摘 要 通过对近年来国内城市轨道交通环境影响评价实例的回顾,在对环境评价结果与实际效果进行分析和总结的基础上,对环境影响评价中的若干问题进行综合探讨,包括环境保护目标的选择、源强类比的准确性、噪声与振动预测方法及采取控制措施的原则等。
关键词 城市轨道交通 环境影响评价 噪声 振动
城市轨道交通不仅在城市客运交通中发挥了骨干作用,而且对于引导城市规划建设,促进土地开发利用,带动房地产经济发展,其优势显著。然而,轨道交通对环境的负面影响,尤其是轨道交通在施工期和运营期所产生的噪声和振动影响,引起了越来越广泛的关注。对于地面或高架线路,噪声对环境影响最为突出;而对于地下线路,其振动影响是首要的环境问题。因此,在城市轨道交通环境影响评价中,声环境影响评价和振动环境影响评价通常作为评价重点被列为专题,它是环境影响报告书的重要组成部分。
在针对声环境影响和振动环境影响评价的过程中,开展声环境影响和振动环境影响专题评价时,以下几个方面的问题特别需要注意。
1环境保护目标的充分性
对于评价范围内的环境保护目标应进行充分的调查,应从敏感保护目标的类型、功能、时间、区域、分布及特点等方面,做到内容全面、调查充分。
1)类型
教学单位、医疗单位、重要科研单位、幼儿园、疗养院、养老院、居民住宅,以及世界文化遗产、各级文物保护单位、保护性建筑均视为环境保护目标。
2)功能
同一环境保护目标包含多个环境敏感点。环境敏感点是指轨道两侧评价范围内的学校教室、学生宿舍、医院病房、疗养院和敬老院住房以及居民住宅等。
3)时间环境
保护目标不仅包括既有的建筑,而且拆迁后暴露出来的,需要重新规划且尚未实现规划的未来的环境保护目标,均应列为环境保护目标。
4)区域
环境保护目标不仅包括建成区的既有建筑,而且对于未建成区,应结合城市规划,对已经获得规划部门审批,在建、筹建以及待建的建筑,均应作为保护目标,列入环境影响评价的范畴。一般情况下,当轨道交通开通运营后,发生环境投诉的往往是在轨道交通开通前建成,而在环境影响评价过程中又未被列入评价范畴的保护目标。
5)分布
声环境影响和振动环境影响的评价范围根据评价等级而确定。评价范围内的声环境保护目标分为受列车噪声影响和风亭、冷却塔噪声影响两类。受列车噪声影响的保护目标一般分布在高架线和地面线尤其是区间线路两侧,或出入段线两侧及车辆段或停车场周围;而受风亭、冷却塔噪声影响的保护目标一般分布在地下线路车站周围。评价范围内的振动环境保护目标基本分布在地下线路或高架线路,尤其是区间线路两侧。换句话说,高架线、地面线区间两侧的环境保护目标受列车运行噪声和振动的影响,以列车噪声影响为主;地下线区间两侧的环境保护目标受列车运行振动的影响,地下车站周围的环境保护目标受风亭、冷却塔的噪声影响。因此,对于高架线路和地面线路,其线路两侧的环境保护目标在评价中可同时作为声环境保护目标和振动环境保护目标;而对于地下线路,声环境保护目标和振动环境保护目标分别为不同的保护目标。城市轨道交通环境保护目标及其分布特点见表1。
6) 特点
被列入评价范畴的环境保护目标应按环境要素给出以下信息:保护目标的名称、线路形式、站间区段、里程位置、与声(振)源的平面及空间的相对位置关系(方向、距离、埋深、高差)、建筑物类型、功能、楼层、数量、建设年代、受影响的人数、所属环境功能区域、执行标准以及污染源类型(噪声源、振动源),等等。
2 源强类比的准确性
2.1噪声与振动源强
轨道交通噪声和振动影响预测是声环境影响评价专题以及振动环境影响评价专题的重要内容,而轨道交通噪声和振动源强的确定是轨道交通噪声和振动影响预测的关键。其中需考虑的源强有:列车运行噪声(车辆设备噪声、轮轨噪声、桥梁结构辐射噪声)、风亭和冷却塔噪声、车辆段作业噪声等其他可能对环境产生影响的噪声源,以及列车运行振动、隧道结构和桥梁结构的辐射振动等。
2.2 噪声与振动源强的确定
噪声与振动源强的确定一般通过两种途径,即类比测量法和资料类比法。类比测量法即选择与新建项目类型和编组相同的车辆(设备),并在运行工况、线路形式、轨道结构以及环境条件相似的情况下,对列车(设备)运行噪声进行类比测量,并根据类比条件的差异进行必要的声学修正;资料类比法也称数据调查法,即引用车辆(设备)类型、运行工况、线路形式、轨道结构以及环境状况相似条件下的既有噪声源或振动源的测量数据。
选择何种方法确定源强,取决于评价等级的要求。对于一级评价等级的评价专题,必须采用类比测量法;评价等级为二级或二级以下的评价专题,可采用资料类比法。
在进行类比实测时,关键的要求是测量对象、测量参数、测量方法、测量的量以及测量环境等边界条件的一致性,即既有车辆(设备)类型与新建项目车辆(设备)类型、运行工况、线路形式、轨道结构,以及环境条件在尽可能相似的情况下,按照有关测量标准规定的测量方法,对既有列车(设备)噪声进行类比测量。
引用已有的测量数据同样要求在测量对象、测量参数、测量方法、测量的量以及测量环境等边界条件相似的情况下,对源强数据进行类比引用,并对测量条件进行说明。类比引用应说明资料数据的来源,应为公开发表并经专家鉴定的数据。
3 预测参数的适用性
3.1噪声和振动预测参数
为减小预测结果的误差,需要根据既有源强与类比源强边界条件的差异,对既有源强的类比测量数据进行必要的声学修正,以使类比源强的准确度更高。此外,还要考虑传播途径和受声(振)点的特性,以便对受声(振)点的噪声和振动影响进行预测。
受声(振)点的噪声和振动影响与声(振)源、传播途径和受声(振)点的特性有关。噪声和振动预测参数包括声(振)源、传播途径和受声(振)点的特性参数。不同线路形式产生不同的环境影响,而不同环境影响又与线路、轨道、桥梁、隧道、轮轨、车辆、设备、运营组织、开行计划以及敏感点与声(振)源的相对位置关系等各种工程条件有关。
地上线路包括高架线、地面线、出入段线及车辆段或停车场,对环境保护目标的噪声影响主要是列车行驶过程中所产生的,并且受到车辆、运营、轮轨、轨道、桥梁、行车组织,以及敏感点与声源的相对位置关系等因素的影响;地下线路对地面建筑物的噪声影响主要是风亭、冷却塔等设备设施所产生的噪声,并且受到设备及其运行与安装方式、安装位置、设备数量、运行时间、敏感点至噪声源的距离、高度等因素的影响。噪声预测参数见表2。
地下线路对环境保护目标的振动影响主要由于列车在隧道中的运行而产生,并且受到车辆、运营、轮轨、轨道、隧道、桥梁、土壤、建筑物结构类型,以及敏感点与振源的相对位置关系等因素的影响,其振动预测参数见表2。
3.2 预测参数的适用性选择
由于不同的线路形式引发不同的噪声源,因而在声环境影响评价中,对于高架线、地面线、出入段线和车辆段的列车噪声以及地下线的设备噪声,应根据不同的预测内容和预测目的,考虑车辆、设备、运营、轨道、隧道、桥梁等实际状况,对与列车噪声和设备噪声相关的预测参数进行适用性判定,同时对于正线线路的列车噪声和出入段线的列车噪声还应针对不同的轨道条件(道床、轨枕、扣件)、列车速度、列车开行对数、运营时间等选择适用的预测参数进行噪声影响预测,分别说明各种轨道交通噪声的影响程度、影响范围和超标情况。
在采用数学模式法预测环境影响的过程中,应尽量选择通用、成熟、简便并能满足准确度要求的方法。必要时,应对预测模型的计算结果进行验证,包括对拟采用的数学模式进行实测验证,或采用被实测验证过的预测方法进行验证。
4 监测点、预测点与保护目标的一致性
4.1 监测点及预测点的布设
(1) 噪声和振动监测范围与预测范围一般与评价范围相对应,评价等级决定评价范围。因此,环境监测与环境预测的覆盖范围根据评价等级而确定。按照一级评价等级的要求,现状监测点的布置一般要覆盖全部评价范围,且应实测;环境预测点应覆盖评价范围内的全部敏感目标。
(2)现状监测点的布置应关注既有噪声源和振动源对敏感保护目标有影响的点位,区分轨道交通噪声、振动和既有噪声、振动的影响程度,以确定轨道交通噪声和振动对环境影响的贡献量。
(3) 现状监测点的布置还应考虑评价范围内需要特别关注的敏感保护目标。例如:位于隧道上方或距轨道中心线10m以内,建筑类型为ⅲ类(砖木结构的平房或简易建筑)的敏感保护目标,应在建筑物内选择点位进行振动现状监测。
4.2 监测点与预测点的关系
(1) 所有环境现状监测点都应作为环境预测点。
(2) 所有环境预测点都应与环境现状监测点相对应。
(3) 环境现状监测点、环境影响预测点以及环境保护措施的点位应相互一致,并均应与保护目标的点位相对应。
(4) 对各环境预测点,应对不同运营时段,包括运营初期、近期和远期的噪声影响分别进行预测;而振动影响与车辆编组、行车对数无关,因此各运营时段的振动预测结果均相同。
5 评价量的有效性
5.1 噪声评价量
(1) 轨道交通(列车运行、设备等)噪声的预测评价量包括昼间等效声级、夜间等效声级和夜间列车运营时段的等效声级。
(2) 轨道交通噪声与环境背景噪声叠加后的昼间等效声级、夜间等效声级,分别与环境背景噪声的昼间等效声级、夜间等效声级进行对比,以便进行轨道交通运营后的变化情况分析。
(3) 从夜间噪声影响评价及其采取措施考虑,应以夜间运营时段等效声级作为预测评价量,并且不含环境背景噪声的叠加量(尤其对于受既有噪声源(如公路噪声、铁路噪声等)影响较大的敏感保护目标)。因此,夜间运营时段轨道交通噪声的实际贡献量是轨道交通采取措施的判定依据。
① 夜间噪声影响评价及其采取措施应按运营时段考虑,而不应按夜间8h考虑。若将夜间运营时段的噪声级平均到夜间8h,以该值作为采取措施的依据,并以此确定降噪目标值,对于非运营时段降噪措施无意义,而对于运营时段,降噪效果不到位。
②对于夜间运营时段等效声级不应包含环境背景噪声的叠加量,由于环评阶段、运营阶段以及验收阶段环境背景值必然随时间发生变化。
③对于环境本底值已超标的情况,轨道交通声屏障降噪措施对于本底噪声基本无效果,而且高架(地面)轨道噪声和地面道路噪声的空间高度和水平位置不同。因此在进行轨道交通噪声影响评价时,应与环境背景噪声的影响区分考虑。
5.2 振动评价量
(1)轨道交通振动预测评价量包括昼间振级、夜间振级。
(2)昼间振级、夜间振级应为不包含环境本底振动的,列车运行引起的铅垂向轨道交通振动级vlz10值。
(3)列车运行引起的铅垂向轨道交通振动级的最大值vlzmax是轨道交通采取措施的判定依据。
6 控制措施的针对性
6.1 轨道交通噪声振动采取措施的基本原则
(1)对初期、近期、远期分别进行预测,根据近期预测结果采取措施,按远期预测结果预留。
(2)夜间运营时段轨道交通噪声的实际贡献量超标与否,是轨道交通工程是否需要采取措施的判定依据。
(3)轨道交通噪声振动值超标,环境本底值不超标,则必须考虑采取措施,其降噪量为轨道交通噪声振动的超标值。
(4)轨道交通噪声振动值超标,环境本底值也超标,视二者超标量的差值大小,若轨道交通超标量大于环境本底超标量5db以上,或超标量相同,则必须考虑采取措施,其降噪量为轨道交通噪声振动的超标值;若考虑轨道交通与背景噪声的叠加作用,降噪量也可在超标值的基础上再减去3db。
(5)对需要采取的措施,必须进行明确说明。对于声屏障降噪措施,应明确给出保护目标的名称、与线路的相对位置关系,声屏障的地段、里程、位置、长度、高度、形式、形状、单侧或双侧以及达标效果、资金投入等。对于轨道减振措施,应明确给出保护目标的名称、与线路的相对位置关系,减振措施的地段、里程、位置、长度、种类、方式、单线或双线以及达标效果、投资等。
(6)代表性敏感点(受声点)处的声屏障插入损失能满足要求,则该区域的声屏障插入损失亦能满足要求。代表性敏感点(受声点)通常是环境影响最严重的点位。
6.2 轨道交通噪声振动控制措施的指导原则
1) 建成区
(1)根据轨道交通噪声和振动的影响,从环境保护的角度,论证线路选线、站段选址、设备选型及设施布置,以及建设方案的合理性。
(2)根据轨道交通噪声和振动的实际预测结果,包括影响程度、范围及超标情况,提出噪声和振动环境保护措施。从经济技术角度论证拟采取的噪声和振动环境保护措施的可行性。
(3)根据轨道交通噪声和振动的实际预测结果,分析工程设计中提出的环境保护措施的适用性。
(4)区分工程设计的环保措施和环评增加的环保措施,并分别进行投资预算。
2) 未建成区
(1) 对于轨道交通线路穿越的待规划区域,通过对轨道交通噪声和振动影响进行预测(如:噪声(水平或垂直)等值线),根据各环境功能区的环境标准,提出建筑物防护距离的要求,为城市建设规划与城市环境规划提供依据。
(2) 根据轨道交通噪声和振动影响的预测结果,结合城市区域规划,进一步对建筑物的类型、功能、楼层、朝向等提出要求,以达到环境保护的目的。
(3) 对于尚未做规划的区域,对未来的环境保护目标应考虑采取环保措施,并为可能采取的环保措施预留实施的条件。
参考文献
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