2015年环境影响评价工程师考试正备考中,国和网校编辑整理了2015年环境影响评价师《技术方法》第三章第四节,供广大学员参考学习!
声环境现状调查与评价
声环境现状调查与评价,需根据声环境影响工作评价等级和评价范围,确定声环境现状调查的范围、内容;调查一般需给出评价范围内影响声传播的环境要素; 声环境功能区划、敏感目标及其分布情况;不同声环境功能区和敏感目标的声环境 质量,超、达标情况以及受噪声影响的人口数量及分布情况;影响声环境质量的现有声源种类、数量、位置及影响的噪声级,边界噪声超、达标情况。
一、声环境现状调查
1. 调查目的
进行声环境现状调查的目的是:掌握评价范围内声环境质量现状,声环境敏 感目标和人口分布情况,为声环境现状评价和预测评价提供基础资料,也为管理决策部门提供声环境质量现状情况,以便与项目建设后的声环境影响程度进行比 较和判别。
2. 调查内容
声环境现状调查的主要内容有:评价范围内现有的噪声源种类、数量及相应的 噪声级,评价范围内现有的噪声敏感目标及相应的噪声功能区划和应执行的噪声标准,评价范围内各功能区噪声现状,边界噪声超标状况及受影响人口分布和敏感目 标超标情况。
3. 调查方法
环境噪声现状调查的基本方法是收集资料法、现场调查和测量法。实际评价工作中,应根据噪声评价工作等级相应的要求确定是釆用收集资料法还是现场调查和 测量法,或是两种方法结合进行。
二、评价量的含义和应用
1. 量度声波强度的物理量
为说明声环境评价中评价量的含义,首先了解一下几个量度声波强度的物
Mo
①声压。
声压:声波扰动引起的和平均大气压不同的逾量压强。
^P = Pl~Po
式中:p0——平均大气压;
Pl——弹性媒质中疏密部分的压强。
声压的单位:帕斯卡(帕),1 Pa=l N/m2。
②声功率。
声功率是指单位时间内声源辐射出来的总声能量,或单位时间内通过某一面积 的声能,单位是瓦(W),记作w。
SpQ2
Poc
式中:S——包围声源的面积,m2;
p0c——媒质的特性阻抗,单位为瑞利,即帕•秒/米(Pa-s/m);
pe——有效声压,某时间段内的瞬时声压的均方根值,后面用p表示Pa。
③频率(/)和倍频带。
声波的频率00为每秒钟媒质质点振动的次数,单位为赫兹(Hz)。
声波的频率划分,次声波的频率范围为10—4?20 Hz;可听声波频率范围为20? 2X104Hz;超声波的频率范围为2X104?109Hz,环境声学中研究的声波一般为可
听声波。
可听声波的频率范围较宽,按下述公式将可听声波划分为10个频带。
式中:/——下限频率,Hz;
/2——上限频率,Hz。《=1时就是倍频带。
倍频带中心频率可按下式计算。
fo = yjfi'fi
对于倍频带,实际使用时通常可8个频带进行分析。噪声监测仪器中有频谱分 析仪器(滤波器),可测量不同频带的声压级。倍频带的划分范围和中心频率见表 3-26。
表3-26 倍频带中心频率和上下限频率
下限频率// |
中心频率// |
上限频率//2 |
22.3 |
31.5 |
44.5 |
44.6 |
63 |
89 |
89 |
125 |
177 |
177 |
250 |
354 |
354 |
500 |
707 |
707 |
1 000 |
1 414 |
1 414 |
2 000 |
2 828 |
2 828 |
4 000 |
5 656 |
5 656 |
8 000 |
11 312 |
11 312 |
16 000 |
22 624 |
④声压级。
定义:某声压p与基准声压&之比的常用对数乘以20称为该声音的声压级, 以分贝(dB)计,计算式为:
Lp 二 20lgI(dB)
Po
空气中的参考声压凡规定为2X10_5Pa,这个数值是正常人耳对1 000 Hz声音刚刚能觉察到的最低声压值(或可听声阈)。
人耳可以听闻的声压为2X10—5Pa,痛域声压为20Pa,两者相差100万倍。 按上式计算,Lp (听阈)=0dB; Lp (痛阈)=120 dB
如测量得到的是某一中心频率倍频带上限和下限频率范围内的声压级,则可称 其为某中心频率倍频带的声压级,由可听声范围内10个中心频率倍频带的声压级经对数叠加可得到总声压级。
⑤声功率级。 •
某声源的声功率与基准声功率之比的常用对数泰以10,称为该声源的声功率 级,以分贝(dB)计,计算式为:
Iw=101g—(dB)
式中:Wo=10-12W。
声压级和声功率级的关系可由下式表示:
Lp = Lw -10 lg ^
式中:S——包围声源的面积,m2。
上述公式的适用条件是自由声场或半自由声场,声源无指向性,其他声源的声
音均小到可以忽略。
自由声场指声源位于空中,它可以向周围媒质均匀、各向同性地辐射球面声波, s可为球面面积。
半自由声场指声源位于广阔平坦的刚性反射面上,向下半个空间的辐射声波也全部被反射到上半空间来,s可为半球面面积。
倍频带声功率级指的是声波在某一中心频率倍频带上限和下限频率范围内的不 同频率声波能量合成的声功率级。
以上均是描述声波的物理量,要评价噪声对人的影响,就不能单纯利用这些物理量,而需要与人对噪声的主观反应结合起来进行评价。
1. A声级LA和最大A声级LAmax
环境噪声的度量,不仅与噪声的物理量有关,还与人对声音的主观听觉有关。 人耳对声音的感觉不仅和声压级大小有关,而且也和频率的高低有关。声压级相同而频率不同的声音,听起来不一样响,高频声音比低频声音响,这是人耳听觉特性 所决定的。为了能用仪器直接测量出人的主观响度感觉,研究人员为测量噪声的仪 器——声级计设计了一种特殊的滤波器,叫A计权网络。通过A计权网络测得的 噪声值更接近人的听觉,这个测得的声压级称为A计权声级,简称A声级,以ZPA 或LA表示,单位为dB (A)。由于A声级能较好地反映出人们对噪声吵闹的主观 感觉,因此,它几乎已成为一切噪声评价的基本量。
倍频带声压级和A声级的换算关系为:
设各个倍频带声压级为LP/,那么A声级为:
ZA =101g 文 10° 丨(、-从)
—<二1 _
式中:ALf——第f个倍频带的A计权网络修正值,dB; n——总倍频带数。
63?16 000 Hz范围内的A计权网络修正值见表3-27。
表3-27 A计权网络修正值
频率/Hz631252505001 0002 0004 0008 00016 000
AL"dB—26.2-16.1— 8.6-3.201.21.0-1.1—6.6
A声级一般用来评价噪声源。对特殊的噪声源在测量A声级的同时还需要测 量其频率特性,频发、偶发噪声,非稳态噪声往往需要测量最大A声级(LAmax)
及其持续时间,而脉冲噪声应同时测量A声级和脉冲周期。
2. 等效连续A声级LAeq或Leq
A声级用来评价稳态噪声具有明显的优点,但是在评价非稳态噪声时又有明显的不足。因此,人们提出了等效连续A声级(简称“等效声级”),即将某一段时间内连续暴露的不同A声级变化,用能量平均的方法以A声级表示该段时间内的 噪声大小,单位为dB (A)。
等效连续A声级的数学表达式:
、=10<爿:10°聯)
式中:Leq——在:T段时间内的等效连续A声级,dB (A);
La 0)——/时刻的瞬时A声级,dB (A);
T——连续取样的总时间,min。
等效连续A声级是应用较广泛的环境噪声评价量。我国制定的《声环境质量标准》《工业企业厂界环境噪声排放标准》《建筑施工场界噪声限值》《铁路边界噪 声限值和测量方法》和《社会生活环境噪声排放标准》等项环境噪声排放标准,均 采用该评价量作为标准,只是根据环境噪声实际变化情况确定不同的测量时间段, 将其测量结果代表某段时间的环境噪声状况。昼间时段测得的等效声级称为昼间等 效连续A声级Ud),夜间时段测得的声级称为夜间等效连续A声级(Ln)。
3. 计权等效连续感觉噪声级LWECPN或WECPNL
计权等效连续感觉噪声级是在有效感觉噪声级的基础上发展起来,用于评价航 空噪声的方法,其特点在于既考虑了在全天24h的时间内飞机通过某一固定点所 产生的有效感觉噪声级的能量平均值,同时也考虑了不同时间段内的飞机数量对周围环境所造成的影响。
一曰计权等效连续感觉噪声级的计算公式如下:
WECPNL= EPNL+10 lgW+3A^2+1(W3) -39.4 式中:EPNL——W次飞行的有效感觉噪声级的能量平均值,dB;
N'——7?19时的飞行次数;
N2----- 19?22时的飞行次数;
^——22?7时的飞行次数。
计算式中所需参数如飞机噪声的EPNL与距离的关系,一般釆用美国联邦航空 局提供的数据或通过类比实测得到。具体的计算步骤可依据《机场周围飞机噪声测量方法》(GB 9661 —88)进行。
计权等效连续感觉噪声级仅作为评价机场飞机噪声影响的评价量,其对照评价 的标准是《机场周围飞机噪声环境标准》(GB966(h~88)。
三、环境噪声现状测量
1. 环境噪声测量标准方法
现阶段环境噪声现状测量釆用的方法如下:
声环境质量监测执行GB 3096—2008;
机场周围飞机噪声测量执行GB 9661—88;
工业企业厂界环境噪声测量执行GB 12348—2008;
社会生活环境噪声测量执行GB 22337—2008;
建筑施工场界噪声测量执行GB 12523—2011;
铁路边界噪声测量执行GB 12525—90;
城市轨道交通车站站台噪声测量执行GB 14227—2006。
2. 噪声源数据获得
获得噪声源数据有两个途径:类比测量法;引用己有的数据。
首先应考虑类比测量法。评价等级为一级,必须釆用类比测量法;评价等级为 二级、三级,可引用已有的噪声源声级数据。
(1) 类比测量:在噪声预测过程中,应选取与建设项目的声源具有相似的型号、工况和环境条件的声源进行类比测量,并根据条件的差别进行必要的声学修正。
为了获得声源声级的准确数据,必须严格按照现行国家标准进行测量。
环境影响报告书应当说明声源声级数据的测量方法标准。
(2) 引用已有的数据:引用类似的声源声级数据,必须是公开发表的、经过专家鉴定并且是按有关标准测量得到的数据。环境影响报告书应当指明被引用数据的 来源。
3. 环境噪声现状测量要求
(1) 测量量
①环境噪声测量量为等效连续A声级;频发、偶发噪声,非稳态噪声测量量还应有最大A声级及噪声持续时间;机场飞机噪声的测量量为等效感觉噪声级 aEPN),然后根据飞行架次计算出计权等效连续感觉噪声级aWEePNIj)。
②声源的测量量为A声功率级(iAw),或中心频率为63 Hz?8 kHz 8个倍频 带的声功率级aw);距离声源r处的A声级[ZA (r)]或中心频率为63 Hz?8 kHz 8 个倍频带的声压级[ZP (r)]);等效感觉噪声级aEPN)。
(2) 测量时段
①应在声源正常运行工况的条件下选择适当时段测量。
②每一测点,应分别进行昼间、夜间时段的测量,以便与相应标准对照。
③对于噪声起伏较大的情况(如道路交通噪声、铁路噪声、飞机机场噪声), 应增加昼间、夜间的测量次数。其测量时段应具有代表性。
每个测量时段的釆样或读数方式以现行标准方法规范要求为准。
(3)测量记录内容
①测量仪器型号、级别,仪器使用过程的校准情况。
②各测量点的编号、测量时段和对应的声级数据(备注中需说明测量时的环 境条件)。
③有关声源运行情况(如设备噪声包括设备名称、型号、运行工况、运转台 数,道路交通噪声包括车流量、车种、车速等)。
四、声环境现状监测的布点要求
1. 布点范围
为充分了解评价范围内声环境质量现状,布设的现状监测点应能覆盖整个评价 范围,覆盖整个评价范围并不是要求评价范围内的每个敏感目标都要监测,而是要求选择的监测点,其监测结果能够描述出评价范围内的声环境质量。为达到上述目 标,评价范围内的厂界(或场界、边界)和敏感目标的监测点位均应在调查的基础 上,合理布设。由于声波传播过程中受地面建筑物和地面对声波吸收的影响,同一敏感目标不同高度上的声级会有所不同,因此当敏感目标高于三层(含三层)建筑 时,还应选取有代表性的不同楼层设置测点。
2. 环境现状监测布点
在实际评价中评价范围内有的没有明显的声源;有的有明显噪声源,如工业噪 声、交通运输噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声等。布点时应根据声源的不同情况采用不同的布点方法。
(1) 评价范围内无明显声源,声级一般较低。环境中的噪声主要来自风声等自然声,不同地点的声级不会有很大不同,因此可选择有代表性的区域布设测点。
(2) 评价范围内有明显的声源,并对敏感目标的声环境质量有影响,或建设项目为改、扩建工程,应根据声源种类釆取不同的监测布点原则。
①当声源为固定声源时,现状测点应重点布设在既可能受到现有声源影响, 又受到建设项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加密设监测点,以测量出噪声随距离的衰减。
②当声源为流动声源,且呈现线声源特点时,例如公路、铁路噪声,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。例如对于道路,其代表性的敏感目标可布设在车流量基本一致,地形状况和 声屏蔽基本相似,距线声源不同距离的敏感目标处。
为满足预测需要,得到随距离衰减的规律,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。
③对于改、扩建机场工程,测点一般布设在距机场跑道不同距离的主要敏感目标处,可以在跑道侧面和起、降航线的正下方和两侧设点;设置的测点应能监测 到飞机起飞和降落时的噪声。测点数量可根据机场飞行量及周围敏感目标情况确 定,现有单条跑道、两条跑道或三条跑道的机场可分别布设3?9,9?14或12?18 个飞机噪声测点,跑道增多可进一步增加测点。
由于难于对机场评价范围内所有敏感点进行监测,机场其余敏感目标的现状 WECPNL可通过实测点WECPNL或EPNL验证后,经计算求得。
五、环境噪声现状评价方法
环境噪声现状评价包括噪声源现状评价和声环境质量现状评价,其评价方法是 对照相关标准评价达标或超标情况并分析其原因,同时评价受到噪声影响的人口分布情况。
(1) 对于噪声源现状评价,应当评价在评价范围内现有噪声源种类、数量及相应的噪声级、噪声特性,并进行主要噪声源分析等。
(2) 对于环境噪声现状评价应当就评价范围内现有噪声敏感区、保护目标的分布情况、噪声功能区的划分情况等,来评价评价范围内环境噪声现状,包括各功能 区噪声级、超标状况及主要影响的噪声源分析;各边界的噪声级、超标状况,并进 行主要噪声源分析。此外,还要说明受噪声影响的人口分布状况。
(3) 环境噪声现状评价结果应当用表格和图示来表达清楚。说明主要噪声源位置、各边界测量点和环境敏感目标测量点位置,给出相关距离和地面高差。对于改、 扩建飞机场,需要绘制现状WECPNL的等声级线图,说明周围敏感目标受不同声 级的影响情况。
六、典型工程环境噪声现状水平调查方法
1.工矿企业环境噪声现状水平调查
对工矿企业环境噪声现状水平调查方法为: •
现有车间的噪声现状调查,重点为85dB (A)以上的噪声源分布及声级分析。
厂区内噪声水平调查一般釆用网格法,每间隔10?50m划分正方形网格(大型厂区可取50?100m),在交叉点(或中心点)布点测量,测量结果标在图上供 数据处理用。
厂界噪声水平调查测量点布置在厂界外1 m处,间隔可以为50?100m,大型项目也可以取100?300m,具体测量方法参照相应的标准规定。
生活居住区噪声水平调查,也可将生活区划成网格测量,进行总体水平分析, 或针对敏感目标,参照《声环境质量标准》(GB 3096—2008)布置测点,调查敏感 点处噪声现状水平。
所有调查数据按有关标准选用的参数进行数据统计和计算,所得结果供现状评
价用。
2. 公路、铁路环境噪声现状水平调查
公路、铁路为线路型工程,其噪声现状水平调查应重点关注沿线的环境噪声敏 感目标,其具体方法为:
调查评价范围内有关城镇、学校、医院、居民集中区或农村生活区在沿线的分 布和建筑情况以及相应执行的噪声标准。
通过测量调查环境噪声背景值,若敏感目标较多时,应分路段测量环境噪声背 景值(逐点或选典型代表点布点)。
若存在现有噪声源(包括固定源和流动源),应调查其分布状况和对周围敏感目标影响的范围和程度。
环境噪声现状水平调查一般测量等效连续A声级。必要时,除给出昼间和夜 间背景噪声值外,还需给出噪声源影响的距离、超标范围和程度,以及全天24h 等效声级值,作为现状评价和预测评价依据。
3. 飞机场环境噪声现状水平调查
在机场周围进行环境调查时,需调查评价范围内声环境功能区划、敏感目标和 人口分布,噪声源种类、数量及相应的噪声级。当评价范围内没有明显噪声源,且声级较低(<45 dB)时,噪声现状监测点可依据评价等级分别选择3?6个测点, 测量等效连续A声级。
改扩建工程,应根据现有飞机飞行架次、飞行程序和机场周围敏感点分布,分别选择3?18个测点进行飞机噪声监测;无敏感点的可在机场近台、远台设点监测。在每个测点分别测量不同机型起飞、降落时的最大A声级、持续时间(最大声级下 10dB的持续时间)或EPNL,对于飞机架次较多的机场可实施连续监测,并根据飞越 该测点的不同机型和架次,计算出该测点的WECPNL。同时给出年日平均飞行架次和 机型,绘制现状等声级线图。