生态环境质量评价课程第七章

第七章环境噪声影响预测及评价一、环境噪声基础（一）声音的产生和基本概念1.振动和声源2.振动的传播3.描述声波的基本物理量与概念波长λ(m),、频率f(Hz)和声速v(m／s)是描述声波的三个基本物理量，其相互关系为声场：介质中有声波存在的区域称做声场。波前（波阵面）：某一时刻声波波动所到达的各点所连成的曲面，称为波前或波阵面。一般按波前的形状将声波划分为平面波、柱面波与球面波。λ=v/f（二）环境噪声噪声即是对人身有害和人们不需要的声音。与人们生活密切相关的是城市噪声，它的来源大致可分为：工厂噪声：如鼓风机、气轮机、织布机等发出的噪声；交通噪声：包括汽车、火车、飞机、船舶等发出的噪声；施工噪声：如打桩机、混凝土搅拌机、推土机等发出的声音；社会噪声：如人们的喧闹声、沿街的吆喝声，以及家用洗衣机、收音机、缝纫机等发出的声音。（三）环境噪声评价量及其计算声功率声源在单位时间内辐射的总声能量称为声功率。常用W表示，单位为瓦(w)。声强声场中在垂直于声波传播方上，单位时间内通过单位面积的声能称做声强。声强常以I表示，单位为(w／m2)。1.计量声音的物理量声压瞬时声压：某一瞬间介质中的压强相对于无声波时压强的改变量称为，单位是Pa。有效声压：取瞬时声压均方根值，通常说的声压即为有效声压。闻阈声压：正常人耳刚能听到的声音的声压。人耳对于不同频率声音的闻阈声压不同，这是因为人耳对高频声敏感而对低频声迟钝。对于频率为1000Hz的声音，闻阈声压为2×10-5Pa。痛阈声压：使正常人耳引起疼痛感觉的声音的声压，痛阈声压为20Pa。ocpI02p00c——声压，Pa；——常温下空气的密度，kg／m3；——声音速度，m／s。2.声压级，声强级与声功率级正常人耳从听阈到痛阈，声压的绝对值之比为1：106，声强的变化为1：1012，相差一万亿倍。因此用声压或声强的绝对值表示声音的强弱很不方便。人耳对声音大小的感觉，近似地与声压、声强呈对数关系，所以通常用对数值来度量声音；0lg20ppLp声压级(dB)基准声压，取为2×10-5Pa。声强级0lg10IILI(dB)基准声强值，取为10-12W／m2。由声压与声强的关系可以得出，以空气为介质的自由声场中，常温常压下某一点的声压级与声强级近似相等。声压级、声强级和声功率级的单位都是分贝。分贝是“级”的单位，是无量纲的量。声功率级0lg10WWLW基准声功率，取为10-12W3.分贝的运算20lg10ppLipininipppppppppL1202012200lg10lg10lg10lg20niLpipL11010lg10由声压级、声强级、声功率级的定义式可知，级的分贝数的运算不能按算术法则进行，而应按对数运算的法则进行。几个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，这点的总声压级如何计算呢？从声压级的定义出发，则有(dB)102010ipLipp两个声源Lp1－Lp2差值与增值ΔL的对应关系LLLpp1Lp1－Lp2ΔLLp1－Lp2ΔL01234532.52.11.81.51.2678910111.00.80.60.50.40.3当两个不同的噪声源同时作用在声场中同一点上，如果两个声源单独作用产生的声压级分别为Lp1和Lp2，且Lp1≥Lp2；为计算方便，列出Lp1－Lp2差值相对应的增值ΔL，这点的总声压级Lp为4.噪声的主观评价（1）A声级根据听觉特性，在声学测量仪器中，设置“计权网络”，其中A网络对1000Hz以下的声音有较大的衰减，而对高频声不衰减甚至少有放大，故测得的噪声值较接近人的听觉，能很好地模拟人耳的听觉特性。由A网络测出的噪声级称为A计权声级，简称A声级，其单位为dB(A)，记作LA。在自然环境中，噪声源的发声往往是不连续的，如公路的交通噪声时，有汽车通过时测得的A声级较强，没有汽车通过时测得的A声级则较弱。为了合理地比较、评价不同的、非连续噪声源的噪声强度，提出将一定时间内不连续的噪声能量用总的发声时间进行平均的方法来评价噪声对人的影响。用这种方法计算出来的声级称为等效声级或等效连续A声级，用符号Leq表示，单位仍为dB(A)。（2）等效连续A声级niLeqinL11.0101lg10TLeqdtTLt01.0101lg10间隔采样n—取样总数；Li—第i次读数的A声级，dB；•反映夜间噪声对人的干扰大于白天的是昼夜等效连续A声级(Ldn用表示)。•噪声在夜间对人的影响更大，将夜间噪声进行增加10dB(A)加权处理后，用能量平均的方法得出24小时A声级的平均值；（3）昼夜等效连续A声级101.01.01010241lg10ndLnLddnTTL统计噪声级是指某点噪声级有较大波动时，用以描述该点噪声随时间变化状况的统计物理量。一般用L10、L50和L90表示。L10表示在取样时间内10％的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值；L50表示在取样时间内50％的时间超过的噪声级，相当于噪声平均中值；L90表示在取样时间内90％的时间超过的噪声级，相当于噪声平均低值。其计算方法是：将100个或200个数据按大小顺序排列，第10个数据或总数200个的第20个数据即为L10；第50个或总数为200个的第100个数据即为L50；同理，第90个数据或第180个数据即为L90。（4）统计噪声级•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24h的时间内，飞机通过某一固定点所产生的总噪声级，同时也考虑了不同时间内的飞机对周围环境所造成的影响。•一日计权有效连续感觉噪声级：（5）计权有效连续感觉噪声级(WECPNL)4.39103lg10321NNNEPNLWECPNL——N次飞行的有效感觉噪声级的平均值，dB；N1——7时到19时的飞行次数；N2——19时到22时的飞行次数；N3——22时到7时的飞行次数。EPNL（二）环境噪声预测模型1、声源随距离衰减的计算：（1）点声源随传播距离增加而引起的衰减：2141lg10rL1L——距离增加产生衰减值，dB；r——点声源到受声点的距离，m。在距离点声源r1到r2处的衰减值：211lg20rrL当r2＝2r1时，ΔL1＝－6dB即点声源的声音传播距离增加一倍，衰减值是6dB；（2）线声源随传播距离增加而引起的衰减：rlL21lg101211lg10rrL1L——距离衰减值，dB；r——线声源到受声点的距离，m；l——线声源的长度，m。当时，可视为无限长线声源，此时，在距离线声源r1到r2处的衰减值：101lr当r2＝2r1时，ΔL1＝－3dB即线声源的声音传播距离增加一倍，衰减值是3dB；1lr当时，可视为点声源。（3）面声源随传播距离增加而引起的衰减：面声源随传播距离的增加而引起的衰减值与面源形状有关；设面声源短边是a，长边是b，随着距离增加，其衰减值与距离r的关系是：arbarbrbbr当时，在r处∆L1＝0；当时，在r处距离r每增加一倍，∆L1＝－（0～3）；当时，在r处距离r每增加一倍，∆L1＝－（3～6）；当时，在r处距离r每增加一倍，∆L1＝－6；2、空气吸收衰减空气吸收声波而引起衰减与声波频率、大气压、温度、湿度有关，被空气吸收的衰减值为：100022rrLrL或2L——空气吸收造成的衰减值；——每100m空气的吸声系数；r0——参考位置距声源距离，m。r——声波传播距离（预测点距声源的距离），m。当r＜200时，近似为零。2L•在实际环境评价中，为了简化计算，又常把距离衰减和空气吸收衰减两项合并，如果声源位于硬地面上，则：8106lg206rfrLr——噪声源与受声点的距离，m。f——噪声的倍频带几何平均频率，Hz；rf6106——由空气吸收而引起的衰减值，dB。三、环境噪声评价（一）评价工作程序（二）评价工作等级划分声环境影响评价工作等级一般分为三级，其中一级为详细评价，二级为一般评价，三级为简要评价。1、划分依据建设项目规模（大、中、小型建设项目）；噪声源种类和数量；建设项目噪声有影响范围内的环境保护目标、环境噪声标准和人口分布：项目建设前后噪声级的变化程度。2．工作等级划分的基本原则（1）一级评价大、中型建设项目，属于规划区内(包括规划的建成区和未建成区)的建设工程：受噪声影响的范围内有适用于《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)规定的0类标准及以上需要特别安静的地区，以及对噪声有限制的保护区域等噪声敏感目标：项目建设前后噪声级有显著增高（噪声级增高量达5～10dB(A)或以上）或受影响人口显著增多的情况。（2）二级评价对于新建、扩建及改建的大、中型建设项目，若其所在功能区属于适用于GB3096-93规定的1类、2类标准的地区：项目建设前后噪声级有较明显增高（噪声级增高量达3—5dB(A)）或受噪声影响人口增加较多的情况。（3）三级评价处在适用GB3096-93规定的3类标准及以上的地区（指允许的噪声标准值为65dB(A)及以上的区域）的中型建设项目以及处在GB3096-93规定的1、2类标准地区的小型建设项目；大、中型建设项目建设前后噪声级增加很小（噪声级增高量在3dB(A)以内）且受影响人口变化不大的情况。3．各等级声环境影响评价工作的基本要求（1）一级评价工作基本要求环境噪声现状应实测；噪声预测要覆盖全部敏感目标，绘出等声级图并给出预测噪声级的误差范围；给出项目建成后各噪声级范围内受影响的人口分布、噪声超标的范围和程度：对噪声级变化可能出现几个阶段的情况（如建设期、投产后的近期、中期、远期）应分别给出其噪声级：项目可能引起的非项目本身的环境噪声增高（如城市通往机场的道路噪声可能因机场的建设而增高）也应给予分析；对评价中提出的不同选址方案、建设方案等对策所引起的声环境变化应进行定量分析：必须针对建设项目工程特点提出噪声防治对策，并进行经济、技术可行性分析，给出最终降噪效果。(2)二级评价工作基本要求环境噪声现状以实测为主，可适当利用当地已有的环境噪声监测资料；噪声预测要给出等声级图并给出预测噪声级的误差范围；描述项日建成后各噪声级范围内受影响的人口分布、噪声超标的范围和程度：对噪声级变化可能出现的几个阶段，选择噪声级最高的阶段进行详细预测，并适当分析其他阶段的噪声级：必须针对建设工程特点提出噪声防治措施并给出最终降噪效果。(3)三级评价工作基本要求噪声现状调查可着重调查清楚现有噪声源种类和数量，其声级数据可参照已有资料；预测以现有资料为主，对项目建成后噪声级分布作出分析并给出受影响的范围和程度；要针对建设工程特点提出噪声防治措施并给出效果分析。（三）评价范围噪声环境影响的评价范围一般根据评价工作等级确定。对于建设项目包含多个呈现点声源性质的情况(如工厂、港口、施工工地、铁路的站场等)，该项目边界往外200m内的评价范围一般能满足一级评价的要求，相应的二级和三级评价的范围可根据实际情况适当缩小。若建设项目周围较为空旷而较远处有敏感区域，则评价范围应适当放宽到敏感区附近。对于建设项目呈线状声源性质的情况（如铁路、公路)，两侧各200m的评价范围一般可满足一级评价要求；二级和三级评价的范围可根据实际情况相应缩小。若建设项目周围较空旷而较远处有敏感区，则评价范围应适当放宽到敏感区附近。对于建设项目是机场的情况，主要飞行航迹下离跑道两端各15km、侧向2km内的评价范围一般能满足一级评价的要求；相应的二级和三级评价范围可根据实际情况适当缩小。（四）噪声环境影响评价的基本内容项目建设前环境噪声现状；根据噪声预测结果和环境噪声评价标准，评述建没项目在施工、运行阶段噪声的影响程度、影响范围和超标状况（以敏感区域或敏感点