老工業(yè)城市道路交通噪聲現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)與評(píng)估
——以柳州市為例

陳雷 張麗微 朱麗清 何紅娟 陳福坤 周澤建

(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 柳州市森林資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 柳州 545004)

老工業(yè)城市道路交通噪聲現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)與評(píng)估
——以柳州市為例

陳雷 張麗微 朱麗清 何紅娟 陳福坤 周澤建

(廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 柳州市森林資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 柳州 545004)

在2016年7—9月期間，選取柳州市快速路、主干路、次干路、支路和城郊道路共21個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行交通噪聲監(jiān)測(cè)，分析柳州市道路交通噪聲污染的現(xiàn)狀。結(jié)果表明：柳州市快速路等效連續(xù)A聲級(jí)均值為74.0 dB(A)、主干路為72.9 dB(A)、次干路為73.7 dB(A)、支路為65.6 dB(A)、城郊道路為74.9 dB(A)，除支路外均超過(guò)70 dB(A)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析柳州市21條不同類(lèi)型道路，晝間交通噪聲整體超標(biāo)率為80.9%，因此柳州市交通噪聲污染總體比較嚴(yán)重。對(duì)各類(lèi)型道路分別進(jìn)行分析，城郊道路、快速路、主干路超標(biāo)率均超過(guò)100%，噪聲污染較為嚴(yán)重；次干路次之；支路聲環(huán)境較好。目前，柳州市主干路、次干路承擔(dān)了城市中心區(qū)的主要交通任務(wù)，而城郊道路則承擔(dān)了貨物運(yùn)輸?shù)慕煌ㄈ蝿?wù)，快速路、支路的發(fā)展嚴(yán)重滯后，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求及應(yīng)有的功能。交通噪聲監(jiān)測(cè)值的大小不但與車(chē)流量大小有關(guān)，也與車(chē)流穩(wěn)定性及貨車(chē)比例有關(guān)。

聲學(xué)；道路交通噪聲；噪聲監(jiān)測(cè)；老工業(yè)城市

目前，噪聲污染已成為影響人類(lèi)居住健康的主要污染之一，其中交通噪聲污染是其主要組成部分，而城市機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量急劇增加使得道路交通噪聲污染日益嚴(yán)重。為了評(píng)價(jià)交通噪聲現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外均采取設(shè)立環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的方式進(jìn)行，比如波蘭、印度、韓國(guó)等已經(jīng)使用站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)分析道路交通噪聲[1]。中國(guó)早在20世紀(jì)90年代就開(kāi)始了該項(xiàng)工作規(guī)劃，根據(jù)《中國(guó)環(huán)境噪聲污染防治報(bào)告》(2016年)，監(jiān)測(cè)分析國(guó)家環(huán)保部2015年在全國(guó)各省設(shè)定交通噪聲監(jiān)測(cè)點(diǎn)位共21 178個(gè)，覆蓋道路長(zhǎng)度35 417 km，并建設(shè)了部分自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。該報(bào)告結(jié)果表明，2015年全國(guó)城市道路晝間交通噪聲平均值為67.0 dB(A)，夜間噪聲污染較為嚴(yán)重，噪聲源強(qiáng)相比2014年總體有所升高。除了國(guó)家噪聲監(jiān)測(cè)規(guī)劃外，國(guó)內(nèi)許多城市也對(duì)本地交通噪聲也進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析。蔡銘課題組成員[2-4]從2011-2015年對(duì)廣州市道路交通噪聲進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行了趨勢(shì)分析，同時(shí)繪制了廣州市交通噪聲的地圖[5]。另外，北京[6]、呼和浩特[7]、重慶[8]、廈門(mén)[9]、天津[10]、東莞[11]、杭州[12]等城市都對(duì)城市交通噪聲進(jìn)行了監(jiān)測(cè)并進(jìn)行了研究分析。但是，目前對(duì)交通噪聲監(jiān)測(cè)研究主要集中在大城市或經(jīng)濟(jì)總量高的城市，對(duì)于老工業(yè)轉(zhuǎn)型城市的研究較少。作為老工業(yè)城市的代表，柳州市一直是西南地區(qū)重要的工業(yè)重鎮(zhèn)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，目前柳州市正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，并努力發(fā)展旅游城市和生態(tài)城市，因此，對(duì)柳州市交通噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有利于評(píng)估柳州市交通噪聲的現(xiàn)狀，為研究區(qū)域交通噪聲污染情況及相關(guān)分析提供科學(xué)依據(jù)，也能幫助居民了解污染現(xiàn)狀，提高噪聲防治意識(shí)。

1 研究對(duì)象

柳州市位于廣西壯族自治區(qū)的中北部，地處北緯23°54′-26°03′，東經(jīng)108°32′-110°28′。全市總面積1.86萬(wàn)平方公里，建成區(qū)面積130平方公里，總?cè)丝?72萬(wàn)，其中市區(qū)人口約150萬(wàn)。 建國(guó)以來(lái)，柳州市是中國(guó)西南最著名的工業(yè)城市之一，目前鋼鐵、汽車(chē)工業(yè)是其支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，至2015年底，柳州市市區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)總量已達(dá)40萬(wàn)輛，而且正以每年約2萬(wàn)輛的速度增長(zhǎng)。作為一個(gè)老工業(yè)城市，因?yàn)槌菂^(qū)規(guī)劃的滯后，交通噪聲已成為柳州市環(huán)境噪聲的主要來(lái)源之一，對(duì)柳州市居民生活影響也較大。

為了解交通噪聲現(xiàn)狀，本研究選取柳州市的快速路、主干路、次干路、支路和城郊道路的交通噪聲進(jìn)行監(jiān)測(cè)。其中城郊道路是連接城市中心與郊區(qū)的道路，是現(xiàn)代城市聯(lián)系城鄉(xiāng)的主要紐帶[13]，雖然不屬于城市道路，但承擔(dān)了城市補(bǔ)給的運(yùn)輸任務(wù)，是現(xiàn)代城市發(fā)展不可缺少的部分，且城市郊區(qū)是城市發(fā)展的主要擴(kuò)展區(qū)域，交通噪聲環(huán)境的好壞直接影響城市的發(fā)展，因此，本研究將其與城市道路一并監(jiān)測(cè)分析。

2 研究方法

本研究按照《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-2008)[14]、《環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 城市聲環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)》(HJ640-2012)[15]設(shè)定的監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量在無(wú)雨雪、無(wú)雷電、風(fēng)速小于5m/s的氣象條件時(shí)進(jìn)行。監(jiān)測(cè)時(shí)傳聲器加防風(fēng)罩，減少風(fēng)噪聲影響。測(cè)量時(shí)避開(kāi)非道路交通源的干擾，如音響、工業(yè)設(shè)備噪聲等。在每條道路選定一個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)選在路段兩路口之間，距任一路口距離大于50m，測(cè)點(diǎn)位于人行道上距道路20 cm處，距地面1.2 m。

依據(jù)相關(guān)研究[3]，交通噪聲選取Leq、L10、L50、L90作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。Leq是對(duì)整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的能量平均，L10、L50、L90分別相當(dāng)于噪聲的平均峰值、平均中值、本底值。

監(jiān)測(cè)儀器選用愛(ài)華AWA6218B噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀，量程為30-130 dB，測(cè)量前已通過(guò)校準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)時(shí)間為2016年7-9月間的晝間，每個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)20 min，計(jì)算等效連續(xù)A聲級(jí)，重復(fù)2次測(cè)定取平均值。根據(jù)柳州市城市特點(diǎn)，選取21條道路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括城市快速路(1條)、主干路(6條)、次干路(10條)、支路(3條)、城郊道路(1條)，具體的道路情況見(jiàn)表1。

3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及分析

3.1 監(jiān)測(cè)結(jié)果

按照《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求，道路交通噪聲要監(jiān)測(cè)等效連續(xù)A聲級(jí)和車(chē)流量，具體監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 道路交通噪聲晝間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 單位：dB(A)

3.2 總體情況分析

按照《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》要求，道路兩側(cè)屬于4a類(lèi)聲環(huán)境功能區(qū)，晝間限值為70 dB(A)。

從表1可以看出，快速路平均等效A聲級(jí)為74.0 dB(A)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值70 dB(A)要求，道路超標(biāo)率為100%。主干路等效連續(xù)A聲級(jí)為65.6-76.3dB(A)之間，均值為72.9 dB(A)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值70 dB(A)要求，六條道路超標(biāo)率為83.3%。次干路等效連續(xù)A聲級(jí)為70.6-76.9 dB(A)之間，均值為73.7 dB(A)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值70 dB(A)規(guī)定，十條道路超標(biāo)率為100%。支路等效連續(xù)A聲級(jí)為62.5-69.7 dB(A)之間，均值為65.6 dB(A)，均未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值70 dB(A)規(guī)定，三條道路超標(biāo)率為0。城郊道路平均等效A聲級(jí)為74.9 dB(A)，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值70 dB(A)規(guī)定，道路超標(biāo)率為100%?？梢钥闯?，從整體超標(biāo)率分析，柳州市城市道路晝間交通噪聲超標(biāo)率為80.9%，說(shuō)明無(wú)論市區(qū)道路還是城郊道路，柳州市交通噪聲污染都比較嚴(yán)重。

從各類(lèi)型道路來(lái)分析，柳州市城郊道路、快速度、主干路超標(biāo)率均超過(guò)100%，噪聲污染較為嚴(yán)重，次干路次之，支路聲環(huán)境較好。

根據(jù)HJ640-2012對(duì)交通噪聲平均值的強(qiáng)度級(jí)別劃分(見(jiàn)表2)，本研究中的21條道路，晝間噪聲屬于“好”等級(jí)的有3條，占比為14.3%，屬于“較好”等級(jí)的有1條，占比為4.8%；屬于“一般”等級(jí)的有1條，占比為4.8%；屬于“較差”等級(jí)的有7條，占比為33.3%；屬于“差”等級(jí)的有9條，占比為42.9%，柳州市道路的交通噪聲污染情況不容樂(lè)觀，應(yīng)引起關(guān)注，并采取有效的降噪措施以減少噪聲污染。

表2 道路交通噪聲強(qiáng)度等級(jí)劃分 單位：dB(A)

3.3 噪聲統(tǒng)計(jì)量分析

對(duì)各類(lèi)型道路監(jiān)測(cè)噪聲值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)量分析，見(jiàn)表3；各監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差均值見(jiàn)圖1。

表3 白天不同道路類(lèi)型噪聲統(tǒng)計(jì)分布特性的均值 單位：dB(A)

圖1 各類(lèi)型道路等效聲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)偏差均值分析圖

根據(jù)相關(guān)研究[1,16]，不同道路類(lèi)型的等效聲級(jí)總體上隨著交通量的增大而增大。本研究中，不同道路類(lèi)型的等效聲級(jí)從大到小依次為城郊道路、快速路、次干路、主干路，基本與車(chē)流量的大小順序一致，但主干路的車(chē)流量最大，噪聲反而最小。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，主干道監(jiān)測(cè)噪聲值的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，原因在于城市主干道中間有隔離帶，車(chē)流和車(chē)速穩(wěn)定，使得主干路雖然交通量最大，但噪聲值較小。

根據(jù)表1，主干路、次干路噪聲的平均峰值L10與平均本底值L90相差8 dB左右，噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，說(shuō)明主干路、次干路道路的噪聲值隨時(shí)間變化較小，分布較為均勻，起伏不大，噪聲也較小。

城郊道路噪聲的平均峰值L10與平均本底值L90相差7.5 dB，噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差也較小，但監(jiān)測(cè)等效聲級(jí)最大，原因在于城郊道路作為柳州市城市與鄉(xiāng)村的連接線(xiàn)，隨著柳州市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量物資的運(yùn)輸使得城郊路大中型車(chē)比例增加，同時(shí)，由于城市中心企業(yè)的外遷，大量工廠落戶(hù)在城郊道路兩側(cè)，使得貨運(yùn)量增大，交通更為繁忙，以上狀況綜合造成了城郊道路交通噪聲值比較大。

快速路噪聲的平均峰值L10與平均本底值L90相差在9.6 dB，噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差最大，達(dá)到8.2 dB，說(shuō)明快速路的噪聲值變化幅度最大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，主要原因是柳州市快速路目前未達(dá)到設(shè)計(jì)流量，車(chē)流量比主干路的車(chē)流量小，且車(chē)流不均勻，造成噪聲起伏大。

支路噪聲的平均峰值L10與平均本底值L90的差值最大，達(dá)到11.0dB，且支路的小時(shí)車(chē)流量偏小，說(shuō)明支路的噪聲起伏較大。主要原因在于柳州市的道路建設(shè)較為滯后，眾多的城市支路屬于斷頭路，沒(méi)有形成網(wǎng)絡(luò)，司機(jī)一般不從支路上行走，而支路也沒(méi)有達(dá)到城市分流交通的目的，因此要加強(qiáng)規(guī)劃，盡早解決支路問(wèn)題，使之起到城市“毛細(xì)血管”的功能。

綜上可以看出，柳州市目前依然是主干路、次干路承擔(dān)了城市中心區(qū)的主要交通，而城郊道路則承擔(dān)了貨物運(yùn)輸?shù)慕煌ㄈ蝿?wù)，快速路、支路的發(fā)展嚴(yán)重滯后，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求及應(yīng)有的功能。根據(jù)以上對(duì)各類(lèi)型公路噪聲值及標(biāo)準(zhǔn)差分析，交通噪聲監(jiān)測(cè)值的大小不但與車(chē)流量大小有關(guān)，也與車(chē)流穩(wěn)定性及貨車(chē)比例有關(guān)。

3.4 交通噪聲污染級(jí)分析

根據(jù)前文等效聲級(jí)及聲級(jí)的起伏變化，使用噪聲污染級(jí)LNP作為綜合噪聲影響的評(píng)價(jià)量，與等效聲級(jí)Leq以及標(biāo)準(zhǔn)差σ相關(guān)，其計(jì)算公式為：

LNP=Leq+2.56σ

分別計(jì)算不同道路類(lèi)型所有測(cè)點(diǎn)的交通噪聲污染級(jí)，然后取統(tǒng)計(jì)均值，結(jié)果如表4所示。

表4 不同道路類(lèi)型晝間噪聲污染級(jí)的均值 單位：dB(A)

由表4 可以看出，晝間快速路噪聲污染級(jí)最大，達(dá)到95.0 dB，說(shuō)明快速路兩側(cè)的交通噪聲均值較大，且起伏波動(dòng)大，對(duì)道路兩側(cè)居民生活影響較大。主干路、次干路、城郊道路的噪聲污染級(jí)都超過(guò)80 dB，對(duì)道路兩側(cè)行人的影響也大。支路的噪聲污染級(jí)相對(duì)低一些，在75.7 dB，但仍屬于“一般不可接受”的范圍。噪聲污染級(jí)數(shù)據(jù)也再次表明柳州市的交通噪聲污染較為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視。

4 結(jié)論

本研究在2016年7-9月期間對(duì)柳州市不同類(lèi)型21條道路晝間進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，得到以下結(jié)論：

(1)柳州市快速路平均等效A聲級(jí)為74.0 dB(A)，超標(biāo)率為100%；主干路等效連續(xù)A聲級(jí)均值為72.9 dB(A)，超標(biāo)率為83.3%；次干路等效連續(xù)A聲級(jí)均值為73.7 dB(A)，超標(biāo)率為100%；支路等效連續(xù)A聲級(jí)均值為65.6 dB(A)，超標(biāo)率為0；城郊道路平均等效A聲級(jí)為74.9 dB(A)，超標(biāo)率為100%。

(2)從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及噪聲污染級(jí)分析可知，柳州市交通噪聲污染總體比較嚴(yán)重。從各類(lèi)型道路來(lái)分析，柳州市城郊道路、快速路、主干路超標(biāo)率均超過(guò)100%，噪聲污染較為嚴(yán)重，次干路次之，支路聲環(huán)境較好。

(3)本研究中，不同道路類(lèi)型的等效聲級(jí)從大到小依次為城郊道路、快速路、次干路、主干路，基本與車(chē)流量的大小順序一致，但主干路的車(chē)流量最大，噪聲反而最小。

(4)柳州市目前依然是主干路、次干路承擔(dān)了城市中心區(qū)的主要交通任務(wù)，而城郊道路則承擔(dān)了貨物運(yùn)輸?shù)慕煌ㄈ蝿?wù)，快速路、支路的發(fā)展嚴(yán)重滯后，遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求及應(yīng)有的功能。

(5)交通噪聲監(jiān)測(cè)值的大小不但與車(chē)流量大小有關(guān)，也與車(chē)流穩(wěn)定性及貨車(chē)比例有關(guān)。

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責(zé)任編輯：富春凱

MonitoringandEstimatingofRoadTrafficNoiseinOld-IndustrialCity——Taking an Example of Liuzhou

CHEN Lei, ZHANG Li-wei, ZHU Li-qing, HE Hong-juan, CHEN Fu-kun, ZHOU Ze-jian

(Key Laboratory for Forest Protection and Utilization of Liuzhou, Guangxi Vocational and Technical College of Ecosystem and Engineering, Liuzhou 545004,China)

From July to September in 2016, in order to obtain the total pollution level of traffic noise in Liuzhou, 21 roads of city expressway, main road, secondary trunk road, slip road, suburban road were monitored. The results showed that:(1) The average value of city expressway's equivalent continuous sound level A was 74.0dB(A), and the average value of main road, secondary trunk road, slip road, suburban road was 72.9dB(A), 73.7dB(A), 65.6dB(A), 74.9dB(A). They are all over the limit of country allowed standard 70 dB(A) except slip road. (2)Analyze Liuzhou 21 different types of roads comprehensively, whole day traffic noise is 80.9%, so the Liuzhou city traffic noise pollution is more serious as a whole. Each type of road is analyzed respectively, city expressway, main road and suburb road are more than 100%, the secondary trunk road, slip road environment is better. (3)in Liuzhou main road and secondary trunk road is the arterial road, while the suburban roads bear the freight transportation task, and the development of the city expressway and slip road lagseriously and far not meet the design requirements and function.(4) The size of the traffic noise monitoring value is not only related to traffic size, but also associated with traffic flow stability and truck scale.

Acoustics; Road traffic noise; Noise monitoring; Old-industrial city

10.3969/j.issn.1674-6341.2017.06.002

TB 533+4/X839.1

A

1674-6341(2017)06-0004-04

2017-11-06

廣西教育廳高校中青年教師基礎(chǔ)能力提升項(xiàng)目“城市道路綠化帶對(duì)交通噪聲降噪效果及機(jī)理的研究”(KY2016LX533)，廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題“柳州城市道路綠化帶降噪效果研究”(201401A)。

陳雷(1982—)，湖南長(zhǎng)沙人，碩士，講師。研究方向：環(huán)境影響評(píng)價(jià)及環(huán)境污染修復(fù)。