生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價課程第七章

一、環(huán)境噪聲基礎(chǔ)（一）聲音的產(chǎn)生和基本概念1.振動和聲源2.振動的傳播3.描述聲波的基本物理量與概念波長λ(m),、頻率f(Hz)和聲速v(m／s)是描述聲波的三個基本物理量，其相互關(guān)系為聲場：介質(zhì)中有聲波存在的區(qū)域稱做聲場。波前（波陣面）：某一時刻聲波波動所到達(dá)的各點(diǎn)所連成的曲面，稱為波前或波陣面。一般按波前的形狀將聲波劃分為平面波、柱面波與球面波。λ=v/f第1頁，共32頁。（二）環(huán)境噪聲噪聲即是對人身有害和人們不需要的聲音。與人們生活密切相關(guān)的是城市噪聲，它的來源大致可分為：工廠噪聲：如鼓風(fēng)機(jī)、氣輪機(jī)、織布機(jī)等發(fā)出的噪聲；交通噪聲：包括汽車、火車、飛機(jī)、船舶等發(fā)出的噪聲；施工噪聲：如打樁機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、推土機(jī)等發(fā)出的聲音；社會噪聲：如人們的喧鬧聲、沿街的吆喝聲，以及家用洗衣機(jī)、收音機(jī)、縫紉機(jī)等發(fā)出的聲音。第2頁，共32頁。（三）環(huán)境噪聲評價量及其計(jì)算聲功率聲源在單位時間內(nèi)輻射的總聲能量稱為聲功率。常用W表示，單位為瓦(w)。聲強(qiáng)聲場中在垂直于聲波傳播方上，單位時間內(nèi)通過單位面積的聲能稱做聲強(qiáng)。聲強(qiáng)常以I表示，單位為(w／m2)。1.計(jì)量聲音的物理量第3頁，共32頁。聲壓瞬時聲壓：某一瞬間介質(zhì)中的壓強(qiáng)相對于無聲波時壓強(qiáng)的改變量稱為，單位是Pa。有效聲壓：取瞬時聲壓均方根值，通常說的聲壓即為有效聲壓。聞閾聲壓：正常人耳剛能聽到的聲音的聲壓。人耳對于不同頻率聲音的聞閾聲壓不同，這是因?yàn)槿硕鷮Ω哳l聲敏感而對低頻聲遲鈍。對于頻率為1000Hz的聲音，聞閾聲壓為2×10-5Pa。痛閾聲壓：使正常人耳引起疼痛感覺的聲音的聲壓，痛閾聲壓為20Pa。——聲壓，Pa；——常溫下空氣的密度，kg／m3；——聲音速度，m／s。第4頁，共32頁。2.聲壓級，聲強(qiáng)級與聲功率級正常人耳從聽閾到痛閾，聲壓的絕對值之比為1：106，聲強(qiáng)的變化為1：1012，相差一萬億倍。因此用聲壓或聲強(qiáng)的絕對值表示聲音的強(qiáng)弱很不方便。人耳對聲音大小的感覺，近似地與聲壓、聲強(qiáng)呈對數(shù)關(guān)系，所以通常用對數(shù)值來度量聲音；聲壓級

(dB)基準(zhǔn)聲壓，取為2×10-5Pa。

第5頁，共32頁。聲強(qiáng)級

(dB)基準(zhǔn)聲強(qiáng)值，取為10-12W／m2。由聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系可以得出，以空氣為介質(zhì)的自由聲場中，常溫常壓下某一點(diǎn)的聲壓級與聲強(qiáng)級近似相等。第6頁，共32頁。聲壓級、聲強(qiáng)級和聲功率級的單位都是分貝。分貝是“級”的單位，是無量綱的量。聲功率級

基準(zhǔn)聲功率，取為10-12W第7頁，共32頁。3.分貝的運(yùn)算

由聲壓級、聲強(qiáng)級、聲功率級的定義式可知，級的分貝數(shù)的運(yùn)算不能按算術(shù)法則進(jìn)行，而應(yīng)按對數(shù)運(yùn)算的法則進(jìn)行。幾個不同的噪聲源同時作用在聲場中同一點(diǎn)上，這點(diǎn)的總聲壓級如何計(jì)算呢？從聲壓級的定義出發(fā)，則有(dB)第8頁，共32頁。兩個聲源Lp1－Lp2差值與增值ΔL的對應(yīng)關(guān)系

Lp1－Lp2ΔLLp1－Lp2ΔL01234532.52.11.81.51.2678910111.00.80.60.50.40.3當(dāng)兩個不同的噪聲源同時作用在聲場中同一點(diǎn)上，如果兩個聲源單獨(dú)作用產(chǎn)生的聲壓級分別為Lp1和Lp2，且Lp1≥Lp2；為計(jì)算方便，列出Lp1－Lp2差值相對應(yīng)的增值ΔL，這點(diǎn)的總聲壓級Lp為第9頁，共32頁。4.噪聲的主觀評價（1）A聲級根據(jù)聽覺特性，在聲學(xué)測量儀器中，設(shè)置“計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)”，其中A網(wǎng)絡(luò)對1000Hz以下的聲音有較大的衰減，而對高頻聲不衰減甚至少有放大，故測得的噪聲值較接近人的聽覺，能很好地模擬人耳的聽覺特性。由A網(wǎng)絡(luò)測出的噪聲級稱為A計(jì)權(quán)聲級，簡稱A聲級，其單位為dB(A)，記作LA。第10頁，共32頁。

在自然環(huán)境中，噪聲源的發(fā)聲往往是不連續(xù)的，如公路的交通噪聲時，有汽車通過時測得的A聲級較強(qiáng)，沒有汽車通過時測得的A聲級則較弱。為了合理地比較、評價不同的、非連續(xù)噪聲源的噪聲強(qiáng)度，提出將一定時間內(nèi)不連續(xù)的噪聲能量用總的發(fā)聲時間進(jìn)行平均的方法來評價噪聲對人的影響。用這種方法計(jì)算出來的聲級稱為等效聲級或等效連續(xù)A聲級，用符號Leq表示，單位仍為dB(A)。（2）等效連續(xù)A聲級間隔采樣n—取樣總數(shù)；Li

—第i次讀數(shù)的A聲級，dB；第11頁，共32頁。反映夜間噪聲對人的干擾大于白天的是晝夜等效連續(xù)A聲級(Ldn用表示)。噪聲在夜間對人的影響更大，將夜間噪聲進(jìn)行增加10dB(A)加權(quán)處理后，用能量平均的方法得出24小時A聲級的平均值；（3）晝夜等效連續(xù)A聲級第12頁，共32頁。統(tǒng)計(jì)噪聲級是指某點(diǎn)噪聲級有較大波動時，用以描述該點(diǎn)噪聲隨時間變化狀況的統(tǒng)計(jì)物理量。一般用L10、L50和L90表示。

L10表示在取樣時間內(nèi)10％的時間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲平均峰值；L50表示在取樣時間內(nèi)50％的時間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲平均中值；L90表示在取樣時間內(nèi)90％的時間超過的噪聲級，相當(dāng)于噪聲平均低值。其計(jì)算方法是：將100個或200個數(shù)據(jù)按大小順序排列，第10個數(shù)據(jù)或總數(shù)200個的第20個數(shù)據(jù)即為L10；第50個或總數(shù)為200個的第100個數(shù)據(jù)即為L50；同理，第90個數(shù)據(jù)或第180個數(shù)據(jù)即為L90。（4）統(tǒng)計(jì)噪聲級第13頁，共32頁。是在有效感覺噪聲級的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，用于評價航空噪聲的方法。其特點(diǎn)在于既考慮了在24h的時間內(nèi)，飛機(jī)通過某一固定點(diǎn)所產(chǎn)生的總噪聲級，同時也考慮了不同時間內(nèi)的飛機(jī)對周圍環(huán)境所造成的影響。一日計(jì)權(quán)有效連續(xù)感覺噪聲級：（5）計(jì)權(quán)有效連續(xù)感覺噪聲級(WECPNL)——N次飛行的有效感覺噪聲級的平均值，dB；N1——7時到19時的飛行次數(shù)；N2——19時到22時的飛行次數(shù)；N3——22時到7時的飛行次數(shù)。第14頁，共32頁。（二）環(huán)境噪聲預(yù)測模型1、聲源隨距離衰減的計(jì)算：（1）點(diǎn)聲源隨傳播距離增加而引起的衰減：——距離增加產(chǎn)生衰減值，dB；r——點(diǎn)聲源到受聲點(diǎn)的距離，m。在距離點(diǎn)聲源r1到r2處的衰減值：當(dāng)r2＝2r1時，ΔL1＝－6dB即點(diǎn)聲源的聲音傳播距離增加一倍，衰減值是6dB；第15頁，共32頁。（2）線聲源隨傳播距離增加而引起的衰減：——距離衰減值，dB；r——線聲源到受聲點(diǎn)的距離，m；l——線聲源的長度，m。當(dāng)時，可視為無限長線聲源，此時，在距離線聲源r1到r2處的衰減值：當(dāng)r2＝2r1時，ΔL1＝－3dB即線聲源的聲音傳播距離增加一倍，衰減值是3dB；當(dāng)時，可視為點(diǎn)聲源。第16頁，共32頁。（3）面聲源隨傳播距離增加而引起的衰減：面聲源隨傳播距離的增加而引起的衰減值與面源形狀有關(guān)；設(shè)面聲源短邊是a，長邊是b，隨著距離增加，其衰減值與距離r的關(guān)系是：當(dāng)時，在r處?L1＝0；當(dāng)時，在r處距離r每增加一倍，?L1＝－（0～3）；當(dāng)時，在r處距離r每增加一倍，?L1＝－（3～6）；當(dāng)時，在r處距離r每增加一倍，?L1＝－6；第17頁，共32頁。2、空氣吸收衰減空氣吸收聲波而引起衰減與聲波頻率、大氣壓、溫度、濕度有關(guān)，被空氣吸收的衰減值為：——空氣吸收造成的衰減值；——每100m空氣的吸聲系數(shù)；r0——參考位置距聲源距離，m。r——聲波傳播距離（預(yù)測點(diǎn)距聲源的距離），m。當(dāng)r＜200時，近似為零。第18頁，共32頁。在實(shí)際環(huán)境評價中，為了簡化計(jì)算，又常把距離衰減和空氣吸收衰減兩項(xiàng)合并，如果聲源位于硬地面上，則：r——噪聲源與受聲點(diǎn)的距離，m。f——噪聲的倍頻帶幾何平均頻率，Hz；——由空氣吸收而引起的衰減值，dB。第19頁，共32頁。三、環(huán)境噪聲評價（一）評價工作程序第20頁，共32頁。（二）評價工作等級劃分聲環(huán)境影響評價工作等級一般分為三級，其中一級為詳細(xì)評價，二級為一般評價，三級為簡要評價。1、劃分依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模（大、中、小型建設(shè)項(xiàng)目）；噪聲源種類和數(shù)量；建設(shè)項(xiàng)目噪聲有影響范圍內(nèi)的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)和人口分布：項(xiàng)目建設(shè)前后噪聲級的變化程度。第21頁，共32頁。2．工作等級劃分的基本原則（1）一級評價大、中型建設(shè)項(xiàng)目，屬于規(guī)劃區(qū)內(nèi)(包括規(guī)劃的建成區(qū)和未建成區(qū))的建設(shè)工程：受噪聲影響的范圍內(nèi)有適用于《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096-93)規(guī)定的0類標(biāo)準(zhǔn)及以上需要特別安靜的地區(qū)，以及對噪聲有限制的保護(hù)區(qū)域等噪聲敏感目標(biāo)：項(xiàng)目建設(shè)前后噪聲級有顯著增高（噪聲級增高量達(dá)5～10dB(A)或以上）或受影響人口顯著增多的情況。第22頁，共32頁。（2）二級評價對于新建、擴(kuò)建及改建的大、中型建設(shè)項(xiàng)目，若其所在功能區(qū)屬于適用于GB3096-93規(guī)定的1類、2類標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)：項(xiàng)目建設(shè)前后噪聲級有較明顯增高（噪聲級增高量達(dá)3—5dB(A)）或受噪聲影響人口增加較多的情況。（3）三級評價處在適用GB3096-93規(guī)定的3類標(biāo)準(zhǔn)及以上的地區(qū)（指允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)值為65dB(A)及以上的區(qū)域）的中型建設(shè)項(xiàng)目以及處在GB3096-93規(guī)定的1、2類標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)的小型建設(shè)項(xiàng)目；大、中型建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)前后噪聲級增加很?。ㄔ肼暭壴龈吡吭?dB(A)以內(nèi)）且受影響人口變化不大的情況。第23頁，共32頁。第24頁，共32頁。3．各等級聲環(huán)境影響評價工作的基本要求（1）一級評價工作基本要求環(huán)境噪聲現(xiàn)狀應(yīng)實(shí)測；噪聲預(yù)測要覆蓋全部敏感目標(biāo)，繪出等聲級圖并給出預(yù)測噪聲級的誤差范圍；給出項(xiàng)目建成后各噪聲級范圍內(nèi)受影響的人口分布、噪聲超標(biāo)的范圍和程度：對噪聲級變化可能出現(xiàn)幾個階段的情況（如建設(shè)期、投產(chǎn)后的近期、中期、遠(yuǎn)期）應(yīng)分別給出其噪聲級：項(xiàng)目可能引起的非項(xiàng)目本身的環(huán)境噪聲增高（如城市通往機(jī)場的道路噪聲可能因機(jī)場的建設(shè)而增高）也應(yīng)給予分析；對評價中提出的不同選址方案、建設(shè)方案等對策所引起的聲環(huán)境變化應(yīng)進(jìn)行定量分析：必須針對建設(shè)項(xiàng)目工程特點(diǎn)提出噪聲防治對策，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行性分析，給出最終降噪效果。第25頁，共32頁。(2)二級評價工作基本要求環(huán)境噪聲現(xiàn)狀以實(shí)測為主，可適當(dāng)利用當(dāng)?shù)匾延械沫h(huán)境噪聲監(jiān)測資料；噪聲預(yù)測要給出等聲級圖并給出預(yù)測噪聲級的誤差范圍；描述項(xiàng)日建成后各噪聲級范圍內(nèi)受影響的人口分布、噪聲超標(biāo)的范圍和程度：對噪聲級變化可能出現(xiàn)的幾個階段，選擇噪聲級最高的階段進(jìn)行詳細(xì)預(yù)測，并適當(dāng)分析其他階段的噪聲級：必須針對建設(shè)工程特點(diǎn)提出噪聲防治措施并給出最終降噪效果。第26頁，共32頁。(3)三級評價工作基本要求噪聲現(xiàn)狀調(diào)查可著重調(diào)查清楚現(xiàn)有噪聲源種類和數(shù)量，其聲級數(shù)據(jù)可參照已有資料；預(yù)測以現(xiàn)有資料為主，對項(xiàng)目建成后噪聲級分布作出分析并給出受影響的范圍和程度；要針對建設(shè)工程特點(diǎn)提出噪聲防治措施并給出效果分析。第27頁，共32頁。（三）評價范圍噪聲環(huán)境影響的評價范圍一般根據(jù)評價工作等級確定。對于建設(shè)項(xiàng)目包含多個呈現(xiàn)點(diǎn)聲源性質(zhì)的情況(如工廠、港口、施工工地、鐵路的站場等)，該項(xiàng)目邊界往外200m內(nèi)的評價范圍一般能滿足一級評價的要求，相應(yīng)的二級和三級評價的范圍可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮小。若建設(shè)項(xiàng)目周圍較為空曠而較遠(yuǎn)處有敏感區(qū)域，則評價范圍應(yīng)適當(dāng)放寬到敏感區(qū)附近。對于建設(shè)項(xiàng)目呈線狀聲源性質(zhì)的情況（如鐵路、公路)，兩側(cè)各200m的評價范圍一般可滿足一級評價要求；二級和三級評價的范圍可根據(jù)實(shí)際情況相應(yīng)縮小。若建設(shè)項(xiàng)目周圍較空曠而較遠(yuǎn)處有敏感區(qū)，則評價范圍應(yīng)適當(dāng)放寬到敏感區(qū)附近。對于建設(shè)項(xiàng)目是機(jī)場的情況，主要飛行航跡下離跑道兩端各15km、側(cè)向2km內(nèi)的評價范圍一般能滿足一級評價的要求；相應(yīng)的二級和三級評價范圍可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)縮小。第28頁，共32頁。（四）噪聲環(huán)境影響評價的基本內(nèi)容項(xiàng)目建設(shè)前環(huán)境噪聲現(xiàn)狀；根據(jù)噪聲預(yù)測結(jié)果和環(huán)境噪聲評價標(biāo)準(zhǔn)，評述建沒項(xiàng)目在施工、運(yùn)行階段噪聲的影響程度、影響范圍和超標(biāo)狀況（以敏感區(qū)域或敏感點(diǎn)為主）。分析受噪聲影響的人口分布（包括受超標(biāo)和不超標(biāo)噪聲影響的人口分布）。分析建設(shè)項(xiàng)目的噪聲源和引起超標(biāo)的主要噪聲源或主要原因。分析建設(shè)項(xiàng)目的選址、設(shè)備布置和設(shè)備選型的合理性；分析建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中已有的噪聲防治對策的適用性和防治效果。為了使建設(shè)項(xiàng)目的噪聲達(dá)標(biāo)，評價必須提出需要增加的、適用于評價工程的噪聲防治對策，并分析其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的可行性。提出針對該建設(shè)項(xiàng)目的有關(guān)噪聲污染