Инженерно-экологическая оценка эксплуатации транспортной развязки кольцевой автодороги возле пос. Горская

Рис.10. Карта фоновых эквивалентных уровней шума.

Оценка уровней шумового воздействия транспортных потоков

Оценка уровней шумового воздействия транспортных потоков, движущихся по рассматриваемым магистралям и транспортной развязке, выполнена в соответствии с «Рекомендациями по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов» [1].

Эквивалентный уровень шума в придорожной полосе определяется по формуле:

Lэкв = Lтрп + Lv + Li + Ld + Lk + Lдиз - LLKp, (4)

где Lтрп - уровень шума на расстоянии 7,5 м от оси ближней полосы движения, дБА.

Lv --- поправка на скорость движения

Lтрп + Lv определяется по таблице 4.6.1[1] в зависимости от интенсивности и

скорости движения.

Li - поправка на продольный уклон, принимается по таблице 4.6.2[1]

Ld - поправка на вид покрытия, принимается по таблице 4.6.3[1]

Lk - поправка на состав движения, принимается по таблице 4.6.4[1]

Lдиз - поправка на количество дизельных автомобилей, принимается по таблице 4.6.5 [1]

LL - величина снижения уровня шума в зависимости от рассто-яния L в метрах от крайней полосы движения, определяется по таблице 4.6.6[1]

Кр - коэффициент, учитывающий тип поверхности между дорогой и точкой измерения, принимается по таблице 4.6.7[1].

Этот метод используется для расчета уровня эквивалентного шума одиночной линейной магистрали. Но развязка в Горской представляет собой более сложный объект. Например, КАД, на подходе к путепроводу через железную дорогу, идет параллельно Левашовскому шоссе. Возникает необходимость в определении уровней шума для двух параллельных источников шума.

Для учета шума от двух параллельных дорог необходимо складывать интенсивности шума, а не их эквивалентные уровни. В результате такого сложения и обратного перехода к эквивалентным уровням, приходим к формуле

, (5)

где L - суммарный эквивалентный уровень шума, L1 и L2 - эквивалентный уровень шума от первого и второго источника соответственно.

Расчет шумового загрязнения в пос. Горская выполнен в соответствии с представленными выше положениями. Все необходимые данные (интенсивность, скорость, расстояние, расчетные отметки, коэффициенты и поправки) были занесены в электронную таблицу на базе Microsoft Exсel, которая полностью реализует описанный алгоритм. Данные по результатам расчета сведены в таблицу 9.

Таблица 9

Прогноз эквивалентных уровней шума в пос. Горская вблизи КАД

Расположение расчетных точек на карте местности можно увидеть на рисунке 11.

Рисунок 11. Расположение расчетных точек на местности.

Как видно из таблицы 9 уровни эквивалентного шума лежат в пределах от 58,32 дБА до 71,77 дБА. Согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки»[7] типу застройки в Горской соответствует позиция 9 таблицы 3: «Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, зданиям поликлиник, зданиям амбулаторий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек». Для данных территорий допустимый уровень эквивалентного шума равен 55 дБА ([7] табл. 3). Учитывая примечание 2 санитарных норм: «Эквивалентные и максимальные уровни звука в дБА для шума, создаваемого на территории средствами автомобильного, железнодорожного транспорта, в 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона шумозащитных типов жилых зданий, зданий гостиниц, общежитий, обращенных в сторону магистральных улиц общегородского и районного значения, железных дорог, допускается принимать на 10 дБА выше (поправка = + 10 дБА), указанных в позициях 9 и 10 табл.3», допустимый уровень эквивалентного шума принимается равным 65 дБА.

Как видно из таблицы 9 расчетные данные превышают допустимый уровень эквивалентного шума. Следовательно, необходимо применять мероприятия и сооружения защиты от шума. Известны следующие мероприятия:

-         устройство древесно-кустарниковой полосы;

-         применение шумозащитных экранов, насыпей;

-    прокладка трассы дороги в выемке;

-          перенос трассы дороги.

Не представляются возможными два последних варианта защиты от шума из-за особенностей местности и привязки КАД к комплексу защитных сооружений от наводнений. Устройство древесно-кустарниковой полосы в районе пр. Муромцева не даст ощутимых результатов из-за ограниченных площадей, пригодных к данному виду шумозащитных мероприятий. Следовательно, необходимо применение шумозащитного экрана, как самого эффективного способа защиты от шума в данной ситуации. Расчет шумозащитного экрана представлен в разделе, посвященном природоохранным мероприятиям, где показано, что использование экрана в совокупности с тройным остеклением позволяет обеспечить выполнение необходимых нормативов.

3. Природоохранные мероприятия

Результаты оценки воздействия на окружающую среду, полученные в разделе 2, свидетельствуют, что влияние транспортной развязки распространяется на весьма широкую зону, захватывая значительную часть территории поселка. Это предопределяет необходимость проведения широкого комплекса природоохранных мероприятий, что и предусмотрено проектом. Учитывая привлекательное месторасположение пос. Горская, а с другой стороны - неизбежную привязку трассы к комплексу защитных сооружений от наводнений, в проекте приняты решения, обеспечивающие минимальный снос жилых строений при одновременном обеспечении нормативных уровней по воздействию на окружающую природу и человека.

3.1. Мероприятия по защите от шумовых воздействий

В качестве основного мероприятия по защите жилой зоны от шума используется шумозащитный экран.

В проекте предусматривается установка экрана, производимого ОАО «НПО Систем программного управления» (Санкт-Петербург).

Предварительные оценки позволили выбрать высоту и месторасположение экрана.

Расположение экрана на поперечном профиле дороги указано на рис. 12.

Расположение шумозащитного экрана в плане показано на рис. 13.

Высота экрана 3м.

Рис. 12. Схема расположения шумозащитного экрана на поперечном профиле.

Шумозащитный экран представляет собой сборно-разборную конструкцию, состоящую из набора акустических панелей, объединенных вертикальными и горизонтальными профилями и смонтированную на бетонных фундаментах. Акустическая панель состоит из корпуса, выполненного их холоднокатанной стали с односторонней щелевой перфорацией в виде жалюзи, и внутреннего шумопоглощающего модуля из материала URSA типа П-15 с водоотталкивающим покрытием. Габариты панелей - 980х512х56 мм. Сборка панелей производится на конструкционных профилях с помощью вибродемпфирующих фиксаторов, изготавливаемых из полиэтилена. Конструкция экрана реализует, как функции отражения звука, так и звукопоглощения, что делает ее более эффективной.

Стоимость 1 м2 этого шумозащитного экрана - 55 $, в то время как средняя стоимость, например, в США составляет 180$/м2.

Расчет шумозащитного экрана выполнен в соответствии с «Рекомендациями по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов» [1].

При применении шумозащитных мероприятий уровень шума в расчетной точке определяется по формуле:

L = Lэкв - Lв - Lz, (7)

где: Lэкв - эквивалентный уровень шума

Lв - величина снижения уровня шума различными типами зеленых насаждений, принимается по таблице 4.6.9.[1]

Lz - величина снижения уровня шума в зависимости от высоты и положения экрана определяется по формуле Lz = LАэкр + д.

где: LАэкр определяется в следующем порядке:

а) определяется LАэкр в зависимости от высоты экрана по формуле:

LАэкр = 18.2 + 7,8 x lg(a + в - с + 0,02), (8)

где: а - кратчайшее расстояние между центром источника шума и верхней кромкой защитного сооружения, метров;

в - кратчайшее расстояние между расчетной точкой и верхней кромкой защитного сооружения, метров;

с - кратчайшее расстояние между геометрическим центром источника шума и расчетной точкой, метров;

Высота источника шума над поверхностью покрытия для легкового движения принимается равным 0,4 м, для грузового - 1,0 м. Величину LАэкр можно определить также по таблице 4.6.10.[1].

б) определяется величина снижения уровня шумa в зависимости от положения экрана в плане (по рис. 4.6.2 [1]) - LАэкр 1 и LАэкр 2 по таблице 4.6.11.[1])

в) определяется LАэкр как наименьшая из LАэкр 1 и LАэкр 2

д - поправка, зависящая от величины разности LАэкр 1 - LАэкр 2 определяется по таблице 4.6.12.[1]

Рисунки и таблицы к вышеописанному расчету представлены в Приложении 1.

Расчет шумового загрязнения в пос. Горская с защитным экраном, расположенным на обочине кольцевой автодороги, исходит из представленных выше положений. Все данные (расстояние, расчетные отметки, коэффициенты и поправки) были занесены в электронную таблицу на базе Microsoft Exсel, которая полностью реализует описанный алгоритм. Данные по результатам расчета сведены в таблицу 10.

Расположение расчетных точек на местности показано на рис. 11.

Таблица 10.

Прогноз эквивалентных уровней шума в пос. Горская вблизи КАД с шумозащитным экраном высотой 3 м

Примечание: для домов по адресам Пушкинская ул. № 15,17, а также Алексеевский пер. №№ 3-11 в силу защищенности последних домами и садовыми участками, расположенными по пр. Муромцева уровни шума находятся в пределах нормы

Согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96 [7] типу застройки в Горской соответствует позиция 9 таблицы 3 этого документа: «Территории, непосредственно прилегающие к жилым домам, зданиям поликлиник, зданиям амбулаторий, диспансеров, домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов, детских дошкольных учреждений, школ и других учебных заведений, библиотек». Для данных территорий допустимый уровень эквивалентного шума равен 55 дБА, а ночью 45 дБА ([18] табл. 3). Однако, учитывая следующее примечание 2 санитарных норм: «Эквивалентные и максимальные уровни звука в дБА для шума, создаваемого на территории средствами автомобильного, железнодорожного транспорта, в 2 м от ограждающих конструкций первого эшелона шумозащитных типов жилых зданий, зданий гостиниц, общежитий, обращенных в сторону магистральных улиц общегородского и районного значения, железных дорог, допускается принимать на 10 дБА выше (поправка = + 10 дБА), указанных в позициях 9 и 10 табл.3», допустимый уровень эквивалентного шума принимается равным 65 дБА. При этом необходимо, как видим, обеспечить дополнительно шумозащищенность жилых строений, что может быть осуществлено, например, за счет тройного остекления.

Анализ рынка стеклопакетов и расчет стоимости остекления приведен в Приложении 2.

К дополнительным мероприятиям следует отнести устройство древесно-кустарниковых полос, что более подробно рассмотрено в разделе 3.3.

Рассмотрим дополнительно вопрос о защищенности 2 жилых домов (2 и 4 эт.) на территории военной части, расположенных вдоль Владимирского проспекта. Для расчета эквивалентного уровня шума принимались в расчет шум от КАД и Владимирского проспекта. Шум от ул. Пушкинской не принимался в расчет ввиду небольших интенсивностей, прикрытостью зелеными насаждениями и перпендикулярного расположения в плане. Шум от ул. Муромцева по расчетам не превысил 38 дБА, т.к. Владимирский пр. прикрыт 2 экранами, расположенными на КАД и насыпью самой КАД. Расчет эквивалентного уровня шума проводился с учетом совместного действия от КАД и Владимирского проспекта, в соответствии с «Рекомендациями…» [1].

Расчет показал, что уровень шума не превысит 52-53 дБА, а на 1 этажах зданий, за счет 2 метрового бетонного забора, огораживающего вч, - 47- 48 дБА.

Помимо расчета, выполненного в настоящей работе, оценка эффективности шумозащитного (акустического экрана), которая дополнительно учитывает его шумопоглощающие свойства, выполнена НТЦ «Экология» под руководством д.т.н., проф. Н.И. Иванова [28] на базе Балтийского Государственного Технического Университета (“ВОЕНМЕХ”) в соответствии с техническим заданием ЗАО “Экотранс-Дорсервис”.

Эффект шумопоглощения в применяемом экране достигается за счёт наличия звукопоглощающего материала. По имеющимся в литературе данным [10], дополнительная эффективность от использования шумопоглощающих материалов в конструкции АЭ может достигать 4-6 дБА.

Как известно, кроме акустического загрязнения, транспортные потоки являются мощным источником загрязнения вредными веществами (ВВ), в частности диоксидом азота. Как правило, загрязнённость ВВ трудно поддаётся расчётам, поэтому силами НТЦ «Экология» было выполнено экспериментальное измерение концентраций загрязняющих веществ при установке экранов, а также в их отсутствии.

Результаты, полученные НТЦ «Экология», отличаются не более чем на 1-2 дБА от представленных в данной работе.

3.2. Эффективность снижения экраном концентраций оксида и диоксида азота

Кроме того, в исследовании НТЦ «Экология» дана оценка снижения концентраций диоксида азота в жилом массиве, прилегающем к транспортной магистрали, за счет экрана.

Эффективность снижения концентрации загрязняющих веществ за счет установки экрана определялась экспериментальным способом. Результаты измерений концентраций оксидов азота, полученные на территории ОАО «НПО СПУ», где установлен АЭ, а в качестве источника загрязнений использовался грузовой автомобиль, приведены в табл. 11:

Таблица 11

Результаты измерений оксида и диоксида азота

на территории ОАО «НПО СПУ»

Эксперименты, проведённые на территории ОАО «НПО СПУ», показали, что при установке АЭ концентрации оксида и диоксида азота снизятся на 30%. Таким образом рассматриваемый экран одновременно выполняет 2 функции: защищает от шума и снижает концентрации загрязняющих веществ в воздухе.

3.3. Зеленые защитные насаждения

Зеленые защитные насаждения позволяют одновременно решать две природоохранных проблемы: снижать уровни шума и концентрации загрязняющих веществ в воздухе, хотя эффективность их несколько ниже, нежели у экранов.

Для компенсации ущерба, причиняемого вырубкой деревьев и кустарников в полосе отвода, в проекте предусматривается посадка зеленых насаждений в соответствии со схемой, изображенной на рис.15, общей площадью 3 га.

Высаживаемые растения помимо декоративной роли обеспечивают дополнительное снижение концентраций загрязняющих веществ и уровней шума в зоне, примыкающей к транспортной развязке.

Эффективность зеленых насаждений по снижению концентраций загрязнений в воздухе принята в соответствии [1] и приведена в таблице 12.

Таблица 12

Снижение концентраций загрязнений в воздухе за счет зеленых насаждений

Снижение уровней шума, согласно [1], определяется таблицей 13.

Таблица 13

Снижения шума зелеными насаждениями

для потока автомобилей интенсивностью более 1200 ам в час

Расположение зеленых насаждений на местности показано на рис. 15.

3.4. Концентрации загрязняющих веществ в воздухе

после проведения природоохранных мероприятий

В результате использования шумозащитного экрана вдоль КАД, а также зеленых насаждений, концентрации загрязняющих веществ в приземной атмосфере заметно снижаются. Определяющую роль для назначения ширины СЗЗ при этом играет группа суммации (NO2 + SO2), причем участие SO2 здесь в силу очень малой его эмиссии пренебрежимо мало. В расчетах учет снижения концентраций за счет экранов и насаждений опирается на данные разделов 3.2 и 3.3, а при моделировании с помощью программы УПРЗА «Эколог» учитывается адекватным снижением эмиссии на конечных расчетных площадках, прилегающим к средствам защиты. Загрязнение воздуха другими веществами охватывает существенно меньшие по размерам зоны и потому далее не рассматривается.

Результаты расчетов загрязнения атмосферы по определяющей группе суммации при эксплуатации транспортной развязки представлены на рис. 14.

Полученные результаты показывают, что за счет мероприятий удается ощутимо уменьшить размеры СЗЗ, особенно там, где установлены экраны. Западнее Приморского шоссе ширина СЗЗ сокращается в меньшей степени. Это объясняется тем, что экран на КАД заканчивается на путепроводе, а также низменным расположением западного участка, дополнительным влиянием таких объектов, как Приморское шоссе и ветви транспортной развязки на которых скорость транспортного потока снижается до 40 кмч и в результате существенно увеличивается эмиссия загрязняющих веществ. Жилая зона пос. Горская (восточнее Приморского шоссе), будучи расположенной на возвышении и отгороженной широкой полосой зеленых насаждений, в незначительной степени подвергается влиянию этих объектов.

Рис. 14. Изолинии ПДК по группе суммации (NO2 + SO2) при эксплуатации транспортной развязки (полная проектная мощность) при осуществлении предусмотренных природоохранных мероприятий.

Мероприятия по охране почв

Проектом предусмотрена рекультивация брошенных участков дорог, временных строительно-технологических проездов и территорий, занимаемых на период проведения строительства.

Предусматривается снятие растительного слоя, его складирование, сохранение и последующее использование для рекультивации и при укреплении откосов.

Для обеспечения противоэрозионной устойчивости откосов предусмотрен посев трав из расчета 20 кг на гектар. Для укрепления крутых откосов предусмотрено использование геосинтетических материалов.

3.6. Мероприятия в процессе строительства

Городок строителей и строительная площадка во избежание дополнительных воздействий располагаются за пределами жилой зоны пос. Горская. Отвод коммунальных стоков в объеме 2,8 м3 в сутки частично направляется в выгребные ямы, откуда вывозится ассенизационными машинами, а частично направляется на гидроботанические площадки для очистки. Производственные стоки в объеме 1,3 м3 в сутки для очистки направляются на гидроботанические площадки.

Для снижения уровней шума и запыленности воздуха строительные площадки огораживаются типовыми ограждающими конструкциями. В летнее время в сухие периоды для уменьшения запыленности производится увлажнение технологических грунтовых дорог, расположенных на стройплощадке.

Планом проведения работ по сооружению путепровода предусматривается обеспечение непрерывного движения транспорта по Приморскому шоссе.

Планом строительных работ для обеспечения допустимых условий по шумности исключается проведение работ в ночное время.

По окончании строительных работ производится разборка и вывоз временных конструкций, остатков строительных материалов и мусора.

3.7. Санитарно-защитная зона.

Рекомендации по использованию территорий

Границы СЗЗ определяются по совокупности двух определяющих видов воздействия:

-         загрязнения воздуха диоксидом азота, а точнее по группе суммации (NO2 + SO2);

-         уровнями шума по нормативам для зон жилой застройки.

Границы СЗЗ указаны на рис.15.

Следует отметить, что часть жилых построек в пос. Горская находится в пределах санитарно-защитной зоны железной дороги, устанавливаемой СНиП 2.07.01-89, т.е. на расстоянии менее 50 м от оси железнодорожного полотна.

Внутри санитарно-защитной зоны транспортной развязки не допускается размещение жилых строений, школьных и дошкольных учебных заведений, лечебно-профилактических и оздоровительных учреждений общего пользования, спортивных сооружений.

Допускается размещение предприятий, не являющихся дополнительными источниками шума и выбросов диоксида азота, при наличии необходимого экологического обоснования. Допускается размещение складов, магазинов, гаражей, стоянок транспорта, предприятий общественного питания, офисов.

Разрешается сельскохозяйственное использование земель, но не ближе 18 м от кромки проезжей части КАД и 16 м от кромки Приморского шоссе из-за возможного загрязнения почвы соединениями свинца.

За пределами санитарно-защитной зоны угрозы здоровью людей нет.

Заключение

Выполненный дипломный проект по инженерно-экологической оценке воздействия на окружающую природную среду при строительстве и эксплуатации транспортной развязки КАД с Приморским шоссе в районе ст. Горская фиксирует исходное состояние среды, дает прогнозы ее изменения на перспективу, определяет необходимые природоохранные мероприятия.

В соответствии с процедурой ОВОС значительный объем работ был выполнен по инженерно-экологическим изысканиям, преследующим цель определить картину исходного состояния окружающей среды. В ходе этих работ были выполнены в частности:

-         измерение фоновых уровней радиации и поиск радиационных аномалий в зоне строительства (имеется положительное санитарно-эпидемиологическое заключение городского ЦГСЭН);

-         измерение загрязненности почв нефтепродуктами и тяжелыми металлами в зоне строительных работ (имеется положительное санитарно-эпидемиологическое заключение городского ЦГСЭН);

-         измерение фоновых уровней шума в жилой зоне пос. Горская и в зоне влияния Приморского шоссе;

-         определение фоновых концентраций загрязняющих веществ в воздухе.

Результаты этих исследований позволяют характеризовать исходную экологическую обстановку в пос. Горская, как нормальную и допускающую строительство на его территории нового объекта.

1. Рекомендации по учету требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. (Согласованы с Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ 19.06.1995 №03-19/АА). М. 1995. -124 с.

2. Материалы инженерно-геологических изысканий по транспортной развязке на пересечении КАД с Приморским шоссе и железной дорогой. СПб., - 1999. - ГП «Трест ГРИИ».

3. 3.      Методика определения выбросов автотранспорта для проведения сводных расчетов загрязнения городов (Утверждена приказом Госкомэкологии России № 66 от 16 февраля 1999 г.). - СПб.: НИИ Атмосфера. -16 с.

4. 4.      Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД - 86). - Л. Гидрометеоиздат. - 1987.

5. 5.      Отчет о НИР «Измерение шумового фона в поселке Горская в зоне строительства транспортной развязки», рег. №2617).СПБ Гос. Университет путей сообщения, - 1999. - 9 с.

6. 6.      Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики. ГОСТ 20444-85. -М.: Изд-во стандартов. - 21 с.

7. 7.      Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки (СН 2.2.42.1.8.562-96).

8. 8.      Экологическая безопасность транспортных потоков (под ред. А.Б.Дьякова) - М. Транспорт. 1989. - 127 с.

9. 9.      Отчет по теме «Расчет прогнозируемых уровней шума, эффективности шумозащитных мероприятий и измерение концентраций диоксида азота в зоне строительства транспортной развязки в пос. Горская». СПб.: НТЦ «Экология». Руководитель - Н.И. Иванов. - 1999. - 14 с.

10. 10.  Проектирование автомобильных дорог. Сборник научных трудов. Москва, МАДИ, 1999. Под. Ред. П.И. Поспелова, Ю.М. Ситникова, В.И. Пуркина.

Страницы: 1, 2, 3, 4