CC BY
28
8. ейшоу VI., быогоу ку, КогсЬа§1па T.V. Рго§по2 2а§ца2пепуа рг12ешпо§о в1о]а аШовГегу рг1 копвегуасп (11куЫас11) пе]еГГек11упуЬ и§1еёоЬууа]и8кЬ1к рго12уоё81у / Ме2Ьёипагоёпу] паисЬпу] шбйш "Еёисайо' Е2кеше8]асЬпу] паисЬпу] 2Ьигпа1 №6 (13) СЬаБ? 4/2015. Б. 33-36.
9. Ме1оё1ка гавс^о1а копсеп1хасу у аШовГегпош у02ёиЬе угеёпуЬ уе8ЬЬе81у, бо-ёегекавЬк^а у ууЬговаЬ ргеёргуа1;у: ОКО-86 [1е1ек1хоппу] гевиге]: Шу. Ргеёвеёа1е1еш ОоБиё. кош^а 888Я ро §Ыгоше1еого1о§11 1 копйоЦи рг1гоёпо] Бгеёу 4.08 1986 №192//Яе2Ыш ёоБШра: БРБ КопвиПат РЦш.
10. Яавргеёе1еп1е гевигеоу па ргоШакйки 2а§ца2пепуа аШовГегу §огпоргошувЬ1еппо§о ге§1опа / КМ. КасЬипп, Ь.Ь. ЯуЬак, V.!. Ейшоу, Б.А. VoгoЬ'joу Бе2оравпо81;' 1хиёа у ргошувЫеппоБй. 2015. № 2. Б. 24-27.
УДК 504.055
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Д.Е. Курепин
Дана оценка влияния акустического фактора на экологическую обстановку при транспортировке полезных ископаемых железнодорожным транспортом. Для анализа акустической обстановки моделировался участок территорий вдоль железной дороги, подверженной шумовому воздействию. Составлены шумовая карта и шумовой разрез территории, подверженной акустическому загрязнению. Дана оценка применения акустических экранов как наиболее распространенного средства снижения шума железнодорожного транспорта.
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, акустическое воздействие, шумовая карта, геоэкология, шумовой разрез, акустический экран, акустическая эффективность, сверхнормативный шум.
Одной из важных геоэкологических задач является снижение шумового загрязнения. Статистика показывает рост количества жалоб на шум, связанный с железнодорожным транспортом. Лишь за 8 месяцев 2016 года поступило свыше 80 обращений, а всего за период 2012 - 2016 годов отмечено 243 случая [1] жалоб населения на сверхнормативный шум от железнодорожного транспорта (г. Санкт-Петербург).
Причины роста жалоб связаны с увеличением темпов жилищного строительства вблизи железных дорог с нарушением санитарно-защитных зон, предусмотренных СП 42.13330 - 2011.
Для геоэкологической оценки акустического воздействия были проведены натурные измерения шума от потоков железнодорожного транспорта. Выявлено, что шум от грузовых составов, перевозящих полезные ископаемые (уголь), оказывает наибольшее влияние на акустическую обстановку территорий (табл. 1).
Измерения проводились на прямом участке железной дороги станции «Мга-Гатчина».
Данный участок выбран в качестве исследования, так как жилая застройка находится в санитарно-защитной зоне (менее 100 м от оси крайнего железнодорожного пути).
Таблица 1
Результаты натурных замеров шума
Тип поезда Скорость движения поезда v, км/ч Мак си-маль ный ур°- вень звука La max Ь дБА Пи- ко-вый ур°- вень звука дБА Эквива лент-ный ур°- вень звука , LAeq ъ дБА Октавные полосы со средним! скими частотами, I геометриче-"ц
3 1,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Эквивалентные уровни звукового давления, Leq окт дБ
Грузовой (47 вагонов) 52 80 91 78 88 90 80 72 69 68 72 63 57
Грузовой (50 вагон) 47 85 92 77 82 85 77 66 68 69 71 65 53
Грузовой (44 вагона) 55 83 90 80 89 92 81 79 76 68 75 65 59
Пригородный (8 вагонов) 55 77 82 67 65 66 63 63 62 61 61 55 47
Пригородный (8 вагонов) 51 75 80 65 64 65 65 63 63 60 59 51 45
Пассажирский (14 вагонов) 48 73 82 62 66 65 63 60 61 62 57 50 40
Пассажирский (14 вагонов) 45 70 78 60 63 64 60 58 61 60 54 47 39
С целью визуализации геоэкологической акустической обстановки по результатам проведенных натурных измерений на рассматриваемом участке проведено компьютерное моделирование при помощи программного средства АРМ «Акустика». Данный программный комплекс используется при проведении проектных работ по созданию новых объектов с учётом действующей градостроительной ситуации и рельефа местности, анализа влияния шума действующих объектов на геоэкологическую ситуацию, а также разработки мер по снижению акустического воздействия транспорта. При акустическом расчете моделирование позволяет учесть различное многообразие факторов (дифракцию за препятствия, экранирование элементами застройки, распространение шума через арки и проёмы,
влияние зелёных насаждений), оказывающих воздействие на шум, и адаптировать рассчитываемую модель к реальным условиям, действующим на геоэкологическую обстановку [2].
Построенные шумовые карта и шумовой разрез (рис. 1) показывают обширную площадь «акустического загрязнения» от грузового железнодорожного транспорта, перевозящего полезные ископаемые (уголь). Нормативные значения (55 дБА) не соблюдаются на расстоянии более 100 м, наблюдаются существенные значения (превышающие ПДУ) шума на высоте более 30 м.
Рис. 1. Шумовая карта и шумовой разрез участка станции «Мга-Гатчина»
Таким образом, для достижения акустического благополучия геоэкологической ситуации селитебных территорий, подверженных сверхнормативному акустическому воздействию железнодорожного транспорта, перевозящего полезные ископаемые (уголь), необходимо проведение шу-мозащитных мероприятий.
На сегодняшний день, по данным многочисленных исследований [3-10], одним из наиболее эффективных и распространенных средств по снижению шума от железнодорожного транспорта является использование акустических экранов.
Вместе с тем, эффективность использования акустических экранов в условиях многоэтажной застройки в пределах санитарно-защитной зоны требует оценки и анализа.
Так как эффективность акустических экранов зависит от следующих параметров: высоты акустического экрана (АЭ); расстояния от АЭ до расчетной точки (РТ); расстояния от источника шума; расстояния от РТ до АЭ, авторами разработана программа по расчету наиболее эффективной высоты акустического экрана (рис. 2).
Рис. 2. Программа по расчету оптимальных параметров АЭ
Программа позволяет оценить проведенные шумозащитные мероприятия, а также рассчитать наиболее подходящую высоту АЭ, обеспечивающую соблюдение ПДУ.
Результаты оценки эффективности использования АЭ стандартной высоты 5 м представлены в табл. 2.
Как показывают данные табл. 2 и рис. 3, при высоте расчетных точек более 10 м устанавливать акустический экран нецелесообразно, так как потребуется АЭ слишком большой высоты, а также существенные материальные затраты на его установку.
Таблица 2
Эффективная высота АЭ в зависимости от высоты РТ и расстояния от ИШ
Высота расчетных точек Эффективная высота АЭ, обеспечивающая ПДУ, м ПДУ (дБА)
Расстояние от ИШ до РТ
50 75 100
5 4,7 2,2 - 55
10 7,4 5 2,5
20 12,9 10,5 7,9
30 18,4 16 13,4
5 10 20 30
Рис. 3. Расчетные данные эффективной высоты АЭ
Таким образом, по данным измерений, шум от грузового железнодорожного транспорта, перевозящего полезные ископаемые (уголь), оказывает наибольший вклад в геоэкологическую обстановку на данном участке.
Применение акустических экранов как средства снижения геоэкологической проблемы по акустическому фактору железнодорожного транспорта будет эффективно только в условиях малоэтажной застройки.
Список литературы
1. Свиридов А.Г., Ахматова Т. А. Виброакустическое воздействие на окружающую среду и население. Инновационное решение снижения шумовой нагрузки на окружающую среду на примере применения низких шумозащитных экранов // Сб. науч. труд. Международной научно-практической конференции «ТЭБТРАНС», 26-28 октября 2016 г. Санкт-Петербург. 2016. С. 191-194.
2. Никифоров А.В. Трехмерное моделирование и визуализация шумового загрязнения окружающей среды // Жилищное строительство. 2013. № 6. С. 16-20.
3. Куклин Д. А. Проблема снижения шума поездов в источнике и на пути распространения. 01.04.06. Акустика: дис. ... д-ра техн. наук. СПб., 2016. 434 с.
4. Шубин И. Л. Акустический расчет и проектирование конструкций шумозащитных экранов. 05.23.01. Строительные конструкции, здания и сооружения: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. М., 2011. 49 с.
5. Иванов Н.И., Семенов Н.Г., Тюрина Н.В. Акустические экраны для снижения шума в жилой застройке // Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности». 2012. № 4. С.24.
6. Снижение шума железнодорожного транспорта / Н.И. Иванов, Д. А. Куклин, П.В. Матвеев, М.В. Буторина // Приложение к журналу «Безопасность жизнедеятельности». 2012. № 12. С. 1-23.
7. Куклин Д. А., Тюрина Н.В. Исследования акустических экранов для снижения шума поездов // Безопасность жизнедеятельности. 2009. № 8. С. 9-12.
8. Инновационные методы снижения уровня шума. По материалам Института KIT в г.Карлсруэ // Железные дороги мира. 2011. № 10. С. 6671.
9. Иванов Н.И. Применение акустических экранов для защиты от шума автомобильного и железнодорожного транспорта // Безопасность жизнедеятельности. 2005. № 8. С. 13-18.
10. Paul Remington. The Estimation and Control of Rolling Noise from Trains. Paul Remington // Proceedings 16th International Congress on Acoustic and 135th Meeting Acoustical Society of America. Seattle. 1998. Vol. 2. P. 1221-1222.
Курепин Дмитрий Евгеньевич, ассист., 13akela13@,mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF TRANSPORTING MINERALS BY RAIL TRANSPORTATION
D.E. Kurepin
Evaluation of influencing acoustic factor upon environmental situation of transporting minerals by rail transportation was submitted. The area of territories along railway, which undergoing acoustic polluting, was modeled for analyzing acoustic situation. The noise map was created and noise section was constructed for the territory, which undergoing acoustic polluting. Evaluation of using acoustic shields as the most accepted means of reducing rail transportation noise was given.
Key words: railway transport, acoustic influence, noise map, geoecology, noise cut, acoustic screen, acoustic effectiveness, excessive noise.
Kurepin Dmitriy Evgenievich, аssistant, [email protected], Russia, Saint-Petersburg, St. Petersburg State Transport University of Emperor Alexander I
Reference
1. Sviridov A.G., Ahmatova T.A. Vibroakusticheskoe vozdejstvie na okruzha-jushhuju sredu i naselenie. Innovacionnoe reshenie snizhenija shumovoj nagruzki na okruzha-jushhuju sredu na primere primenenija nizkih shumozashhitnyh jekranov // Sb. nauch. trud. mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «TJeBTRANS», 26-28 oktjabrja 2016 g. Sankt-Peterburg, 2016. S. 191-194.
2. Nikiforov A.V. Trehmernoe modelirovanie i vizualizacija shumovogo zagrjazneni-ja okruzhajushhej sredy // Zhilishhnoe stroitel'stvo. 2013. № 6. S. 16-20.
3. Kuklin D.A. Problema snizhenija shuma poezdov v istochnike i na puti rasprostra-nenija. 01.04.06. - Akustika. Diss. d.t.n. Sankt-Peterburg. 2016. 434 s.
4. Shubin I.L. Akusticheskij raschet i proektirovanie konstrukcij shumozashhitnyh jekranov. 05.23.01. - Stroitel'nye konstrukcii, zdanija i sooruzhenija. Avtoreferat dissertacii d.t.n. Moskva. 2011. 49 s.
5. Ivanov N.I., Semenov N.G., Tjurina N.V. Akusticheskie jekrany dlja snizhenija shuma v zhiloj zastrojke // Prilozhenie k zhurnalu Bezopasnost' zhiznedejatel'nosti. 2012. № 4. 24 s.
6. Ivanov N.I., Kuklin D.A., Matveev P.V., Butorina M.V. Snizhenie shuma zheleznodorozhnogo transporta // Prilozhenie k zhurnalu Bezopasnost' zhiznedejatel'nosti. 2012. № 12. S. 1-23.
7. Kuklin D.A., Tjurina N.V. Issledovanija akusticheskih jekranov dlja snizhenija shuma poezdov // Bezopasnost' zhiznedejatel'nosti. 2009. № 8. S. 9-12.
8. Innovacionnye metody snizhenija urovnja shuma. Po materialam instituta KIT v Karlsruje // Zheleznye dorogi mira. 2011. № 10. S. 66-71.
9. Ivanov N.I. Primenenie akusticheskih jekranov dlja zashhity ot shuma avtomo-bil'nogo i zheleznodorozhnogo transporta // Bezopasnost' zhiznedejatel'nosti. 2005. № 8. S. 13-18.
10. Paul Remington. The Estimation and Control of Rolling Noise from Trains. Paul Remington // Proceedings 16th International Congress on Acoustic and 135th Meeting Acoustical Society of America. Seattle. 1998. Vol. 2. P. 1221-1222.
