景觀壩跌水噪聲治理優(yōu)化設(shè)計(jì)

王恭興 張麒麟

摘 要：城市河道景觀壩跌水噪聲影響越來越引起人們的關(guān)注，結(jié)合噪音影響治理的一般形式，通過對景觀壩方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，在考慮景觀效益的同時，通過工程、生態(tài)、物理和管理措施減少景觀壩跌水噪音對周邊環(huán)境的影響，為同類型噪聲處理問題提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：景觀壩;跌水噪聲;優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類號：TV22? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2020）11-0131-02

1引言

近年來城市河道景觀壩跌水噪聲越來越引起人們的關(guān)注，景觀壩在營造跌水景觀效果的同時，由于水流跌水產(chǎn)生了很大的噪聲，噪聲的產(chǎn)生對河道周邊居民的生活帶來一定的影響。本文結(jié)合噪音影響治理的一般形式，綜合考慮景觀設(shè)計(jì)理念，對景觀壩進(jìn)行降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 工程概況

某城市河道景觀壩其設(shè)計(jì)方案如圖1，采用C25混凝土重力壩，壩軸線長76.8m，圓弧形曲線壩體，壩頂寬6.0m，壩高6.5m。為營造水幕景觀，水幕通過壩頂?shù)木坝^堆石從壩頂?shù)渲料掠魏哟玻瑝误w橫截面為“【”形，在壩體內(nèi)部設(shè)有廊道，廊道上設(shè)過人汀步，壩體兩側(cè)設(shè)放空洞。在運(yùn)行過程中，河水自壩體上游堰頂?shù)渲料掠魏拥?，產(chǎn)生一定的水流撞擊噪聲，周邊居民反映，噪聲影響較大，水流量大時景觀壩附近居民門窗有明顯震感。對該景觀壩水流噪聲原因進(jìn)行分析：①跌水落差大，落差達(dá)4.5m;②壩體下游面平面與豎向均為“C”型曲面，導(dǎo)致跌水聲音集中擴(kuò)大傳播。

為降低跌水噪聲， 需對景觀壩進(jìn)行降噪優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 跌水噪音治理的一般形式

結(jié)合景觀壩本身的運(yùn)行特點(diǎn)，在開發(fā)創(chuàng)新、確保實(shí)施的條件下，采用切合實(shí)際的隔、消、吸、阻尼、減振等綜合噪聲治理措施。

（1）隔聲：利用隔聲屏、隔聲罩和其它隔聲設(shè)施阻止聲波輻射。

（2）消聲：采用各種消聲材料等設(shè)施來降低空氣震動。

（3）吸聲：采用維孔板、吸聲棉等材料吸收聲波。

（4）減震：通過各種不同類型的植被、石塊、軟性填料等材料消除震動源的方法。

4 跌水噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1工程措施

噪音來源除了雨季水流較大之外，主要原因在于跌水高差大及“C”型曲面導(dǎo)致聲音傳播集中。

為控制跌水噪音向遠(yuǎn)處傳播，在靠近挑檐處增設(shè)遮聲幕簾，幕簾厚0.3m，高1.0m，幕簾貼挑檐設(shè)置，幕簾下側(cè)每隔3.0m設(shè)直徑為0.6m的支撐柱，遮聲幕簾及支撐柱采用C30鋼筋混凝土。

在下游護(hù)坦距挑檐3.0m處修建景觀C30混凝土仿堆石假山遮聲屏，假山高≥1.5m，假山前部設(shè)高×寬=1.5m×0.5m的保護(hù)梁，防止水流對假山的沖刷。為降低跌水高差，同時減少水流下跌撞擊的噪音，在跌水下部布置亂石及C25預(yù)制混凝土構(gòu)件。

優(yōu)化設(shè)計(jì)方案見圖2、圖3、圖4和圖5。

4.2生態(tài)措施

在近壩側(cè)堤岸上規(guī)劃種植多排樹木，采用闊葉與針葉樹種相間栽種，且每排錯位種植，樹下設(shè)置草坪，種植5排以上。由于樹木之間依然存在一定的空隙，其實(shí)際降噪量有限，尤其針葉樹種需緊密種植，上述種植方案可降低噪聲2dB（A）左右。

4.3物理措施

景觀壩內(nèi)側(cè)“【”形墻面原設(shè)計(jì)方案為光滑的混凝土面，水流掉落后噪聲由墻面直接向遠(yuǎn)處反射。在墻面及幕簾內(nèi)側(cè)掛設(shè)穿孔纖維水泥板吸聲材料吸聲，避免水流噪音在墻面直接反射，減少聲源的直接傳播，起到吸聲效果。

4.4管理措施

（1）控制夜間水流方式減少噪聲影響。夜間因周邊無聲源，水流聲顯得過大，影響居民休息。為不影響景觀壩亮化燈光水幕效果，結(jié)合亮化燈光運(yùn)行時段，每晚10：00根據(jù)來水量開啟壩體放空洞放水，控制河水深夜時段不從壩頂過流。放空洞為淹沒式出流，無水流噪聲。第二天7：00下閘蓄水。

（2）控制晝間跌落水量減少噪聲影響。采用水下放空洞閥體開度控制跌落水量，跌落水量減少，沖擊動能降低，聲能隨之降低。水流量減少一半，可以降低水流噪聲3dB（A）以上。

5 結(jié)論

（1）景觀壩優(yōu)化設(shè)計(jì)采用在下游挑檐增設(shè)遮聲幕簾，下游護(hù)坦設(shè)混凝土仿堆石假山遮聲屏，在“【”形墻面及幕簾內(nèi)側(cè)掛設(shè)穿孔纖維水泥板吸聲材料吸聲，兩岸種植闊葉與針葉樹種，在達(dá)到降噪效果的同時，不改變原有壩體結(jié)構(gòu)，壩體上、下游生態(tài)環(huán)境完善，水景觀效果好，保留在壩體廊道內(nèi)可欣賞跌水景觀的噪聲治理方案是可行的。

（2）河流地形地貌，兩岸空間，景觀壩型式，水流大小及流態(tài)等邊界條件非常復(fù)雜，對噪聲產(chǎn)生、傳遞和擴(kuò)散均有不同影響。通過本設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，噪音治理能達(dá)到2類區(qū)晝間60dB，夜間50dB的聲環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及景觀美化的目標(biāo)。

（3）目前國內(nèi)對景觀壩跌水噪聲研究及實(shí)際整治工程案例較少，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案在不影響發(fā)揮景觀壩的景觀效益下，實(shí)際降低景觀壩跌水噪音的影響，為同類型噪聲處理問題提供參考和依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張沛商.噪聲防治[M].北京，電子工業(yè)出飯社，1988.

[2] 周新祥.噪聲控制及應(yīng)用實(shí)例[M].北京，海洋出版社，1999.

[3] 王建新，劉樂樸，張林華.工業(yè)冷卻塔噪聲分析與控制方案的實(shí)施[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2005（04）：42-43.

[4] 胡志華，郭維東，謝芳芳等.河道泄水建筑物下泄水流噪聲特性分析[J].中國農(nóng)村水利水電，2013（04）：72-74.

[5] 應(yīng)靈子，梅藝.水泵站噪聲污染的分析與控制對策[J].冶金動力，2009（01）：86-88.