环境影响评价中的噪声预测理论模型

之前在许昌市规划项目中研究了城市的噪声污染问题，对规划方案进行了噪声评价，得到了相关的结果和治理方案，这属于环境影响评价的内容，下面是研究所采用的噪声模型。

道路交通噪声预测理论模型

1.1 FHWA模型

1978年，Barry和Reagan在美国提出FHMA模型，这种模型是针对连续的公路进行噪音预测的数学模型。FHMA将所有机动车分为了三类：私家车，中型卡车和重型卡车。针对路况，交通和车型，提出噪音等级预测公式。FHWA将连续的道路分割成为线段，然后参考每一类车辆在平常情况下行驶时的平均噪音等级，首先根据车流量和其他交通因素进行修正，然后根据地图坐标用垂直距离和角度进行修正，再判断道路情况（hard site or soft site），最后计算周围环境算出最终的噪音等级。与其他模型不同，FHMA更注重观测者与噪音源的距离和观察角度。

FHWA模型在国内外应用十分广泛，我国交通部出台的《公路建设项目环境影响评价（试行）》中采用的噪声预测模型就是在FHWA模型的基础上结合经验值制定的[7]。模型包括两部分，公式如下：

第一步：i型车辆行驶于昼间或夜间，预测点接收到小时交通噪声值按下式计算：

(LArq)I = （公式一）

其中：

(LArq)i——i型车辆行驶于昼间或夜间，预测点接收到小时交通噪声值，dB；

ＬWoi——第i型车辆的平均辐射声级，dB；

N——第i型车辆的昼间或夜间的平均小时交通量（按附录B计算），辆／h；

u——i型车辆的平均行驶速度,km／h；

T——LArq的预测时间，在此取lh；

ΔL距离——第i型车辆行驶噪声，昼间或夜间在距噪声等效行车线距离为r的预测点处的距离衰减量，dB；

ΔL纵坡——公路纵坡引起的交通噪声修正量，dB；

ΔL纵坡——公路路面引起的交通噪声修正量，dB。

第二步：各型车辆昼间或夜间使预测点接收到的交通噪声值应按下式计算：

（公式二）

式中：（ＬArq）L、（ＬArq）M、（ＬArq）S——分别为大、中、小型车辆昼间或夜间，预测点接收到的交通噪声值，dB；

（ＬArq）交——预测点接收到的昼间或夜间的交通噪声值。

ΔＬ1——公路曲线或有限长路段引起的交通噪声修正量，dB；

ΔＬ2——公路与预测点之间的障碍物引起的交通噪声修正量，dB。

FHWA模型对数据的要求比较高，通常用于对现状道路的噪声评价和精确分析，由于在城市规划中很难对未来的交通数据做出精准的预测，所以在对规划方案的预测评价中通常不使用该模型，但交通部出台的参考模型中提出的经验值是可以直接使用的，可以简化计算的过程。

1.2 CRTN模型

CRTN是英国交通部开发的一个交通噪音模型，跟FHWA模型一样，它同样是基于连续道路的，只不过，它的公式跟FHWA模型略有不同，CRTN模型更主要考虑的是影响噪音产生和传播的因素，从客观的角度对基本噪音等级进行修正，包括以下两步[8]：

第一步,根据交通流量、车速、轻重型车的比例、公路宽度、公路坡度及路面特性,预测离车道边缘10米处的基准噪声声级。该噪声声级是一定时段内的峰值噪声声级。计算公式和参数如下:

基准声级 = 参考声级 + 速度与车型修正+ 道路坡度修正 （公式三）

1 h 参考声级(L10) = 42. 2 + 10Lg Q (假定无重型车、车速75 km/ h) 　dB(A)

速度与车型修正= 33lg[ (V + △V) + 40 + 500/ (V + △V) ]+ 10lg[1 + 5p/ (V + △V) ] - 68. 8dB(A)

道路坡度修正= 0. 3G dB(A)

△V = [0. 73 + (2. 3 + 1. 15p/ 100) 3 p/ 100 ] 3 G km/ h

式中:Q 为预测时段内的车流量;V 为修正后的车速;P 为重型车的比例;G为道路坡度。

第二步考虑交通噪声传播中的距离衰减及反射、阻挡、吸收等各因素,预测单一交通路段对某接受点的噪声影响声级。预测公式和参数如下:

预测声级= 基准声级 + 距离衰减修正+ 地面吸收修正+ 声屏障阻挡修正+ 声源有限长修正+ 墙体反射修正 （公式四）

距离衰减修正= - 10 ×log (d/ 13. 5)

地面吸收修正=5. 2 ×I ×log (3/ ( d + 3. 5) )　　 H < 0. 75

声源有限长修正= 10 ×log (α/ 180)

墙体反射修正= 1. 5 ×(反射视角之和/α)

其中：d ———预测点到车道中心线的垂直距离;

I ———软地面植被覆盖率;

H ———地面植被高度;

α———预测点对声源的视角。

CRTN模型对数据的要求比FHWA模型低，其要求和精度满足城市规划中对规划方案的噪声预测标准，综合考虑，本文主要采用CRTN模型进行噪声预测和评价分析。