lanoonup1））/（hour1
（1）+hour1
（2）））;%昼间等效声级计算
Lani
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