467

По результатам табл. П. 2 строим график (рисунок).

Расчёт для случая реконструкции дороги

В соответствии со средней скоростью транспортного потока после реконструкции, равной 70 км/ч, определяем по рис. 2.1 mР = 1,0.

По формуле (2.3) определяем эмиссию свинца от транспортного потока:

Рэ = 0,74 · 1,0 · 0,8 (0,11 · 0,37 · 2 862 + 0,16 · 0,17 · 716 + + 0,33 · 0,17 · 334 + 0,37 · 0,17 · 381) = 105,77 мг/м·с.

По формуле (2.2) определяем количество отложений свинца на поверхности земли в точке, находящейся в 10 м от кромки проезжей части.

РП = 0,4 · 0,5 · 0,7 · 7,3 · 103 · 105,77 = 108 096,9 мг/м2.

По формуле (2,1) вычисляем количество свинца в почве:

РС = 108 096,9 / (0,2 · 1 600) = 337,8 мг/кг.

Аналогично определяем количество свинца в почве, выделяемое транспортным потоком, движущимся по подветренной проезжей части на других расстояниях от кромки проезжей части; результаты сводим в табл. П. 3.

Результаты расчета загрязнения придорожной полосы выбросами свинца при отсутствии реконструкции и после реконструкции приведены на рисунке.

Анализ результатов расчета свидетельствует, что при отсутствии реконструкции на полосе шириной более 45 м от дороги ПДК будет превышать допустимую.

После проведения реконструкции граница ПДК будет проходить на расстоянии 22 м.

31

В пределах полосы 22 м от дороги запрещаются посевы зерновых, овощных и плодовых культур. Для уменьшения этой полосы предлагается разместить зеленые защитные насаждения.

Пример 2. Расчёт загрязнения атмосферы токсичными компонентами отработавших газов

32

Определить концентрацию загрязнения атмосферного воздуха СО, СnНm, и NОХ , свинцом на различном расстоянии от автомобильной дороги в заданном поперечнике.

Исходные данные примем из предыдущего примера. Перспективная интенсивность движения – 6 140 авт./сут.

В соответствии с Руководством по определению пропускной способности автомобильных дорог (Минавтодор, 1982 г) расчётная часовая интенсивность движения составит

N = 6 140 · 0,076 = 467 авт./ч.

Данные по составу транспортного потока представлены в табл.

П. 4.

Расчёт загрязнения атмосферы токсичными компонентами отработавших газов в случае отказа от реконструкции дороги

Средняя скорость движения потока – 30 км./ч. По рис. 2.2 находим значение m = 0,60.

Скорость господствующего ветра – 3,5 м/с. Угол направления ветра к оси трассы – 40 . Данные по фоновой концентрации отсутствуют.

Мощность эмиссии СО, CnHm, NОx в отработавших газах отдельно для каждого газообразного вещества определяется по формуле

(2.4):

1. Для окиси углерода:

33

qСО = 2,06 · 10-4 · 0,60(0,11 · 218 · 0,6 + 0,16 · 54 · 0,6 + 0,33 · 25 · 0,6

++ 0,34 · 36 · 0,14 + 0,37 · 29 · 0,6) = 40,385 · 10-4 г/м·с.

2.Для углеводородов:

qСН = 2,06 · 10-4 · 0,60 (0,11 · 218 · 0,12 + 0,16 · 54 · 0,12 + 0,33 · 25

·0,12+ 0,34 · 36 · 0,037 + 0,37 · 29 · 0,12) = 10,702·10-4 г/м·с.

3.Для окислов азота:

qNO = 2,06 · 10-4 · 0,60 (0,11 · 218 · 0,06 + 0,16 · 54 · 0,06 + 0,33 · 25

·0,06+ + 0,34 · 36 · 0,015 + 0,37 · 29 · 0,06) = 3.28 · 10-4 г/м·с.

4.Эмиссия свинца находится по формуле (2.5) с введением часо-

вой интенсивности движения автомобилей и mP = 4,0 по рис. 2.1:

qРb = 2,06·10-7·0,8·0,2·4,0·(0,11·218·0,37 + 0,16·54·0,17 +0,33·25·0,17 + + 0,37·29·0,17) = 20,065·10-7 г/м·с.

Концентрация загрязнения атмосферного воздуха различными компонентами в зависимости от расстояния дороги находится по формуле (2.6):

1.Для окиси углерода:

ССО = 2· 40,385 · 10-4 /(2 3,14 · 2 · 3,5 · 0,588 = 7,83·10-4 г/м3, или 0,783 мг/м3.

2. Для углеводородов:

Ссн = 2· 10,72 · 10-4 /(2 3,14 · 2 · 3,5 · 0,588 = 2,078·10-4 г/м3 , или 0,208 мг/м3.

3. Для окислов азота:

СNO = 2 · 3,28 · 10-4 /(2 3,14 · 2 · 3,5 · 0,588 = 0,636·10-4 г/м3, или 0,064 мг/м3.

4. Для свинца:

СPb = 2 · 20,065 ·10-7 /(2 3,14 · 2 · 3,5 · 0,588 = 3,89·10-7 г/м3, или 0,000389 мг/м3.

Аналогично определена концентрация для других расстояний. Результаты расчётов приведены в табл. П. 5.

Таблица П. 5

Расчёт загрязнения атмосферы токсичными компонентами отработавших газов после проведения реконструкции дороги

После реконструкции дороги средняя скорость потока возрастет до 70 км/ч. При этом величина поправочного коэффициента m = 0,12.

По формуле (2.5) и (2.6) найдены значения удельной эмиссии загрязняющих веществ по компонентам:

1. Для окиси углерода:

qСО = 2,06·10-40·,12·(0,11·218·0,6 + 0,16·54·0,6 + 0,33·25·0,6 +

+0,34·36·0,14 + 0,37·29·0,6) = 8,072·10-4 г/м·с.

2.Для углеводородов:

qСН = 2,061·0-40·,12(·0,11·218·0,12 + 0,16·54·0,12 + 0,33·25·0,12 + +0,34·36·0,037 + 0,37·29·0,12) = 2,14·10-4 г/м·с.

3.Для окислов азота:

qNO = 2,06·10-4·0,12·(0,11·218·0,06 + 0,16·54·0,06 + 0,33·25·0,06

++ 0,34·36·0,015 + 0,37·29·0,06) = 0,65·10-4 г/м·с.

4.Для свинца:

qРb= 2,06·10-7·0,8·0,2·1,0(0,11·218·0,37 +0,16·54·0,17+0,33·25·0,17 + + 0,37·29·0,17) = 5,016·10-7 г/м·с.

По формуле (2.6) определена концентрация загрязнения атмосферного воздуха различными компонентами на расстоянии 20 м:

1.Для окиси углерода: ССО = 1,56 ·10-4 г /м3 или 0,156 мг/м3.

2.Для углеводородов: ССХ = 0,416·10-4 г /м3 или 0,042 мг/м3.

3.Для окислов азота: СNO = 0,127 ·10-4 г /м3 или 0,013 мг/м3.

4.Для свинца: СРb = 0,973 ·10-7 г /м3 или 0,000097 мг/м3.

Аналогично определены концентрации для других расстояний.

Результаты расчётов приведены в табл. П. 6.

Результаты расчетов показывают, что величина выбросов токсических веществ не превышает предельно допустимых концентраций, приведенных в табл. 2.6.

Пример 3. Расчет уровня загрязнения поверхностного стока с поверхности автомобильной дороги

Требуется определить допустимый сброс (ПДС) загрязняющих веществ в водотоки. Оценить степень загрязнения поверхностного стока.

Автомобильная дорога II технической категории находится на территории Омской области, проходит на протяжении 800 м от реки и вода сбрасывается с поверхности дороги в реку (на берег).

Продольный уклон на рассматриваемом участке дороги – 15 ‰. Наименьший среднемесячный расход воды в реке при 95 % обес-

печенности – 50 м3/с. Река рыбохозяйственного значения 1 категории. Средняя глубина русла – 2,0 м. скорость течения – 0,4 м/с.

36

Содержание взвешенных веществ в воде реки – 20 мг/л. Контрольный створ находится на расстоянии 300 м от места вы-

пуска сточных вод.

Площадь сбора воды с поверхности участка дороги, которая поступает в реку, составляет:

F = 15 · 800 = 12 000 м2 = 1,2 га.

Параметр n для Омской области составляет 0,75.

По табл. 2.8 находим удельный расход qУД = 3,9 л/с при времени поверхностной концентрации 5 мин.

Коэффициент изменения удельного расхода по табл. 2.9 при n = =0,75 и уклоне поверхности 15 ‰ составляет k = 1,41.

Расчетный расход поверхностного стока от дождевых вод по формуле (2.8):

QC = qУД · F · k = 3,9 · 1,2 · 1,41 = 6,60 л/с.

Расчетный расход поверхностного стока от талых вод по формуле

(2.9):

QCT = 5,5 · 1,2 · 25 · 0,8 / (10 + 0,1) = 12,0 л/с.

Время притекания талых вод до расчетного участка принимается равным 1 часу. Район снегового стока – 1. Слой стока для 1 района составляет 25 мин.

Поскольку расход талых вод больше, чем дождевых, в качестве расчетного расхода принимаем QCT = 12,0 л/с = 0,012 м3/с.

Величина фактического сброса (ФС) загрязняющих веществ с поверхностными сточными водами по каждому ингредиенту определяется по формуле (2.7). Фактическая концентрация загрязнения по каждому ингредиенту принимается по табл. 2.7.

Фактический сброс:

по взвешенным веществам:

ФС = 3 600 · СФ· QC = 3 600 · 2 700 · 10-3 ·12,0 = 116 640,0 г/ч.

по свинцу:

ФС = 3 600 · 0,3· 10-3 ·12,0 = 12,96 г/ч.

по нефтепродуктам:

ФС = 3 600 · 26 · 10-3 ·12,0 = 1 123,2 г/ч.

Коэффициент турбулентной диффузии находим по (2.14):

Е VСР hСР /200 0,4 0,2/200= 0.004.

Коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, определяется по (2.13):

37

Коэффициент смешения определяется по формуле (2.12):

e 3L 2,72 0,606 3300 0,017;

(1 )/(1 QB /QC ) (1 0.017)/(1 50 0,017/0,012) 0,014.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих веществ для рыбохозяйственных водотоков принимается по табл. 2.10.

Для взвешенных веществ ПДК = 15,0 + 0,25 = 15,25 мг/л. Предельно допустимое содержание загрязняющих веществ в по-

верхностном стоке по каждому ингредиенту с учетом смешения его с водами водотока определяется по формуле (2.11):

для взвешенных веществ:

СПРД = γ ·(СПДК – СВ) ·QB /QC + СПДК = 0,014 ·(15,25 –15,0) · 50 / 0,012 + + 15,25 = 29,83 мг/л;

для свинца:

СПРД = 0,014 · (0,10 – 0) · 50 / 0,012 + 0,1 = 5,93 мг/л;

для нефтепродуктов:

СПРД = 0,014 · (0,05 – 0) · 50 / 0,012 + 0,05 = 2,93 мг/л.

Величина предельно допустимого сброса загрязняющих веществ по каждому ингредиенту составляет по (2.10):

– по взвешенным веществам:

ПДС = 3 600 · СПРД · QC = 3 600 · 29,83 · 10-3 ·12,0 = 1 288,66 г/ч;

– по свинцу:

ПДС = 3 600 · 5,93 · 10-3 ·12,0 = 256,18 г/ч;

– по нефтепродуктам:

ПДС = 3 600 · 2,93 · 10-3 ·12,0 = 126,57 г/ч.

Фактический сброс составляет:

–по взвешенным веществам:

ФС = 116 640,0 г/ч;

–по свинцу:

ФС = 12,96 г/ч;

– по нефтепродуктам:

ФС = 1 123,2 г/ч.

Сопоставляя полученные значения фактического сброса веществ поверхностными водами со значениями предельно допустимых стоков с учетом разбавления их водами водотока, видно, что фактический сброс (ФС) по взвешенным веществам и нефтепродуктам превышает ПДС. Необходима очистка сточных вод. При разработке инженерного проекта необходимо предусмотреть отвод поверхностного

38

стока в очистные сооружения. На выходе из очистных сооружений и смешения с водами водотока концентрация загрязняющих веществ должна быть не выше предельно допустимых концентраций (ПДК).

Пример 4. Расчет уровня шума

Задача. Требуется обеспечить допустимый уровень шума в селитебной зоне населенного пункта на расстоянии 40 м от оси движения на высоте 10 м от поверхности дороги.

Интенсивность движения по дороге 1 400 авт./сут. Средняя скорость транспортного потока – 60 км/ч. Продольный уклон дороги

– 20 ‰. Покрытие асфальтобетонное. Прилегающая территория покрыта травой.

Решение. Поправка на продольный уклон определяется по табл. 2.15 ΔLi= 0.

По табл. 2.16 при скорости движения потока автомобилей V= 60 км/ч и интенсивности движения N =1 400 авт./ч находим LТРП + ΔLV = 80,7 дБА..

Определим снижение уровня транспортного шума при удалении точки измерения от оси движения на 40 м (по табл. 2.20 ΔLL = 6,7; по табл. 2.21 КР=1,1) ΔL1 = 6,7∙1,1 = 7,37 дБА.

Поправка на вид и шероховатость покрытия определяется по табл. 2.17 ΔLd = -1,5 дБА..

По формуле (2.19) определяем эквивалентный уровень шума:

LЭКВ = 80,7 – 7,37 = 71,8 дБА..

Полученный уровень шума сравниваем с предельно допустимым, который составляет 60 дБА (по табл. 2.22) для селитебной зоны населенных мест в дневное время. Уровень шума превышает допустимый. Необходимо применять шумозащитные мероприятия.

Предлагается применить древесно-кустарниковые посадки. Высота посадок 5 м, располагается полоса между дорогой и точкой замера.

По табл. 2.26 определяем поправку на снижение уровня шума для лесопосадки шириной 10 м ΔLВ = 8 дБА. Затем находится величина снижения уровня шума экраном высотой 5 м в соответствии со схемой рис. 2.3.

а = 42 (5,0 1,2)2 5,52 м; b = 10,02 (40,0 4,0)2 =37,36 м;

с = 40,02 (5,0 1,2 10,0)2 =42,31 м.

39

По формуле (2.21) находим

ΔLА ЭКР β = 18,2 + 7,8 · lg (5,52 + 37,39 – 41,31 + 0,02) = 16,4 дБА.

Согласно рис. 2.4 при 1 = 800 ΔLА ЭКР α1 =12,2 дБА;

при 2 = 700 ΔLА ЭКР α2 = 8,7 дБА, Д = 2,5.

Поправка по табл. 2.25 ΔLА ЭКР α1 - ΔLА ЭКР α2 = 12,2 – 8,7 = 3,5 дБА.

Величина снижения уровня транспортного шума при применении экрана ΔLА ЭКР = Z , ΔLА ЭКР α = Д,

где ΔLА ЭКР α - наименьшая величина из ΔLА ЭКР α1 и ΔLА ЭКР α2.

ΔLА ЭКР = Z = 8,7 + 2,5 = 11,2 дБА.

Окончательное значение величины уровня шума в расчетной точке с учетом шумозащитных мероприятий составит:

LЭКВ – ΔLВ – ΔLА ЭКР = 71,8 – 8,0 – 11,2 = 52,6 дБА.

Эта величина меньше предельно допустимого уровня шума 60 дБА, и принятых мероприятий достаточно для снижения уровня шума.

Оглавление Введение …………………………………………………………….………….3

1. СОСТАВ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО УЧЕТУ ТРЕБОВАНИЙ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬ-

НЫХ ДОРОГ ……………………………………………………………… 3

1.1.Общие положения…………………………………………………….… 3

1.2.Состав раздела «Охрана окружающей среды» при экономических обоснованиях …………………………………………………………… 4

1.3.Состав раздела инженерного проекта ………………………………… 5 2. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО

ТРАНСПОРТА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ …………………… 5

2.1.Оценка уровня загрязнения почвы автомобильным транспор-

том……………5

2.2.Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха автомобильным транспортом ………………………………………………………………9

2.3.Оценка уровня воздействия поверхностного стока с автомобильных дорог на водную среду ………………………………………………… 12

2.4.Загрязнение атмосферного воздуха и придорожной территории

пылью …………………………………………………………………… 17 2.5. Шумовое воздействие транспорта ………………………………………19

Библиографический список………………………………………………… 27 Приложение Примеры расчета загрязнений окружающей среды

40