北京遠郊區(qū)縣鐵路機車鳴笛噪聲環(huán)境影響仿真計算分析

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

北京遠郊區(qū)縣鐵路機車鳴笛噪聲環(huán)境影響仿真計算分析

李彬1，伍向陽2，孫捷3，劉嘉林1
(1.北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心，北京 100048；2.中國鐵道科學研究院節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081;3.環(huán)境保護部環(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)場機車鳴笛噪聲源強實際測量數(shù)據(jù)，采用Cadna/A軟件繪制典型隧道進出口、平交道口及橋涵周圍區(qū)域受機車鳴笛噪聲影響程度和范圍。得到以客運為主的既有鐵路線路受鐵路列車運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)量標準》(GB 3096—2008)中的4b類區(qū)標準限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標準限值要求；但以長大編組的貨運列車為主的既有鐵路線路受鐵路列車運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)標準限值要求，200m以外區(qū)域滿足2類區(qū)標準限值要求。

機車鳴笛； 噪聲；地圖

1 概述

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

2 仿真計算參數(shù)確定

本次采用Cadna/A軟件繪制典型隧道進出口、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聲源，點聲源工作時間按照每列車都鳴笛，分別按晝夜車流來統(tǒng)計。按照《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》[1]的規(guī)定，接近鳴笛標、道口、橋梁、隧道、行人、施工地點或天氣不良時，機車采用聽覺信號時，鳴笛長聲3s。將列車運行噪聲視為線聲源，所研究的線路1、2工程條件見表1，仿真計算所建立的地圖平面模型見圖1和圖2所示，具體計算參數(shù)見表2，噪聲源強測試結(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 機車鳴笛噪聲標準測點位置處的聲級水平

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

鳴笛噪聲源強依據(jù) TB/T 3051.2—2009《機車、動車用電笛、風笛 第2部分：風笛》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)向與風笛正前方水平中心線夾角45°距離風笛30m處的最大聲級在99.1～100.2dB(A)間。

3 仿真計算結(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LAeq為60～65dB(A)，不含鳴笛噪聲影響時LAeq為58～62dB(A)；夜間包含鳴笛噪聲影響時LAeq為57～61 dB(A)，不含鳴笛噪聲影響時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，因機車鳴笛噪聲增量為3～4dB(A)。受機車鳴笛噪聲影響，該線路距線路50m以外區(qū)域能滿足GB 3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》中的4b類區(qū)標準限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標準限值要求。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LAeq,1h為64～71dB(A)；夜間含機車鳴笛時LAeq為68dB(A)，不含鳴笛時LAeq為68dB(A)，由于該線路為長大編組貨運鐵路，車流密度較大，列車通過時間長，因此晝夜間等效聲級受機車鳴笛噪聲影響對鐵路環(huán)境噪聲影響貢獻量不大。受機車鳴笛噪聲影響，該線路距線路100m以外區(qū)域能滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3096—2008)中的4b類區(qū)標準限值要求，200m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標準限值要求。 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出口、平交道口及橋涵周圍區(qū)域受機車鳴笛噪聲影響的鐵路環(huán)境噪聲地圖。模型參數(shù)結(jié)合工程實際及現(xiàn)場實際測量確定，計算結(jié)果可全面了解北京遠郊區(qū)縣受機車鳴笛噪聲影響范圍和程度。

研究結(jié)果表明：以客運為主的既有鐵路線路受鐵路列車運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)量標準》中的4b類區(qū)標準限值要求，150m以外區(qū)域能滿足2類區(qū)標準限值要求；但以長大編組的貨運列車為主的既有鐵路線路受鐵路列車運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)標準限值要求，200m以外區(qū)域滿足2類區(qū)標準限值要求。

[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《北京市遠郊區(qū)縣火車鳴笛噪聲影響范圍調(diào)查研究》(項目編號：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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