4. Прогнозування рівня еквівалентного звуку від транспортного потоку.

Підготовкою для визначення рівня звуку транспортного потоку в придорожній смузі є розрахунковий рівень звуку на відстані 7,5 м від осі найближчої смуги на висоті 1,2 м від рівня проздної частини.

Розрахунковий рівень звуку на автомобільних дорогах визначається за формулою П.І. Поспєлова:

(4.1)

L_ТП – розрахунковий еквівалентний рівень збору від транспортного потоку;

ΔL_T – поправка, яка враховує відхилення кількості вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами в складі транспортного потоку від середніх умов;

ΔL_g - поправка, яка враховує змінення кількості вантажних автомобілів з дизельними двигунами в транспортному потоці в порівнянні з розрахунковими;

ΔL_С – поправка на відхилення середньої швидкості руху;

ΔL_у - поправка на величину повздовжнього ухилу дороги;

ΔL_П – поправка, яка враховує тип покриття проїзної частини дороги;

ΔL_РП – поправка, яка враховує наявність розділювальної смуги на проїзній частині;

ΔL_К - поправка, яка враховує зниження розрахункового рівня звуку поверхневим покровом;

ΔL_з - поправка, яка враховує вплив забудови, розташованої біля автомобільної дороги;

ΔL_Пер - поправка, яка враховує вплив перехрещення доріг.

Еталонними умовами для розрахунку транспортного шуму є : рух потоків автомобілів на відстані 7,5 м від осі найближчої смуги автомобільної дороги при відсутності розділювальної смуги, на висоті 1,2 м від рівня проїзної частини прямолінійної, горизонтальної ділянки дороги з асфальтобетонним покриттям, при відсутності в радіусі 50 м забудови та інших , відбиваючих звук перешкод, а також пересічення доріг при розповсюдженні шуму під землю; швидкість руху транспортного потоку, яка відповідає заданій інтенсивності руху: наявності в складі транспортного потоку 40% вантажних автомобілів, в тому числі 5% з дизельними двигунами.

Для автомобільних доріг, які знаходяться в експлуатації, розрахункову інтенсивність руху визначають на базі даних підрахунків руху, що проводяться дорожньо-експлуатаційною службою. За розрахункову приймаємо максимальну (годинну) інтенсивність руху на п’ятий рік після впровадження проекту захисту природної забудови від транспортного шуму:

(4,2)

N′ - розрахункова година інтенсивності руху, авт/год;

N - добова інтенсивність руху, авт/добу;

Т - період доби, за який проходить основна маса автомобільного потоку по дорозі загального користування (приймаємо 10 годин).

авт/год.

Розрахунковий еквівалентний рівень звуку від транспортного потоку, залежно від годинної інтенсивності руху складає L_ТП = 72,6 дБа. Поправка, що враховує відхилення кількості вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами, складає ΔL_T = 0,0 дБа. Поправка, що враховує змінення кількості вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами, складає ΔL_g = +2 дБа. Поправка, що враховує тип покриття проїзної частини, складає ΔL_П = +2 дБа. Поправка, що враховує вплив перехрещення доріг, складає ΔL_Пер = +2 дБа. Поправка, що враховує вплив забудови, розташованої біля автомобільної дороги, ΔL_з = +4 дБа.

Поправка на величину повздовжнього ухилу дороги становить за ділянками:

ПК 0 – ПК 4 і = 50‰ ΔL_у = +3,25 дБа;

ПК 4 – ПК 10 і = 20‰ ΔL_у = +1,5 дБа;

ПК 10 – ПК16 і = 15‰ ΔL_у = +1,125 дБа;

ПК 16 – ПК 20 і = 30‰ ΔL_у = +2,25 дБа;

Середня швидкість руху потоку на існуючих дорогах визначається безпосереднім вимірюванням влітку або розрахунковим методом за методикою МАДІ.

За методикою МАДІ середня швидкість руху потоку обчислюємо за формулою:

(4,3)

N′ - розрахункова годинна інтенсивність в обох напрямках, авт/год;

- коефіцієнти;

V₀ – середня швидкість вільного потоку, який включає тільки легкові автомобілі:

(4,4)

V_мт – максимально можлива швидкість руху (приймаємо 147 км/год);

- коефіцієнт, який залежить від частки легкових автомобілів в транспортному потоці.

км/год.

За таблицями визначаємо коефіцієнти . Коефіцієнт, який залежить від ухилу, складає по ділянках:

ПК 0 – ПК 4 і = 50‰ = 0,68;

ПК 4 – ПК10 і = 20‰ = 0,92;

ПК 10 – ПК 16 і = 15‰ = 0,94;

ПК16 – ПК20 і = 30‰ = 0,84;

Коефіцієнт, який залежить від кількості легкових автомобілів, .

Коефіцієнт враховує фактор дорожніх умов:

= 0,8 – проїзної частини (7,0 м);

= 1,2 – для узбіччя (2,25м);

= 0,75 – обмеження видимості.

Обираємо найменше = 0,75.

Коефіцієнт = 0,012, який залежить від частки легкових автомобілів у потоці.

V_П = 0,68*0,81*0,8*98 – 0,012*360 = 40 км/год;

V_П = 0,92*0,81*1*98 – 0,012*360 = 68,7 км/год;

V_П = 0,92*0,81*0,75*98 – 0,012*360 = 50 км/год;

V_П = 0,92*0,81*1*98 – 0,012*360 = 68,7 км/год;

V_П = 0,94*0,81*0,8*98 – 0,012*360= 70,3 км/год;

V_П= 0,84* 0,81*1,298*98 – 0,012*360 =75,7 км/ год;

V_П= 0,84*0,81*0,75*98 – 0,012 *360 = 45,7 км/ год;

V_П= 0,84*0,81*1,2*98 -0,012 *360 = 75,7 км/ год.

Співвідношення між розрахунковою швидкістю руху і еталонним значенням.

(4,5)

V_ЕТ – еталонне значення швидкості (70 км/год).

= 70 – 40 = 28,7 км/год = 3,5;

= 70 – 68,7 = 1,3 км/год = 0,19;

= 70 – 50 = 20 км/год = 2,5;

= 70 – 68,7 = 1,3 км/год = 0,19;

= 70 – 70,3 = 16,4 км/год = -0,04.

=70 – 75,7 = -5,7 км/год = -0,81.

=70 – 45, 7= 24,3км/год = 2,9.

=70 – 75, 7= -5,7км/год = -0,81.

Визначаємо розрахунковий рівень звуку на автомобільній дорозі:

ΔL_РL = 72,6 + 2 + 3,5 + 3,25 +2 -1 = 82,4 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + 0,19 + 23,25–+2 – 1 = 79 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + 2,5 + 1,5 + 2 – 1+2 =81,6 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + (-0,04) + 1,5 +2 – 1 = 77,06 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 +(-0, 3 )+ 1,125+2+ 1 +4 = 82,43 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + (-0,81) + 2,25 +2 - 1 = 77,04 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + 2,9 + 2,25 +2–1+2 = 82,75 дБа;

ΔL_РL = 72,6 + 2 + (-0,81) + 2,25 + 2 - 1 = 77,04 дБа;

За результатами визначення шумового забруднення на всій розглядає - мій ділянці автомобільної дороги рівень шумового забруднення відповідає оцінці „добре” (так як рівень шуму не перевищує 80 дБа).

Збільшення рівня шуму спостерігається в межах населеного пункту та на перехрещеннях автомобільних доріг.

В населеному пункті рівень шуму перевищує нормативне значення для житлової (40 – 60 дБа), тому треба передбачити заходи по зменшенню рівня шуму в населеному пункті.

5 Прогнозування забруднення придорожньої смуги з’єднаннями свинцю

Основні фактори, що мають вплив на забруднення придорожньої смуги свинцем, це кількість автомобілів, що проїхали по дорозі за термін її експлуатації, склад транспортного руху, режим руху автомобілів, середні витрати палива автомобілями, робочі відмітки земляного полотна, наявність придорожньої рослинності, кліматичні особливості, напрямок і швидкість вітру.

Для розрахунку ширини придорожньої смуги, в межах якої за термін експлуатації дороги Т_літ, концентрація свинцю в почві може перевищувати допустиме значення, використаємо формулу Ізмайлова Р.Х.:

В = В₀ * К_А * К_Т * К_Н * К_В (5,1)

В₀ – ширина зони забруднення в еталонних умовах (В₀= 6,72 м);

К_А – коефіцієнт, що враховує кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, визначають в залежності від співвідношення кількості автомобілів, які проїхали по дорозі Т= 35 років (N) і N_ЕТ = 41 млн. авто;

К_Т – коефіцієнт, що залежить від середніх витрат бензину в розрахункових Д і еталонних Д_ЕТ умовах;

К_Н - коефіцієнт, що враховує висоту насипу земляного полотна, для виїмок (приймаємо К_н = 1м);

К_В - коефіцієнт, що враховує вплив швидкості та напрямок вітру, визначаємо в залежності від показника W.

Значення показника W вираховуємо для вітрів, що дують зліва і справа від дороги за формулою:

, (5,2)

V_i – середня швидкість вітру для і- того румба, м/с;

П_і - повторність вітру для і- того румба, %;

φ_і - кут між і- тим румбом і напрямком дороги.

При розрахунку ширини забруднення за еталонні умови прийняті: кількість автомобілів, що проїхали по дорозі – 41 млн. авт, швидкість вітру дорівнює нулю, висота насипу 1 м, середні витрати бензину одним автомобілем:

Д_Ет = 25,27 кг/ 100 км.

Інтенсивність руху автомобілів з карбюраторними двигунами в розрахунковому році N^k_m:

N^k_m= N^k_o^* q^T, (5,3)

N^k_o – інтенсивність руху автомобілів з карбюраторними двигунами в початковому році (N^k_o = 2800 авт/добу);

q^T - темп щорічного приросту інтенсивності руху (q^T = 78% = 0,78).

N^k_m = 3600 * 0,79 = 2844 авт/добу.

Визначаємо кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, що проїхали по дорозі за період її експлуатації, за формулою:

N = N^k_T * T * t_роб, (5,4)

t_роб – кількість робочих днів у році (приймаємо для регіональних доріг 250 днів).

N = 2184 * 35 * 250 = 24885000 авт

Визначаємо коефіцієнт К_А, що враховує кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, в залежності від співвідношення N/N_ЕМ.

, К_А= 0,46.

Визначаємо коефіцієнт К_Т, який залежить від середніх вітрот бензину.

Середні вітроти бензину для автомобілів транспортного потоку Д_сер за формулою:

, (5,5)

Д_і – витроти бензину для різних типів автомобілів, л/100 км;

ρ_і - частка різних видів автомобілів в транспортному потоці.

Витрати бензину для окремих видів автомобілів дорівнють:

Легкові автомобілі 13 л / 100 км (ГАЗ-21);

Легкі вантажні 24 л / 100 км (ГАЗ-53);

Середні вантажні 28 л / 100 км (ЗІЛ-130);

Автобуси 24 л / 100 км (ЛАЗ-699).

л / 100 км.

К_Т = 0,54

Визначаємо значення коефіцієнта К_Н, враховує висоту насипу, по ділянкам:

ПК 0 – ПК 4 h_н = 3 м К_Н = 1,24;

ПК 4 – ПК 10 h_в = 1 м К_Н = 1,0;

ПК 10 – ПК16 h_н = 1 м К_Н = 1,0;

ПК16 – ПК20 h_н = 2 м К_Н = 1,16;

Для визначення забруднення вибираємо чотири напрямки вітрів, що дують зліва і справа від дороги. При визначенні забруднення зліва від дороги необхідно враховувати швидкість і повторюваність вітру, що дують з півдня, південно-заходу, заходу і північно-заходу. При визначенні забруднення справа від дороги – вітрів протилежних напрямків, тобто північ, північно-схід, схід і південно-схід.

Пн.З Пн Пн.Сх

право ліво

З Сх

Пд.З

Пд.Сх

Пд

Рис. 5.1 – Схема визначення показника W.

Визначаємо величину показника W_ліво:

Значення кутів:

Φ_{Пн Сх} = 95º +45^о=70^о φ_Пд-Сх= 115º + 45º = 160º ;

Φ_Сх = 40º + 45º =115º ; φ_Пд= 160º + 20º = 180º.

W_ліво = 12 (10*5,8*Sin70º+14*6,2*Sin115º+16*5,6* Sin160º+11*5,3* *Sin180º) = 1966.

Визначаємо величину показника W_право:

Значення кутів:

φ_Пд-Сх= 45^о+20^о = 65º ; φ_Сх= 110º + 20º = 155º ;

φ_Пн-Сх= 65º + 45º = 115º; φ_Пн= 155º+25^о=180.

_Wправо = 12 (8*4,8*Sin65º+13*5,1*Sin110º+14*5*Sin155º+14*5*Sin180º) = 1492

Значення коефіцієнта К_В, який враховує вплив швидкості та напрямок вітру, визначаємо окремо для лівої та правої сторони, залежно від W_ліво та W_право.

К_в^ліво= 3,29 ; К_В^право= 2,32.

Концентрація свинцю в почві придорожньої смуги визначаємо за формулою :

Р = 10 + а * l^-0,65, (5.6)

де: l – відстань від бровки земляного полотна, м;

а – коефіцієнт, що враховує ширину зони забруднення В.

а = 20 * В^0,65 (5.7)

Визначаємо ширину зони забруднення в табличній формі.

Таблиця 5.1 – Ширина зони забруднення

Номер ділянки	ПК-ПК	Довжина, м	Висота земл.полотна,м	Коефіцієнти							Ширина зони забруднення в еталонних умовах, В0, м
				КА	КТ		КН		КВ
1 2 3 4	0-5 5-9 9-14 14-18	500 400 500 400	hн= 2 hв= 2 hН= 3 hв= 1	0,46 0,46 0,46 0,46		0,54 0,54 0,54 0,54		1,24 1,0 1,0 1,16		3,29л 2,32п	6,72

Визначаємо значення коефіцієнта а, в залежності від ширини зони забруднення.

Ліво Право

ПК 0 – ПК 4; а = 20 * 6,8^0,65=69,5; а = 20 * 4,8^0,65= 55,4;

ПК 4 – ПК 10; а = 20 * 5,5^0,65=60,6; а = 20 * 3,9^0,65= 48,4;

ПК 10 – ПК 16 а = 20 * 5,5^0,65=60,6; а = 20 * 3,9^0,65= 48,4.

ПК 16 – ПК 20 а = 20 * 6,4^0,65=66,8 а = 20 * 4,5^0,65= 53,2

Визначаємо концентрацію свинцю в почві природної зони в табличній формі:

Таблиця 5.2 – Концентрація свинцю в почві придорожньої смуги

Номер ділянки	ПК-ПК	Концентрація свинцю Р, мг/кг
		l1 1 м	l2 5м	l3 10м	l4 25м	l5 50м		l6 100 м		l7 150м	l8  250м		l9 300м
1 2 3 4	0-4 4-10 10-16 16-20	79,5 70,6 70,6 76,8	34,3 31,2 31,2 33,4	25,3 23,3 23,3 24,7	18,3 17,3 17,3 18,0		15,6 14,2 14,2 14,7		13,5 13,03 13,03 13,3	12,8 12,4 12,4 12,7		12,1 11,8 11,8 12,0	11,4 11,2 11,2 11,3
1 2 3 4	0-4 4-10 9-16 16-20	65,4 58,4 58,4 63,2	29,4 26,9 26,9 28,6	22,2 20,6 20,6 21,7	16,6 15,8 15,8 16,4		14,4 13,9 13,9 14,3		12,8 12,4 12,4 12,7	12,2 11,9 11,9 12,1		11,7 11,5 11,5 11,6	11,1 10,9 10,9 11,1

За результатом розрахунків будуємо лінійний графік забруднення придорожньої смуги свинцем (рисунок 5.2) та графіки забруднення на ділянках на характерних поперечниках (рисунок 5.3, рисунок 5.4, рисунок 5.5).

За найбільшу допустиму концентрацію свинцю в почві приймаємо 20 мг/кг.

Робимо висновки розрахунків на побудованих лінійних графіках забруднення придорожньої смуги свинцем, та характерних поперечниках, ступінь забруднення становить:

„ Добре” на всіх ділянках справа на відстані 10 м, 25 м, 50 м, 100 м, 150м, 250 м; зліва на відстані 5 м, 10 м, 25 м, 50 м, 100 м, 150м, 250 м.

„ Задовільно” на всіх ділянках справа на відстані 5 м.

„ Незадовільно” на всіх ділянках справа та зліва на відстані 1