CC BY
60
УДК 504:625.711.1:62-533.4
ОЦ1НКА РИЗИКУ АКУСТИЧНОГО ТА В1БРАЦ1ЙНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ПРИДОРОЖНЬОГО ПРОСТОРУ Д1ЛЯНКИ АВТОМОБ1ЛЬНО1 ДОРОГИ
Н.В. Внукова, доцент, к.геогр.н., Г.М. Желновач, асп1рант, Н.В. Пархш, магiстрант, ХНАДУ
Анотаця. Проанал1зовано негативт наслгдки впливу акустичного та в1брацтного забруднен-ня на бюту. Визначено р1вень шумового та в1брацтного забруднення придорожнього простору до^джуваног дтянки тструментальним та розрахунковим методами. Запропоновано шумо-та в1брозахист заходи.
Ключов1 слова: навколишне середовище, антропогенне навантаження, шумове забруднення, в^брацтне забруднення, автомобтьна дорога, шумозахисний екран.
ОЦЕНКА РИСКА АКУСТИЧЕСКОГО И ВИБРАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИДОРОЖНОГО ПРОСТРАНСТВА УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Н.В. Внукова, доцент, к.геогр.н., А.Н. Желновач, аспирант, Н.В. Пархин, магистрант, ХНАДУ
Аннотация. Проанализированы негативные последствия влияния акустического и вибрационного загрязнения на биоту. Инструментальным и расчетным методами определен уровень шумового и вибрационного загрязнения придорожного пространства исследуемого участка. Предложены шумо- и виброзащитные мероприятия.
Ключевые слова: окружающая среда, антропогенная нагрузка, шумовое загрязнение, вибрационное загрязнение, автомобильная дорога, шумозащитный экран.
ESTIMATION OF ACOUSTIC AND VIBRATION CONTAMINATION RISK
OF ROADSIDE AREA
N. Vnukova, Associate Professor, Candidate of Geographical Sciences, G. Zhelnovach, postgraduate, N. Parkhin, magister, KhNAHU
Abstract. The negative consequences of acoustic and vibration contamination influence on biotou are analyzed. The level of noise and vibration contamination of roadside area of the researched section by instrumental and calculation methods are determined. Noise and vibration measures are proposed.
Key words: acoustic contamination, vibration contamination, environment, motorway, noise protection screen, anthropogenic load.
Вступ
Еколопчна безпека мют е одшею з найбшьш значущих проблем. Шумове забруднення -проблема кожного мегаполюу. Автотранспо-ртний комплекс - один з головних чинниюв шумоутворення, а вiбрацiйне забруднення
придорожньо1 територи мало вивчене, проблема шумового та вiбрацiйного забруднення примапстральних територш е актуальною.
Аналiз публжацш
За офщшним визнанням вчених, «шумове забруднення» - це третш за ступенем шкщ-
ливого впливу на здоров'я фактор навколи-шнього середовища. Звуки i шуми велико! потужносп вражають слуховий апарат, нер-вовi центри, можуть викликати больовi вщ-чуття i шок. Так дie шумове забруднення. Шум у великих мютах скорочуе тривалють життя людини. За даними австршських до-слiдникiв, це скорочення коливаеться в межах 8-12 роюв. Шум значною мiрою пору-шуе сон [1]. Фахiвцi-бiологи установили пряму залежшсть продуктивностi сшьсько-господарських тварин вщ рiвня акустичного впливу на них. Зайвий шум також шкодить врожайностi культурних рослин, зокрема ку-курудзи i пшеницi. Вiдповiдно до дослiджень орштолопв, збiльшення шуму до 35 дБА практично не впливае на щшьшсть популяци птахiв у пришляховому лш. Подальше його зростання до 40 дБА знижуе цей показник у два рази, а шсля досягнення величини 60 дБА птахи летять з акустично небезпечно! зони [2].
Вiбрацiйне забруднення, яке також вщно-ситься до фiзичного забруднення, тюно пов'язане з виникненням шуму. Крiм негативно! дi! вiбрацi! на оргашзм людини, вона також викликае руйнащю будiвель та спору-джень, розповсюджуючись по землi у виглядi пружних хвиль [2]. 1снують небезпечш для людини резонанснi частоти. I якщо зовнiшнi сили дiють на людину з частотами, близьки-ми чи рiвними резонансним, то рiзко зростае амплiтуда коливань як всього тша, так i окремих його оргашв [1].
Одне з основних транспортних джерел шуму - автомобшьний транспорт, штенсив-нiсть руху якого постшно зростае. Шум автотранспорту е штенсивним, широкосмуго-вим, непостшним. Шум автотранспорту коливаеться вiд низьких до високих частот. Шум, що виникае на про!знiй частинi дороги, поширюеться не тiльки на придорожню те-риторiю, але i всередину жило! забудови. На рiвень шуму впливають дорожнi, транспорт-нi та природноклiматичнi фактори [2].
Зменшення рiвнiв шуму на автомобiльнiй дорозi залежно вiд характеру мiсцевостi представлено на рис. 1 [3].
Рух автомобшя на дорозi супроводжуеться процесом вiбрацi!, яка дiе через механiчну систему на людину, що використовуе авто-мобшь, i через дорожнiй одяг - на споруди,
Вщстань вiд дороги, м
сч сч с$> <$> с$> с$> с$> с$>
I 0 ¡1 10 I 20
I 30
£ 40 "" Теоретично без втрат
г
1 " " " В1дкрита мюцевють
™ Л1си
Рис. 1. Зменшення рiвнiв шуму на автомо-бiльнiй дорозi залежно вiд мюцевост
що розмiщуються в зонi ще! дi!. 1нтенсив-нiсть вiбрацi! залежить вщ кiлькостi важких вантажних автомобшв, швидкостi !х руху, рiвностi дорожнього покриття, конструкцi! дорожнього одягу, типу грунту, основи. Частота вiбрацi! вщ транспортних навантажень становить 10-40 Гц [2].
Мета та постановка задачi
Необхщно провести оцiнку рiвня акустичного та вiбрацiйного забруднення шструмента-льним та розрахунковим методами на дшянщ автомобiльно! дороги М-03 Ки!в-Харюв-Довжанський, що проходить через селище Нестеренки, та порiвняти отриманi результата. За наявносп виявлення перевищень допу-стимих значень запропонувати шумо- та вiб-розахиснi заходи.
Методики та результати дослщжень
Об'ектом дослщження було обрано дiлянку автомобiльно! дороги Ки!в-Харюв-Довжан-ський бiля селища Нестеренки на 446+555 -459+630 км. Дшянку дороги бшя селища Нестеренки було обрано для дослщження тому, що вона е типовою для дорк- першо! катего-ри у межах Харкiвсько! областi (справляе вплив на природне i сощальне середовище).
Визначення рiвнiв акустичного та вiбрацiй-ного забруднення проводилось приладом ВШВ-003-М2. Замiри були здшснет у трьох точках на вщсташ 7,5 м, 30 м, та 100 м вщ осi ближньо! смуги руху. Що вiдповiдае норма-тивнiй вiдстанi вимiрювання шуму, границ резервно-технологiчно! смуги та захисно! смуги вщповщно. Для кожно! точки проведено по 600 замiрiв шуму та вiбрацi! за 20 хв, зпдно нормативних вимог (ГОСТ 20444-85).
Визначення е^валентного рiвня звуку проводилось за формулою (1)
¿Аекв =А^а+10;
(1)
де АЬа - середнiй рiвень шуму. Розрахунок АЬа здiйснено вщповщно до чинного стандарту. Е^валентний рiвень ( АЬа ) звуку на вщсташ 7,5 м вщ осi крайньо! смуги руху становить 84 дБА. На вiдстанi 30 м - 68 дБА. На вщсташ 100 м - 56 дБА.
За результатами вимiрювання вiброшвид-костi та вiброприскорення були отримаш на-ступнi значення: вiброшвидкiсть на вщсташ 7,5 м вщ ос крайньо! смуги руху - Ц = = 87,1 дБА, на вщсташ 30 м - Ьу = 66,5 дБА. Вiброприскорення на вщсташ 7,5м вщ ос крайньо! смуги руху - Ьа = 45,5 дБА, на вщсташ 30 м - Ьа = 34,8 дБА. Оскшьки на вщсташ 30 м вщ ос крайньо! смуги руху факти-чш рiвнi вiброприскорення та вiброшвид-кост вiдповiдають нормi, то у подальших замiрах на вiдстанi 100 м немае потреби.
Розрахунковi методики визначення вiбрацi! для територiй вiдсутнi. 1снують тiльки норми «Для жилых и общественных зданий» (СН 2.2.4/2.1.8.566-96). Тому розрахунковим методом було оцшено тшьки акустичне забруд-нення. Для визначення рiвнiв акустичного забруднення була обрана методика виявлен-ня, оцшки та ранжування потенцiйних еколопчно небезпечних мiсць автомобiльно! дороги. Ця методика поширюеться на автомобшьш дороги Укра!ни. Розрахунковий рiвень е^валентного звуку на автомобiльнiй дорозi загального користування визначають за формулою (2) у дБА
Цр = Цтп + АЦ + АЦ + АЦ + АЬу-
+АЦп + АЦр +АЦк +АЦз + АЦпер ,
(2)
де Цтп - розрахунковий рiвень звуку вiд транспортного потоку; АЦ - поправка, яка враховуе кшьюсть автомобiлiв у потоцi з ка-рбюраторним двигуном; АЦ - поправка, яка
враховуе кшьюсть автомобшв у потоцi з ди-зельним двигуном; АЦ - поправка, яка враховуе вщхилення середньо! швидкост руху на дiлянцi дороги в порiвняннi зi швидкiстю
на горизонтальнш; АЦ - поправка, яка вра-
ховуе величину поздовжнього ухилу дороги; АЦ - поправка, яка враховуе тип покриття про!зно! частини; АЦр - поправка, яка враховуе наявнють роздiльно! смуги; АЦ - поправка, яка враховуе поверхневий покрив при-дорожньо! смуги; АЦ - поправка, яка враховуе забудову в райош дороги; АЦпер - поправка, що враховуе тип перетинання дорiг.
Вiдповiдно до табл. 1 визначаемо модальну оцшку еколопчно! безпеки дороги.
Таблиця 1 Градащя показника еколог1чно! безпеки автомобшьно! дороги по акустичному забрудненню
Модальна Яшсна
оцшка оцшка
еколопч- стану Показник
но!' навко- Р1вень еколопч-
безпеки лишнього но! безпеки
дороги середо-вища, бали (градащя)
Еколопчно безпечна вщмшний до 40 дБА до 1,0
Еколопч- вад 1,0
но слабко добрий ввд 40 до 85 дБА до 2,12
безпечна
Еколопч- ввд 2,12
но задов1ль- ввд 85 до до 2,75
умовно ний 110 дБА
безпечна
Еколопчно небезпечна незадо- понад понад 2,75
в1льний 110 дБА
Пiдставивши у розрахункову формулу значення, яю характеризують дослщжувану дiлянку, отримаемо результат 85,5 дБА. Це вщповщае задовiльнiй оцшщ стану навко-лишнього середовища, тому модальна оцшка екологiчно! безпеки дороги - еколопчно умовно безпечна. Отримаш даш перевищу-ють допустимий рiвень у 1,6 раза. Однак отримане значення вщноситься до iнтервалу 85 - 110 дБА , що вщповщае модальнш оцш-цi «еколопчно умовно безпечна», але вже при 100 дБА рiвень звуку стае нестерпним для людини та може викликати больовi по-чуття. Отже, розрахунок показника еколопчно! безпеки автомобшьно! дороги за акусти-
чним забрудненням за даною математичною методикою можна вважати некоректним.
Як показуе закордонний досвщ, найбшьш ефективними в боротьбi з придорожшм шумом е шумозахисш екрани. Але, враховуючи економiчний стан нашо! кра!ни, перспектив-ним заходом щодо зменшення шумового за-бруднення транспортного потоку для досл> джувано! дiлянки буде висадження трирядно! зелено! лiсосмуги з деревних та чагарнико-вих порiд.
При розрахунку вiбрацi! було встановлено, що вже на вщсташ 30 м рiвень вiбрацi! сягае норми. У нашому випадку на дослiджуванiй дiлянцi сейсмочутливi будiвлi, споруди чи особливi види виробництва у зош дi! вiбрацi! [4] вiдсутнi, тому захист придорожньо! те-риторi! вiд вiбрацiйного забруднення не по-трiбен.
Висновки
Автомобшьна дорога Ки!в-Харюв-Довжан-ський на дшянщ, що проходить через селище Нестеренки 446 + 555 - 459 + 630, справляе значний шумовий вплив на мешканщв селища. Однак при влаштуванш шумозахисних заходiв, а саме висадженш трирядно! зелено! люосмуги, рiвень шуму на вщсташ 30 м вiд осi крайньо! смуги руху буде вiдповiдати но-
рмативним вимогам. Рiвень вiбрацi! на вщсташ 30 м сягае нормативного значення, тому додатковi вiброзахиснi споруди не потрiбнi.
Л^ература
1. Андреева-Галанина Е. Ц. Шум и шумовая
болезнь / Е. Ц. Андреева-Галанина. -Ленинград : Нева, 1972. - 95 с.
2. Подольский В. П. Воздействие транспорт-
ного шума, вибрации и электромагнитного излучения на окружающую среду в зоне влияния автодорог : учеб. пособие / В. П. Подольский. - Воронеж : Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 1996. - 98 с.
3. Евгеньев И. Е. Автомобильные дороги и ок-
ружающая среда / И. Е. Евгеньев, Б. Р. Каримов. - М. : ООО «Трансдорнаука», 1997. - 286 с.
4. ГОСТ 20444-85. Шум. Транспортные по-
токи. Методы измерения шумовой характеристики. - М. : НИИ Госстрой СССР, 1985. - 38 с.
Рецензент: В.А. Юрченко, профессор, д.т.н., ХНАДУ.
Статья поступила в редакцию 10 октября 2009 г.
