高速铁路交通环境噪声监测实施方案及结果分析
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作者: 潘烁 潘文波
摘 要：铁路交通的建设有利于区域经济的发展，但同时也给环境造成一定的不利影响，尤其是高铁运行产生的噪声污染直接影响到人们正常的休息、学习和工作，因此，必须加强高铁交通噪声的监测工作，为噪声污染整治提供第一手基础资料与科学依据。本文就铁路交通环境噪声监测实施方案进行了简要介绍，并详细分析了监测结果，可供交流。
关键词：高速铁路；噪声；监测；方案
中图分类号：TB53 文献标识码：A
高速铁路简称“高铁”，是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使最高营运速率达到不小于每小时200公里，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统。高铁交通的建设对地区的经济将生产显著的积极影响，具有明显的社会效益，但同时也带来不少的环境问题，环境污染也日益加剧，噪声污染就是环境污染的一种。
从物理学的角度看，噪声是声源做无规则振动时发出的声音；而从环境保护的角度看，凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音，都属于噪声。为了正确反映高铁交通环境噪声污染水平，为噪声污染治理提供科学的依据，在整个高铁环境噪声监测工的作中，需要建立细致严密、完备周到的监测方案，保证其结果的代表性、科学性与准确性。
1 监测依据
依据《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB12525-1990）、《铁路沿线环境噪声测量技术规定》（TB/T3050-2002）的要求，并结合高铁实际运行的特点进行监测。铁路边界噪声监测测量时段选择在上午，监测时间不小于1h，测量时段内车流密度不小于相应昼间的平均车流密度，通过的列车数量不小于6列；对于车流密度较低的线路（测量时段内通过的列车小于6列），可以分段测量列车通过时的暴露声级，计算昼间和夜间的等效声级，计算公式如下：
式中：Leq -昼间或夜间的等效声级；n-昼间或夜间通过的列车数量；T-昼间或夜间的时间，单位为秒（s）；LAE，i -昼间或夜间通过的第i列列车的暴露声级。
声屏障降噪效果监测是利用列车通过时段的等效声级插入损失值进行分析与评价。
2 监测实施方案
2.1 测量仪器
采用HB6288B、HS5670B型声级计，测量仪器均经检定合格，测量前后用检定过的ND9声源校正器进行校正。
2.2 测量人员
现场测量人员经培训合格，持证上岗。
2.3 监测点的选择
为准确测量高铁运行过程中的噪声影响，监测点选取要求具有代表性，且不能受到外界噪声干扰。此次监测选取的两监测点均为路堤路段，其中监测点A铁路沿线设置了绿化带，高铁沿线集中的敏感区段，设置有2.5～3.5m高的直立路堤吸声式声屏障，符合铁路降噪设置实际情况，且便于监测仪器设备的运输。
2.4 监测点的设置原则
铁路边界噪声监测点设置在铁路边界即距铁路外侧轨道中心线30m处；声屏障的降噪效果监测点分布在铁路一侧，有声屏障距铁路外侧轨道中心线30m、60m处各设一监测点，无声屏障距铁路外侧轨道中心线30m处设一监测点。监测点距铁路边沿无障碍物，所有仪器的传感器高度距地面1.5m。
2.5 噪声监测量值选择
监测点B为日常监测，监测1h等效声级。监测点A监测量值设为30s等效声级，因运行在该线路上的大部分列车是CRH2型，车速为250～300km/h，这种车是8辆编组，中间车长25m，两端的头车车长25.7m，列车总长度为201.4m。列车通过测点过程中可测时间约为30s，其中列车由远及近接近测量点的时间为12s左右，列车由近及远远离测点的过程为18s左右。
2.6 监测现场说明
选择在晴朗无风的天气进行，所有仪器的传感器加装风球。测试过程中无鸣笛，无突发非铁路噪声源干扰。测试时本底噪声为50dB（A）左右，同时记录每小时列车通过列数、测点与轨道之间的地面覆盖状况、树木、灌木、草地等。
3 监测结果
3.1 铁路沿线边界噪声监测
为了解掌握该线路所产生噪声大小及特点，2011年7月1日、2012年7月5日在监测点B开展铁路沿线边界噪声监测，距铁路外侧道中心线30m处设监测点，监测结果见表1。
分析表1可知，在2011年7月1日和2012年7月5日的两次检测结果中，1小时的等效等级别分别是61dB（A）、60dB（A），与现象的铁路边界噪音判定相关标准要求相符，即规定中明确指出，噪声的标准平均峰值（L10）应该是64dB（A）、63dB（A），而起平均中值（L50）和本底值（L90）则应分别是54dB（A）、53dB（A）和50dB（A）、51dB（A）。
3.2 声屏障降噪效果监测
在2012年9月28日于距离高速铁路噪音监测点A30m和60m的地方进行的有声屏障和无声屏障降低噪音测试结果如表2所示。
分析表2可知，列车在通过有声屏障和无声屏障时其Leq有较大的区别，也就是在有声屏障环境下通过的30s内其Leq是在71.9～76.1dB（A）这个范围之内，而在无声则是在80.8～90.6dB（A）这个范围内。两种不同情况的Leq最大值分别为81.5dB（A）和95.5dB（A）。另外，在无声屏障的60m地方列车通过时的Leq又是在72.1～86.4dB（A）这个范围内。并且无声屏障在距外侧轨道中心线大约30m的地方它的噪声最大降低值为4～8dB（A），而有声屏障降低值而为7～13dB（A）。
4 讨论
（1）由于我国目前针对高速铁路验收以及噪声评价的标准还没有一个确切的规范政策出台，所以目前对这一方面内容的评价大多是依照铁路边界噪音的相关规定进行判定。这个规定内的判定标准一般是不把昼夜间的鸣笛现象考虑在内，不考虑最大声级Lmax，而只是将等效声级Leq看做最主要判定标准。但是，研究结果显示，高速铁路上产生的噪音中对居民产生最大影响的主要是来自最大声级Lmax，最大声级Lmax主要是对人们正常睡眠以及学习和工作产生非常严重的影响，所以也就是说这个专门针对铁路边界噪音的规定标准不符合高速铁路噪声评价要求。 （2）一般而言，铁路噪声的评价本身就不是一项单独的工作，而是具有综合性性质的工作，这一评价过程中不仅仅要考虑到铁路边界的噪声最大和最小限值，同时还需要考虑到居民聚集地的声音环境评价相关标准。也就是说，在实际检测过程中有可能出现检测结果低于铁路边界的噪声最大和最小限值，但是却超过居民聚集地的声音环境指标标准最大值的现象，也就是已经严重影响到居民的正常生活和工作。目前，对铁路边界噪音的相关测量以及判定标准是我国现在执行的、最为有限的一个标准。但是同样，针对居民区的声音环境质量标准的制定也是以确保居民区声音质量为根本出发点而设计的标准。所以，也就是说，无论铁路边界噪音的最大标准值是多少，铁路边界实际的噪音值也不应该超过居民区的这个声音环境质量标准值。这两个标准值之间是有较大的不同，但是若两者能够较好的协调，那么将能够实现更好为人们服务的目的。
（3）高速铁路的的声音屏障降噪效果的评价量一般有两个，即昼夜连续A声级插入损失值以及列车通过时的稳定插入损失值。高速铁路之所以设置声音屏障工程的根本目的就是为了尽可能消除和减小列车运行产生的噪音。但是，当我们在这个屏障中使用昼夜连续A声级作为主要的评价量时，就会出现测量过程中有其他生源进入评价范围，影响插入损失值的问题。所以，相比较而言，使用列车运行时的声级插入损失值作为声音屏障的评价量则相对比较符合实际。本研究就使用列车运行计算评价量方式，实践结果显示，这种评价方式除了可以有效避免其他噪声源影响的问题，同时又能够为测量人员创造良好的测量环境，提高测量效率。本测试在测试A声屏障降噪效果时，在不同的测试位置和距离均有明显差异，即在距离外车道中心线大约30m的地方测试结果是能够降低大约7～13dB（A）的噪音。而在路堤声屏障为3.5m高左右地位测试，测试结果显示该地方能够降低大约3.6～6.5dB（A）噪音。出现这种现象的原因可能是铁路周围有绿化带，所以将一部分噪音给隔离和消除。
结语
总之，进行高速铁路交通环境噪声监测的目的是为了客观真实地反映环境噪声污染水平，从而为高速铁路环境噪声污染治理提供科学的依据。因此，必须针对高速铁路的具体特点采取合理的环境噪声监测实施方案，合理确定监测点位，正确选择监测仪器，不断提高监测人员的业务技术水平，确定好监测时间。只有这样才能准确掌握铁路交通环境噪声现状，分析其变化趋势和规律，为环境噪声治理提供科学的监测依据，从而保障铁路沿线居民的声环境质量。
参考文献
[1]邓俊.京津城际铁路环境噪声特性研究[D].西南交通大学，2010.
[2]王文团，杜平，等.铁路噪声影响特点与评价方法研究[J].中国环境监测，2011（02）.
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