Охорона навколишнього середовища

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

 

 

КАФЕДРА БУДІВНИЦТВА ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ ДОРІГ

 

 

 

 

 

 

 

 

Розрахункова робота

 

з дисципліни

«Охорона навколишнього середовища»

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав ст. гр. БД-IV-1

Ткач

 

Перевірив викладач

Каськів В. І.

 

 

 

 

 

Київ-2012

 

Зміст

 

Вступ

 

1. Прогнозування екологічного стану автомобільних доріг
2. Розрахунок еквівалентного рівня транспортного шуму
3. Комплексна оцінка екологічного стану автомобільних доріг

 

Список використаної літератури

 

 

Вступ

При виборі проектних рішень необхідно враховувати ступінь впливу дороги на довкілля. Трасу дороги слід по можливості прокладати по кордонах полів, сівозмін або господарств. При трасуванні в зоні лісових масивів дорогу слід прокладати, використовуючи просіки, протипожежні розриви або кордони лісництв. Напрямок траси в цьому випадку повинен співпадати з напрямком панівних вітрів, що забезпечить природне провітрювання та зменшення запорошуваності дороги снігом.

При проектуванні земляного  полотна дороги, що реконструюється, необхідно враховувати зняття родючого шару ґрунту (особливо при прокладенні  траси по новому напрямку), зберігання та його подальше використовування.

При обході населених  пунктів автомобільні дороги по можливості слід прокладати з підвітряного боку, орієнтуючись на напрямок вітру в особливо несприятливий з точки зору забруднення повітря в осінньо-весняний період року. Відстань до населених пунктів розраховується за методикою, викладеною в розділі 2.3.

Земляне полотно автомобільних  доріг, що прокладаються по зрошуваних або зайнятих цінними культурами землях (сади, виноградники тощо) слід проектувати без кавальєрів та резервів.

Для зниження рівня загазованості  повітря і його запиленості ділянки  доріг у межах населених пунктів  у міру можливості слід прокладати в напрямі пануючих вітрів (особливо в зимовий період), що забезпечує краще провітрювання дороги. Це стосується і трасування дороги через лісові масиви. Ступінь забруднення повітряного  басейну істотно залежить від  вибраної схеми організації руху.

Також повинні розроблятися заходи проти забруднення придорожньої смуги (вигідний напрям траси, призначення  найбільш доцільних висот насипів  і глибин виїмок, створення придорожніх  посадок, озеленення).

При розробці проектів будівництва і реконструкції  автомобільних доріг та інших  дорожніх об'єктів техніко-економічні і транспортно-експлуатаційні характеристики об'єкта проектування повинні вирішуватися в комплексі з питанням захисту  навколишнього природного середовища та раціонального використання природних  ресурсів.

До складу проекту  має входити окремий розділ "Оцінка впливу на навколишнє середовище (ОВНС)", який розробляється згідно з вимогами ДБН А.2.2-1, ДБН А.2.2-3, ДБН В.2.3-5, з урахуванням положень чинних нормативно-правових актів у галузі охорони навколишнього природного середовища та екологічної безпеки.

Матеріали ОВНС необхідно  розробляти на основі екологічних, геозооботанічних, інженерно-геологічних, санітарно-гігієнічних  та інших необхідних натурних та лабораторних досліджень на базі сучасних методик  і технічних засобів.

 

Розділ.1 Прогнозування забруднення атмосфери

1. Розрахунок викидів згідно з ГСТУ

Концентрацію забруднювальних  речовин в атмосферному повітрі  С, у міліграмах на метр кубічний, на відстані «х» від джерела  забруднення  розраховують за формулою:

                       (1.1)

де х – відстань від джерела забруднення до забудови або резервно-технологічної зони дороги, або ж на границі санітарно-захисної зони виробничої бази, м – за МС-218-103;

М – викид забруднювальної речовини – г/с на погонну довжину лінійного джерела 1 м;

W_в – швидкість вітру, перпендикулярна напрямку дороги, м/с (W_в = 4 м/с);

Н – висота джерела над проїзною частиною (0,4 м – для легкового транспортного потоку; 0,5 м – для змішаного транспортного потоку; 0,6 м – для вантажного транспортного потоку);

р – коефіцієнт, що враховує вплив кута розсіювання забруднюючої речовини у вертикальній площині за рахунок турбулентності атмосфери (р приймають від 0,05 до 0,30; приймаємо р = 0,25);

D – коефіцієнт впливу озеленення дороги (D = 1);

h – коефіцієнт впливу забудови (h = 1);

С_ф – фонова концентрація забруднювальної речовини в атмосферному повітрі, мг/м³ (С_ф = 0).

Викид забруднюючої речовини М знаходять:

 г/с на погонну довжину  лінійного джерела 1 м,  (1.2)

де М_i – пробіговий викид і-тим типом автомобілів, г/км;

n_i – число автомобілів і-того типу у транспортному потоці, що розміщені на розрахунковій ділянці дороги довжиною L;

T_i – час проходження одного кілометра шляху і-тим типом автомобілів, с.

Для приблизних розрахунків викиди забруднюючих речовин M_СО, M_СН, , , M_Pb, M_сажі, M_б(а)п,  у грамах на кілометр, можуть бути визначені за формулами:

                                          (1.3)

                                       (1.4)

                                      (1.5)

                                    (1.6)

                                   (1.7)

                               (1.8)

                           (1.9)

де Q – витрати палива на 100 км пробігу автомобілю і-того типу, л;

r_т – щільність палива, г/см³ (r_т = 0,74  г/см³ для бензину, r_т = 0,825  г/см³ для дизельного палива).

Довжину розрахункової ділянки L приймають рівною довжині  поля сприйняття водія, у метрах, що оцінюється за формулою:

L = 15 + 4,3V_a,                                         (1.10)

де V_a – швидкість руху, км/год (V_a = 80 км/год для легкових авто, V_a = 60 км/год для вантажівок і автобусів).

Кількість автомобілів n різних типів, що одночасно попадають у межі розрахункової ділянки, визначають за формулою:

                       (1.11)

де N_åі – інтенсивність руху автомобілів і-того типу в прямому і зворотному напрямках, авт./год (коефіцієнт переведення з добової в годинну К_п = 0,09 для ІІ категорії);

 – емпіричний коефіцієнт пропорційності (K_N = 1,08 при V_a = 70 км/год,

K_N = 1,11 при V_a = 90 км/год);

t_L – час в секундах, за який автомобіль проходить розрахункову ділянку L.

 

2. Розрахунок згідно з Рекомендаціями по охороні навколишнього середовища

До складу відпрацьованих газів двигунів автомобілів  входить ряд компонентів, з яких істотний обсяг займають токсичні гази: окис вуглецю СО, вуглеводні С_пH_т, окисли азоту NО_х та сполуки свинцю.

Оцінку  рівня забруднення повітряного  середовища зазначеними відпрацьованими  газами роблять на основі прогнозів  відповідно до розрахунків.

Методика  розрахунку базується на поетапному визначенні емісії (викидів) відпрацьованих газів, концентрації забруднення повітря  цими газами на різній відстані від  дороги і порівнянні отриманих даних  із гранично допустимими концентраціями (ГДК) даних речовин у повітряному  середовищі.

При розрахунку викидів враховують різні типи автотранспортних засобів і конкретні дорожні  умови.

У якості розрахункової приймають інтенсивність  руху різних типів автомобілів у  змішаному потоці.

Потужність  емісії СО, С_пH_т, NО_х у відпрацьованих газах окремо для кожної газоподібної речовини визначають за формулою:

 

де q – потужність емісії даного виду забруднень від транспортного потоку на конкретній ділянці дороги, г/(м добу);

2,06·10^-4 – коефіцієнт переходу до прийнятих одиниць виміру;

т – коефіцієнт, що враховує дорожні й автотранспортні умови, , що беремо з літератури [2] у залежності від середньої швидкості транспортного потоку;

G_ik – середня експлуатаційна витрата пального для даного типу (марки) карбюраторних автомобілів, л/км; для оцінних розрахунків може бути прийнятий по середніх експлуатаційних нормах з урахуванням умов руху, що беремо з літератури [2];

G_iδ – те ж, для дизельних автомобілів, л/км;

N_ik – розрахункова перспективна інтенсивність руху кожного виділеного типу карбюраторних автомобілів, авт./год;

N_iδ – те ж, для дизельних автомобілів, авт./год;

К_k і К_δ - коефіцієнти, прийняті для даного компонента забруднення для карбюраторних і дизельних типів двигунів , що беремо з літератури [2].

Потужність  емісії в повітряне середовище сполук свинцю у вигляді аерозолів визначають за формулою:

 

де q – потужність емісії в повітряне середовище з'єднань свинцю на конкретній ділянці дороги, г/(м·добу);

2,06·10⁷ – коефіцієнт переходу до прийнятих одиниць виміру;

т_р – коефіцієнт, який враховує дорожні й автотранспортні умови, , що беремо з літератури [2] у залежності від середньої швидкості транспортного потоку;

К₀ =0,8 – коефіцієнт, що враховує осідання свинцю в системі випуску відпрацьованих газів;

К_с = 0,2 – коефіцієнт, який враховує частку свинцю, що викидається, у вигляді аерозолів у загальному обсязі викидів;

G_ік – середня експлуатаційна витрата пального для даного типу (марки) карбюраторних автомобілів, л/км; для оцінних розрахунків може бути прийнятий за середніми експлуатаційними нормами з урахуванням умов руху, , що беремо з літератури [2];

N_ік – розрахункова перспективна інтенсивність руху кожного виділеного типу карбюраторних автомобілів, авт./год.;

Р_k – вміст добавки свинцю в паливі, г/кг.

При наявності  фактичних даних про емісію токсичних  складових відпрацьованих газів  автомобілів приймають безпосередньо  значення цих даних без перерахування  по витраті пального.

При розрахунку розсіювання викидів від автотранспорту і визначення концентрації токсичних  речовин на різній відстані від дороги використовується модель Гауссового розподілу  домішок в атмосфері на невеликих  висотах.

Концентрацію  забруднень атмосферного повітря окисом вуглецю, вуглеводнями, окислами азоту, з'єднаннями свинцю вздовж дороги визначають за формулою:

 

де С – концентрація даного виду забруднення в повітрі, г/м³;

σ – стандартне відхилення Гауссового розсіювання у вертикальному напрямку, м , що беремо з літератури [2];

V – швидкість вітру, що переважає в розрахунковий місяць літнього періоду, м/с;

φ – кут між напрямком вітру до траси дороги. При куті від 90 до 30 градусів швидкість вітру потрібно множити на синус кута, при куті менш 30 градусів – приймати коефіцієнт 0,5;

F – фонова концентрація забруднення повітря, г/м³.

За отриманими результатами будується графік забруднення відпрацьованими газами придорожньої зони.

 

2. Оцінка шумового забруднення

2.1 Розрахунок  шумового забруднення згідно з ГСТУ

Для орієнтовної оцінки шумового забруднення L_екв, у децибелах А, використовують формулу:

                        (2.1)

де у – відстань від  осі найближчої смуги руху, м;

N_в – приведена інтенсивність руху, в автомобілях за годину, яку визначають за формулою:

N_в = N_л +2N_лв + 15N_вв + 7N_а + 2N_м,                  (2.2)

де N_л – інтенсивність руху легкових автомобілів, авт./год;

N_лв – інтенсивність руху легких вантажних автомобілів, авт./год;

N_вв – інтенсивність руху важких вантажних автомобілів, авт./год;

N_а – інтенсивність руху автобусів, авт./год;

N_м – інтенсивність руху мотоциклів, шт./год.

 

N_в =0,97+2·(0,48+0,43)+15·(0,68+0,96)+7·(0,22+0,39)=31,64 авт./год;

 

 

 

2.2 Розрахунок шумового забруднення згідно з Рекомендаціями по охороні навколишнього середовища

Еквівалентний рівень транспортного  шуму на відстані 7,5 м від осі найближчої смуги руху складає:

             (2.3)

де L_mp– рівень шуму на відстані 7,5 м від осі ближньої смуги руху, дБ;

N – розрахункова годинна інтенсивність руху, авт./год. Для доріг, що проектуються приймається на 20-й рік після закінчення розробки проекту;

F – фоновий рівень шуму, приймають за даними місцевих органів санітарно-епідеміологічного нагляду.

Еквівалентний рівень шуму в  придорожній смузі визначають за формулою

L_ek = L_mp+∆L_v+∆L_i+∆L_d+∆L_h+∆L_д - ∆L_L ∙ K_p+F, (2.4)

де ∆L_v – поправка на швидкість руху, L_mp+∆L_v , що беремо з літератури [2].

∆L_i – поправка на поздовжній похил, що беремо з літератури [2].

∆L_d – поправка на вид покриття, що беремо з літератури [2].;

∆L_h – поправка на склад руху, що беремо з літератури [2].;

∆L_д – поправка на кількість дизельних автомобілів, що беремо з літератури [2];

∆L_L – величина зниження рівня шуму в залежності від відстані  L в метрах від крайньої смуги руху, що беремо з літератури [2].