Рассматриваются вопросы шумового загрязнения города Улан-Батора от автотранспорта. Проведены наблюдения движения потока, измерения шума и моделирование распространения шума на перекрестках. Результаты исследований позволяют прийти к выводу о необходимости обеспечения шумовой безопасности как составной части экологической безопасности городских территорий.
Ключевые слова: автотранспорт, шумовое загрязнение, распространение шума.
Большой вклад в общее загрязнение городской среды вносит автотранспорт, количество которого во всем мире постоянно растёт. Исключением не является и Монголия. в частности г. Улан-Батор [2]. На распределение шума в среде атмосферы города влияют множество факторов: направление и скорость ветра, рельеф местности и ориентация улиц, качество дорожного покрытия, плотность застройки и озеленение улиц, скорость автомобиля, циклы вынужденных торможений и начала движений и пр [3, 2]. Движение автотранспортных средств в составе плотных транспортных потоков отличается от движения одиночного автомобиля. Связанное с этим изменение условий движения (скоростей, ускорений) влечет изменение нагрузочно-скоростных режимов работы двигателей.
Транспортный шум на примагистральных территориях стойко держится 15–18 часов в сутки, движение затихает на 2–4 часа. Наличие значительного автотранспортного парка в крупных городах приводит к плотным транспортным потокам, оказывающим интенсивное акустическое воздействие на прилегающую селитебную территорию [3]. Шум автомобильного транспорта вызывает от 70 до 90 % жалоб в городах. Под воздействием шума находится от 50 до 70 % населения. Для условий Улан-Батора проблема воздействия транспортного шума усугубляется недостаточно продуманной планировкой расположения жилых районов и несоблюдения санитарно-защитных зон.
По прогнозам, тенденция к усилению шума в городах в ближайшие годы будет сохраняться. Ожидаемое ежегодное увеличение шума — 0.5 дБА. Эта тенденция сохраняется, несмотря на ужесточение норм к средствам транспорта. Хотя за последние два десятилетия шум автомобилей снизился на 8–10 дБА, шум от автомобильного транспорта в крупных городах не уменьшился. А в отдельных случаях даже несколько увеличился, всвязи с увеличением числа эксплуатируемых автомобилей [1].
Интенсивность воздействия шума измеряется в децибелах (дБ) и различается в зависимости от типа транспортного средства (Таб.1.).
Таблица 1
Интенсивность шума от транспортных средств[1]
|
Вид транспортного средства |
Интенсивность шума (в дБ) |
|
|
Легковой автомобиль |
70–80 |
|
|
Автобус |
80–85 |
|
|
Грузовой автомобиль |
80–90 |
|
|
Мотоцикл |
90–95 |
В 2008 г в пиковые часы на всех самых пригруженных перекрестках интенсивность машин, немного превышала пропускную способность дороги (на 500–900 маш./час) в Улан-Баторе (таб.2.).
Таблица 2
Пропускная способность основных перекрестков главной дороги города и интенсивность движения в 2008г. [5]
|
Название перекрестка |
Пропускная способность. маш./час |
Среднесуточная интенсивность. маш./час |
Интенсивность в часы-пик. маш./час |
|
Восточный перекресток |
6359 |
5953 |
6815 |
|
Западный перекресток |
7393 |
6633 |
7854 |
|
Перекресток МонГУ |
5192 |
4909 |
6109 |
|
Перекресток МонГПУ |
6654 |
4829 |
6045 |
|
Центральная почта |
7990 |
6658 |
7955 |
|
Зоос гоел |
5545 |
4666 |
5908 |
В данный момент ситуация ухудшается за чсет увеличения числа автомобилей на городских дорогах. По данным 2013 года, в Улан-Баторе было 257 498 автомобилей. Из них: легковых -184371, грузовых — 51409, автобусов — 11430 и транспортных средств с особым назначением — 10288. К 2016 г. количество автотранспорта в городе увеличилось на 31 %. Вследствие чего на дорогах в настоящее время возникают большие пробки (Таб.3).
Таблица 3
Рост количество автотранспорта г. Улан-Батор [6]
|
Характеристики |
Тип автомашины |
2015 |
2016 |
%увеличения 2015/2016 |
|
Количество |
Легковое |
252582 |
262341 |
103.9 |
|
Грузовые |
61783 |
61452 |
99.5 |
|
|
Другие |
17199 |
15833 |
92.1 |
|
|
Всего |
331564 |
339626 |
102.4 |
В самом населенном городе страны-Улан-Батор по данным 2016 года в 100км2 приходят 7226 авто машины, на 100 человека 23.9 авто машин (таб. 4).
Таблица 4
Рост количества автотранспорта г. Улан-Батор [6]
|
Характеристики |
2000 |
2005 |
2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
|
Количество авто транспорта на 100 человека |
5.5 |
7.4 |
13.3 |
16.6 |
17.6 |
19.1 |
21.7 |
24.0 |
23.9 |
|
Количество авто транспорта на 100 км2 |
904 |
1569 |
3462 |
4464 |
4871 |
549 |
6319 |
7055 |
7226 |
Методы иматериалы исследования
Для определения шумового загрязнения от автотранспорта на перекрестках проводились измерения с помощью Интегрированного шумомера ТЭС-1353Н, имеющии 2 типа частотной весовой сетьи в качестве технических характеристик, с диапазоном частот от 31,5 Гц до 8000 Гц и диапазоном измерений от 0–150 дБ. Все измерения были проведены на 1,5 м над уровнем земли, 7,5 м далеко от магистральной дороги и на частотной сети «А-нагрузок», на «быстром» диапазоне времени взвешивания. «А« взвешивание характеристика и «быстрый» диапазон моделируется как «уровнь прослушивания человеческого уха». Перед каждого измерения проводились калибровки прибора с помощью EXTECH 407722 и измерения направления и скорости ветра (рис.1.).
Рис. 1. Приборы для исследования
Нами были выбраны 2 найболее нагруженных перекрестков — “Дулгуун нуур” и “Восточный”. Один из них “Дулгуун нуур” выбран для определения интенсивности движения автотранпортов, выявления зависимости между уровня шума и количества автотранспортов и определения шумовой среды. Так как на этом перекрестке видеозапись камера наблюдения движения была найболее полной. Другой выбран для определения уровня шума вдоль главной магистрали города и его изменения в течения сутка и недели, так как Восточный перекресток является одным из двух главных перекрестов центра города (рис.2) [7].
Рис. 2. Перекресток «Дулгуун нуур» и «Восточный перекресток»: + —исследуемые перекрестки.
Измерения на “Восточный перекрестке” проволись три раза по 2 часа в 7–9 часов утра, 12–14 часов дня, 18–20 часов вечера в нечетных днях недели в протяжении 2 месяца /с Марта по Апрель/. Выбранные часы, характеризуются как самые нагруженные движением автотранспортами.
В апреле 2018 г. проведены натурные наблюдения по изучению автотранспортных потоков (интенсивности движения) на перекрестке «Дулгуун Нуур» (центр города). Наблюдения проводились за автотранспортами 4 категорий: легковые, легковые с дизельными двигателями и грузовые (джипы), автобусы и мотоцикли. Подсчет проходящих по данному участку автодороги транспортных средств проводился в течение 2 часа в «час-пик»: 11:00–13:00.
Для расчета использовалась формула, определяющая эквтвалентную уровня шума.
Здесь:
ni — Уровень шуму в данны момент
T — общее время проведения измерения
В качестве нормы допустимого уровня шума взят установленный в стандарте MNS:4585–2016 «Качество воздуха, основные требования» [4] эквивалентный уровень шума для территории, непосредственно прилегающей к жилой застройке, равный 60 дБА. Данные нормы взяты для промежутка времени с 7.00 до 23.00 часов. В стандарте Монголии следует отметить, что шум нормируется для ночного и дневного времени, предельно допустимые значения эквивалентных уровней звука на территории жилой застройки составляют соответственно 45 и 60 дБА.
Результат исследования
Для исследования были выбраны транспортные перекрестки и дороги города. имеющие различные характеристики транспортного состава. пропускной способности и улично- дорожной территории. Подсчеты интенсивности движения проводились в течении недели в пиковой час загруженности транспортных магистралей. Под интенсивностью движения понимается количество транспортных единиц, проходящих через сечение дороги в обоих направлениях за единицу времени. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5
Количество автомобилей по данным наблюдений иуровент шума на перекрёстке Дулгуун нуур
|
Дни |
Дата |
Тип автотранспортных средств |
Общее кол-во автомобилей |
||||
|
Легк-е |
Автобусы |
Грузовые |
Транспрт особ. назн |
Мотоцикл |
|||
|
Рабочие |
16.04 |
4345 |
111 |
161 |
11 |
8 |
4635 |
|
17.04 |
4276 |
113 |
172 |
8 |
8 |
4575 |
|
|
18.04 |
4618 |
105 |
176 |
15 |
7 |
4920 |
|
|
19.04 |
4318 |
115 |
193 |
10 |
7 |
4642 |
|
|
20.04 |
4381 |
111 |
186 |
13 |
6 |
4697 |
|
|
Выход. |
21.04 |
4281 |
87 |
187 |
6 |
5 |
4565 |
|
22.04 |
4189 |
84 |
172 |
8 |
9 |
4461 |
|
|
Сред. |
4344 |
103 |
178 |
10 |
7 |
4642 |
|
Из таблицы 5 видно, что интенсивность движения автотранпорта не имеет обосое изменение в зависимости от дня недели и составляет в среднем 4642.
Результаты расчетов шумого загрязнения автотранспортными средствами в районе регулируемого перекрёстка «Дулгуун нуур» (ул. Их Тойруу) выполнены с использованием формул и измеренных ежесекундных значений в ходе наблюдения /в ходе натурных наблюдений/ (таб. 6).
Таблица 6
Уровень шума автотранспортными средствами на перекрестке «Дулгуун нуур»
|
№ |
Дата |
Уровень шума. дБА |
Общеекол-воавтомобилей |
|||
|
L10 |
L90 |
L50 |
Leq |
|||
|
1 |
16.04 |
75 |
64.6 |
68.3 |
68.3 |
4635 |
|
2 |
17.04 |
75 |
64.6 |
68.3 |
65.3 |
4575 |
|
3 |
18.04 |
74.7 |
64.3 |
68.2 |
72.7 |
4920 |
|
4 |
19.04 |
73.7 |
63.9 |
67.5 |
71.3 |
4642 |
|
5 |
20.04 |
74.7 |
64.5 |
68.5 |
72.3 |
4697 |
|
6 |
21.04 |
72.5 |
63.8 |
67.3 |
71.4 |
4565 |
|
7 |
22.04 |
74.2 |
64.1 |
67.8 |
73 |
4461 |
|
Сред. |
74.3 |
64.3 |
68.0 |
70.6 |
4642 |
|
L10 означает, что уровень шума. выше 10 % общего числа измерения. L90, L50 соответственно и Leq — эквивалентный уровень шума. Для источника шума если Leq равняется к L50, это означает, что источник непрерывный т. е. поток движения. Но в данных на таблице 6 мы видим, что в большинстве случаи Leq равняется к L10. Это нам показывает, что кроме основного источника здесь появляются резкие шумы на высоких уровнях. В данном случае, здесь свое влияние оказывает большие пробки и громкие гудки от автотранспорта. Хотя в центре города запрещено использование сигнала без необходимости, водители часто сигналят без причин, что усугубляет ситуацию. Также уровень шума Leq колибается 68–73 дБа, составляет в среднем 70,6 дБа в данном перекрестке в течении недели.
Для перекрестка Восточный также были проведены данные расчеты. На таблице 7 показаны результаты измерения 10 дней.
Таблица 7
Уровень шума автотранспортными средствами на перекрестке «Восточный»
|
Дата |
Утро |
||||||||||
|
21.03 |
23.03 |
25.03 |
28.03 |
30.03 |
4.04 |
6.04 |
8.04 |
13.04 |
15.04 |
Сред. |
|
|
L10 |
70.4 |
72.2 |
67.9 |
71 |
71.9 |
73 |
72.2 |
72 |
69.1 |
70.2 |
71 |
|
L90 |
60.9 |
63.3 |
61.7 |
62.1 |
63.4 |
63.4 |
60.8 |
61.8 |
60.4 |
63.4 |
62.1 |
|
L50 |
64.2 |
66.1 |
63.9 |
63.4 |
65.7 |
65.7 |
64.6 |
65.4 |
63.2 |
60.1 |
64.2 |
|
Leq |
63.5 |
70.2 |
66.8 |
63.2 |
70.9 |
71.1 |
71 |
70.6 |
67.4 |
68.7 |
68.3 |
|
Дата |
Полдень |
||||||||||
|
21.03 |
23.03 |
25.03 |
28.03 |
30.03 |
4.04 |
6.04 |
8.04 |
13.04 |
15.04 |
Сред. |
|
|
L10 |
72 |
71 |
- |
71 |
72.3 |
70.5 |
71.7 |
69.3 |
69.9 |
69.3 |
70.8 |
|
L90 |
59.8 |
62.8 |
- |
62.2 |
63.2 |
60.3 |
61.5 |
61.6 |
63.2 |
64 |
62.1 |
|
L50 |
63.2 |
65.2 |
- |
64.8 |
65.8 |
63.5 |
65 |
61.8 |
59.9 |
61.6 |
64.8 |
|
Leq |
72.1 |
69.9 |
- |
68.9 |
70.6 |
70.1 |
69.8 |
68.6 |
68.2 |
71.6 |
70.7 |
|
Дата |
Вечер |
||||||||||
|
21.03 |
23.03 |
25.03 |
28.03 |
30.03 |
4.04 |
6.04 |
8.04 |
13.04 |
15.04 |
Сред. |
|
|
L10 |
71.3 |
72.7 |
71.1 |
70.5 |
70.7 |
70.6 |
73.5 |
69.6 |
70.5 |
74.2 |
71.5 |
|
L90 |
63.6 |
62.7 |
63.6 |
62.3 |
62.8 |
59.6 |
63 |
60.2 |
64.1 |
67.4 |
62.9 |
|
L50 |
65.8 |
65.7 |
66 |
64.5 |
65 |
66.2 |
66.4 |
63.3 |
60.7 |
64.1 |
64.8 |
|
Leq |
70.7 |
66.4 |
69.9 |
64.3 |
70.4 |
68.8 |
71.2 |
71.3 |
68.5 |
73 |
69.5 |
Также проводилось 24 часовое ежесекундное измерение, в ходе которого собирались 86400 дата в 11 апреля. Для сравнения с измеренными данными также определения суточного хода уровня шума мы построили графику с помощью програмного обоспечения OriginPro 2016 (рис. 3).
Рис. 3. Суточный ход уровня шума и средные значения измеренных дат за 10 дней
Из рисунка 3 и таблицы 6 мы можем смотреть, что уровень шума по близисти перекрестка «Восточный» превышает национального стандарт MNS4585:2016 не зависимо от время сутка и дня недели. Полученные результаты расчетов использованы в качестве входной информации в графический модель soundPlan 4.1 для оценки распространения шума от передвижных источников.
Рис. 4. Распространение шума от перекрестка «Восточный»
Для моделирования изначальную значения дали 69–70 дБа, что равны к средному значению Leq всех измерения т. е. уровень шума превышает стандарта до оранжавой линии (-16–12). Рисунок 4 хорошо показывает, что вся улица находится под сильным влиянием шума транспортными средствами в течение суток.
Вывод. Для города Улан-Батор основным источником шумого загрязнения являются автотранспортные средства. С каждым годом увеличивается количества автомашин, что создает условие замедления и пробки движения тем самым ухудшяет состояние шумовой среды города. В центральных районах эквивалентный уровень шума постоянно перевишает ПДУ национального стандарта на 10 дБа и выше.
Литература:
1. Аксенов И. Я., Аксенов В. И. Транспорт и охрана окружающей среды. М.: Транспорт, 1986. 176 с
2. Аргучинцев В. К. Оценка загрязнения воздушной среды г. Улан-Батора автотранспортом /В. К. Аргучинцев, А. В. Аргучинцева, Бат-Эрдэнэ Ариунсанаа — Иркутск. Изд-во: ИГУ Серия «Науки о Земле» 2014. Т. 8. с. 15–24
3. Васильев А. В., Шумовая безопасность урбанизированных территории / А. В. Васильев — г. Тольятти. Изд-во — Тольятинский государственный университет, 2014
4. “Агаарын чанар. техникийн ерөнхий шаардлага” MNS:4585–2016 /национальный стандарт. на монг.языке/
5. Автотээврийн хэрэгслээс уудэлтэй Улаанбаатар хотын тувийн агаарын бохирдол, суруг нулууллийг бууруулах асуудал (проблемы загрязнения атмосферного воздуха автотранспортами в центре города Улан-Батор и уменьшения их вредных воздействий) / Р. Мижиддорж, Ш. Баясгалан и др. — Улаанбаатар, 2008. — 102 с. (на монг. яз).
6. Монгол улсын тээврийн салбарын танилцуулга-2016 (Введение в транспортной отрасли Монголии за 2016 год) /на монг.языке/ Национальная служба статистики. http://www.1212.mn/BookLibraryDownload.ashx?url=Transport %20for %20report_2016.pdf&ln=Mn
7. Google-EarthPro
