Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
58
Міністерство освіти і науки України
Харківський національний автомобільно-дорожній університет
Кафедра вишукувань і проектування автомобільних доріг
Курсова робота
з дисципліни:
«Екологічна характеристика транспортного потоку»
Виконала: ст.гр.ДЕК-51
Мальцева І.В.
Перевірив: доц. Шаповалов А.Л.
Харків 2006
Зміст
|
ВСТУП |
5 |
|
|
1. Характеристика природних умов району проектування об′єкта автомобільно-дорожнього комплексу |
7 |
|
|
2. Екологічна ситуація та забруднення природного середовища району проектування |
9 |
|
|
3. Прогнозування рівня забруднення атмосферного повітря транспортним потоком на ПК |
16 |
|
|
4. Прогнозування рівня еквівалентного звуку транспортного потоку |
24 |
|
|
5. Прогнозування забруднення придорожньої смуги сполуками свинцю на ПК |
29 |
|
|
6. Розрахунок нормативів екологічної безпеки об′єкта автомобільно-дорожнього комплексу по основних елементах навколишнього середовища |
39 |
|
|
7. Встановлення фактичного комплексного показника екологічної безпеки об`єкту |
43 |
|
|
8. Розробка природоохоронних заходів |
46 |
|
|
9. Детальна розробка (зони впливу; санітарно-захисна зона; зона активного забруднення; концентрація пилу) |
48 |
|
|
Висновки |
51 |
|
|
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ |
52 |
ВСТУП
Автотранспорт представляє собою колосальні викиди основного продукту згоряння органічного палива – двооксиду карбону, який по мірі накопичення в атмосфері порушує баланс поглинаючої та випромінюючій поверхнею Землі енергії внаслідок високої поглинаючі здібності молекул СО2 в інфрачервоній області спектра. Крім того, середньостатистичний автомобіль в умовах міста корисно використовує тільки 10-20% теплоти згоряння палива, а решта енергії у вигляді тепла викидається у навколишнє середовище з ВГ та через системи охолодження двигунів. Посилення “парникового ефекту” веде до перегріву, засушенню та спустошуванню земель. Так, приблизно десять рекордних років по середньорічним показникам температури поверхні Землі, відмічених за більш ніж столітній період дослідження, приходяться на останні два десятиліття. Тому головною задачею є підвищення експлуатаційної паливної економічності і термохімічної досконалості транспортних енергоустановок та автомобілів в цілому.
В нинішній час тільки автотранспорт України викидає в навколишнє середовище до 10 мільйонів тон різних шкідливих речовин, з яких нормуються тільки оксид карбону, легкі вуглеводи, оксиди азоту, а для дизелів – ще й тверді частки. Нормування вказаних токсичних речовин є надводною частиною “айсбергу токсичності автомобілів”, так як найбільш шкодливі для людини складові відробивши газів автомобілів, в тому числі канцерогенні речовини, оксиди сери та інші, доки “безконтрольні”. Таке розділення і неповне нормування токсичних параметрів автомобілів може в недостатньому ступені (а частіше і помилково) оцінювати їх інтегральні екологічні показники, а також урівні ефективності конструктивних досконалостей ДВЗ, запропонованих альтернативних видів палива і т.п.
В Україні використовуються в основному екологічно “низькоякісні” палива - етіліровані бензини, бензини з високим вмістом (до 70%) ароматичних вуглеводнів. При використанні таких палив неможлива реалізація на автомобілях систем каталітичної нейтралізації ВГ і значить проблематичним залишається практичне рішення екологічних проблем автотранспорту.
Через мірне розширення дизелізації автомобільного транспорту, в тому числі в Україні, може погіршити вирішення екологічних проблем, так як с ВГ дизелів значно більш високі рівні оксидів сірки, твердих частин і канцерогенних речовин, які практично повністю сорбуються на золистих частках, посилюючи цим канцерогенну небезпеку для людини.
Тому необхідний комплексний аналіз експлуатаційних показників автомобілів, який дозволить правильно оцінювати їх еколого-енергетичний рівень і обґрунтовувати наукові принципи екологізації транспортних ДВС враховуючи гігієнічні і економічні фактори. Також необхідно використовувати на заводах нових технологій переробки нафти і розширення виробництва високоякісних “екологічно чистих” нафтяних моторних палив. Тому принципи взаємозалежності і гармонії людини і природи, підвищення еколого-енергетичних показників транспортних заходів, енергетики, промисловості повинні стати основою нашого подальшого існування.
Мета даної роботи – закріплення теоретичних знань щодо визначення рівня забруднення придорожньої смуги шкідливими викидами та оцінки ступеню цього забруднення.
В процесі виконання роботи засвоюються методики визначення рівня забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів, забруднення придорожньої смуги з'єднаннями свинцю, а також шумового забруднення від проїзду автотранспорту.
1. Характеристика природних умов району проектування об′єкта автомобільно-дорожнього комплексу
Кіроврградська область
Кіровоградська область розташована у межиріччі Дніпра. Утворена 10 січня 1939р. Площадь 24,6 тыс км2. Населення 1115,7 тис чоловік (2001р.). Центр — Кіровоград.
Значні міста: Александрія, Светловодськ, Знаменка.
Межує на півдні з Черкаською і Полтавською, на сході – з Дніпропетровською, на півдні – з Миколаївською та Одеською, на заході – з Вінницькою областями.
Територія області займає межиріччя Південного Бугу і Дніпра, в південній частині Придніпровської височини. Клімат помірно континентальний з м’якою зимою та теплим сухим літом. Найбільш крупі ріки: Тясмін, Цибульник, Інгулец, інгул, Синюха, Синиця. В області знаходиться частина акваторії Кременчуцького й Дніпродзержинського водосховищ. В долинах рік зустрічаються невеликі ліси, джерела мінеральних и радонових вод.
Ведучі галузі промисловості: машинобудування, харчова промисловость, кольорова металлургія, добування бурого вугілля, уранової руди, графіту. Сільське господарство спеціалізується на зрощенні зернових, цукрового буряку, соняшнику, тваринництві м’ясомолочного напрямку.
В 10-11 ст. ці землі входили у склад Київської Русі; з 14 ст. вони належали Литовщині і Річи Посполітій. В 16 ст. тут з’явились казачі зимовники. За Андрусовським перемиррям 1667р. территорія закріпилася за Росією. Після приєднання Криму у 1783р почалось її заселення і освоєння переселенцями. У 1939 утворена Кіровоградська область у складі Української ССР.
Визначні місця: заказник «Хутір Надія» та «Карпенков край», дохристианське капище Монастиріще, дендропарки.
2. Екологічна ситуація та забруднення природнього середовища району проектування
Екологічна ситуація (ЕС) – це стан суспільно-природних відносин, що проявляється в якості геосистеми, яка створює середовище життя на певному етапі їх розвитку. Іншими словами ЕС – це результат дії природних і антропогенних факторів у регіоні, що формує якість життя на певний час.
ЕС регіону формується під впливом закономірностей розвитку природи та суспільства в процесі природокористування. Вона включає властивості й характеристики компонентів природи та наслідки суспільно-природної взаємодії. Разом вони й визначають умови функціонування живих організмів. Природний аспект розкривається через кількісні та якісні показники стану природного середовища та його окремих компонентів. За багатовіковий період розвитку людина й живі організми давно адаптувалися в умовах України, але різке відхилення від загального фону кількісних показників ( чи то в кліматопогодних явищах, чи то в геохімії ґрунтів та води) для людини шкідливе. Соціальний аспект ЕС визначається в накопиченні й інтенсивній міграції речовин техногенного походження, зростанні їхньої ролі, нерідко визначальної, у формуванні нової якості умов життя, утворенні величезних обсягів різних відходів виробництва, активації несприятливих стихійних ендогенних і екзогенних явищ, прояві специфічних несприятливих природно-техногенних процесів.
Існуючі відмінності в природних та соціально-економічних умовах України, диференціація структури виробництва, особливо добувної промисловості, інтенсивне та нераціональне використання природних ресурсів, недосконалість технологій зумовили й певні зміни у прояві специфічних регіональних еколого-географічних проблем.
Особливо складні проблеми виникли у регіонах давнього та інтенсивного освоєння. В Україні, що мала в цілому сприятливі умови життя, розвинулись негативні процеси та явища, що проявляються в якісному стані компонентів природи. Посилюються радіаційне, хімічне, теплове, електромагнітне та інші види забруднень, що значною мірою впливають на рівень життя організмів, в тому числі людини, в першу чергу на її здоров’я та тривалість життя.
На стан ЕС в регіонах України впливає також прояв еколого-географічних проблем. Серед них для України характерними є:
Перелічені проблеми є проявом наслідків суспільно-природної взаємодії; їх слід розглядати як важливі фактори формування ЕС. Разом з тим вважаємо неправильним уживання термінів “екологічна ситуація”, “екологічні карти”, “екологічні об’єкти тощо стосовно окремих явищ, які завжди були притаманні тому чи іншому регіону, наприклад, стосовно ерозії, підтоплення чи, навіть, викидів забруднюючих речовин. Використання термінів з екологічним змістом правомірне тоді, коли оцінюються об’єкт - суб’єктні відношення. Суб’єктом оцінки є живі організми, в тому числі людина. Показники оцінки можуть бути різними: відхилення від загально фонових величин, санітарно-гігієнічні чи екологічні нормативи тощо.
Вони покладені в основу екологічної оцінки наслідків природно-суспільної взаємодії, проявами якої є: погіршення умов проживання людини, обмеження використання природних ресурсів, порушення природної рівноваги, погіршення стану здоров’я населення тощо. На думку фахівців, головним серед них є стан здоров’я людини. Але на жаль, певна залежність між якісним станом компонентів природи чи то навколишнього середовища в цілому і здоров’ям населення не має під собою нині твердого підґрунтя. Наукові роботи в цьому напрямку ведуться давно. Вони мають дискусійний характер, і тому варто говорити про поняття “ризику” як вірогідності можливої небезпеки для здоров’я людини внаслідок погіршення стану навколишнього середовища.
Поняття ризику для здоров’я людини виникає при плануванні будь-якої господарської діяльності. І якщо на перших етапах розвитку суспільства це не усвідомлювалось з різних причин, що й призвело до негативних наслідків, то сьогодні вже на стадії проектування таких робіт намагаються врахувати цей фактор.
В першу чергу тому, що структура господарства України, що розвивалося десятиліттями, не відповідала в багатьох регіонах їх інтегральному потенціалу. При цьому не враховувались об’єктивні потреби й інтереси людей, що тут проживали, та екологічні можливості конкретної території. Провідними галузями господарства є енергетика, гірничо- та вугледобувна, хімічна промисловість, машинобудування. Фізично й морально застаріле устаткування в цих галузях не має під собою нині твердого підґрунтя. Наукові роботи в цьому напрямку ведуться давно. Вони мають дискусійний характер, і тому варто говорити про поняття “ризику” як вірогідності можливої небезпеки для здоров’я людини внаслідок погіршення стану навколишнього середовища.
Поняття ризику для здоров’я людини виникає при плануванні будь-якої господарської діяльності. І якщо на перших етапах розвитку суспільства це не усвідомлювалось з різних причин, що й призвело до негативних наслідків, то сьогодні вже на стадії проектування таких робіт намагаються врахував цей фактор.
В першу чергу тому, що структура господарства України, що розвивалося десятиліттями, не відповідала в багатьох регіонах їх інтегральному потенціалу. При цьому не враховувались об’єктивні потреби й
інтереси людей, що тут проживали, та екологічної і конкретної території. Провідними галузями господарства є енергетика, гірничо- та вугледобувна, хімічна промисловість, машинобудування. Фізично й морально застаріле устаткування в цих галузях ництва, без господарське використання земель, забруднення природного середовища. За ступенем гостроти екологічної ситуації умови проживання населення поділяють на сприятливі, помірно сприятливі, задовільні, погіршені, напружені й катастрофічні. Перші три градації характеризують відносно сприятливі умови проживання. Межею відносно сприятливих і несприятливих можуть бути погіршені екологічні умови, при яких спостерігаються негативні зміни в природному середовищі й випадки погіршення умов проживання людини. Напружена екологічна ситуація характеризується значними змінами ландшафтів, які слабо компенсуються, відбувається швидке наростання загрози виснаження або втрати природних ресурсів, погіршення умов.
При дотриманні природоохоронних вимог напруженість екологічної ситуації може спадати, а при зменшенні або припиненні антропогенного впливу й здійсненні природоохоронних заходів можлива її нормалізація, підвищення якості окремих природних ресурсів.
Катастрофічна ситуація характеризується глибокими незворотними змінами природи, утратою природних ресурсів і різким погіршенням умов проживання людей, погіршенням їх здоров’я, втратою генофонду й унікальних природних об’єктів.
Таблиця 2.1 – Оцінка екологічної ситуації України у Кіровоградській області.
|
Умови проживання населення (ЕС) |
Площа ( fi ), км2 |
Доля ( Рі ),% |
|||
|
Модальна оцінка |
Бал ( Хі ) |
Виміряна |
Виправлена |
||
|
Сприятливі |
5,0 |
__ |
__ |
__ |
__ |
|
Помірно сприятливі |
4,0 |
1100 |
1100 |
4,47 |
0,1788 |
|
Задовільні |
3,0 |
18500 |
15000 |
60,97 |
1,8291 |
|
Погіршені |
2,5 |
1400 |
1400 |
5,29 |
0,14225 |
|
Напружені |
2,0 |
15500 |
7200 |
29,27 |
0,5854 |
|
Катастрофічні |
1,0 |
–– |
–– |
–– |
–– |
|
Всього |
–– |
36500 |
24700 |
100,0 |
2,73555 |
Можна зробити висновок, що екологічна ситуація у Кіровоградській області є задовільною.
Таблиця 2.2– Оцінка забруднення природного середовища України у Кіровоградській області.
|
Умови проживання населення ЗПС |
Площа ділянки ( fi ), км2 |
Доля ( Рі ),% |
|||
|
Модальна оцінка |
Бали ( Хі ) |
Виміряна |
Уточнена |
||
|
Сприятливі |
5,0 |
–– |
–– |
–– |
–– |
|
Помірно сприятливі |
4,0 |
2200 |
2200 |
8,943 |
0,358 |
|
Задовільні |
3,0 |
1100 |
1100 |
4,471 |
0,134 |
|
Погіршені |
2,0 |
19500 |
19300 |
78,455 |
1,569 |
|
Напружені |
1,5 |
2000 |
2000 |
8,131 |
0,122 |
|
Катастрофічні |
1,0 |
–– |
–– |
–– |
–– |
|
Всього |
–– |
24800 |
24600 |
100,0 |
2,183 |
Можна зробити висновок, що забруднення природного середовища у Кіровоградській області є помірно благоприємною.
3. Прогнозування рівня забруднення атмосферного повітря транспортним потоком на ПК
Рівень забруднення атмосферного повітря відпрацьованими газами автомобілів на автомобільній дорозі або вулиці оцінюємо по концентрації окису вуглецю, за формулою доц. Шаповалова А.Л. [7,8]:
Ксо = (СФ + 0,01·N · КТ) · КА · КУ · КС · КВ · КП · КЗ · КШ · КО ,мг/м3 (3.1)
де: СФ – фонове забруднення атмосферного повітря нетранспортного походження (приймають 0 мг/м3);
N – сумарна інтенсивність руху автомобілів на дорозі, авт/год;
Nсут= 50+500*n, (3.2)
де
n – номер варіанту
Nсут= 50+500*12=6050 авт/сут
Nгод= Nсут/10=6050/10=605 авт/год
Категорія дороги |
N, авт/сут |
Iа |
>100000 |
|
Iб |
>10000 |
|
II |
3000-10000 |
|
III |
1500-3000 |
|
IV |
150-1500 |
|
V |
<150 |
Приймаємо II категорію дороги.
КТ – коефіцієнт токсичності автомобілів по викидах в атмосферне повітря окису вуглецю;
, (3.3)
де Рi – склад руху в долях одиниць.
Значення Кт для різних типів автомобілів приймається за табл. 3.2.
Тип автомобіля |
Символ |
Коефіцієнт |
Склад руху,% |
|
Легкий вантажний |
ЛВА |
1,5 |
7 |
|
Середній вантажний |
СВА |
3,0 |
2 |
|
Важкий вантажний (дизельний) |
ВВА |
- |
15 |
|
Легковий |
ЛА |
1,0 |
70 |
|
Мотоцикл |
МЦ |
- |
- |
|
Мікроавтобус |
МБУ |
1,5 |
4 |
|
Автобус |
БУС |
3,5 |
2 |
Кт = 0,07·2,3 + 0,02·2,9 + 0,15·0,2 + 0,02·3,7 + 0,70·1,0+0,04*1,5 = 1,083
КА – коефіцієнт, що враховує аерацію місцевості, визначаємо по таблиці 3.3.
Таблиця 3.3 – Коефіцієнт аерації місцевості
Тип місцевості за ступенем аерації |
Коефіцієнт КА |
Транспортні тунелі |
2,7 |
Транспортні галереї |
1,5 |
|
Магістральні вулиці та дороги з багато поверхневою забудовою з обох боків |
1,0 |
|
Житлові вулиці з одно поверхневою забудовою з обох боків |
0,6 |
|
Міські вулиці та дороги з однобічною забудовою, набережні, естакади, віадуки, високі насипи |
0,4 |
|
Підземний пішохідний перехід |
0,2 |
КУ – коефіцієнт, що враховує змінення забруднення атмосферного повітря окисом вуглецю в залежності від величини поздовжнього ухилу, приймаємо за таблицею 3.4.
Таблиця 3.4 – Коефіцієнт впливу повздовжнього ухилу.
Повздовжній ухил |
Коефіцієнт Ку |
|
0 |
1,00 |
|
2 |
1,06 |
|
4 |
1,01 |
|
6 |
1,18 |
|
8 |
1,55 |
|
10 |
1,91 |
КС, КВ – коефіцієнти змінення концентрації окису вуглецю в залежності від швидкості вітру і відносної вологості повітря;
Таблиця 3.5 – Швидкість вітру
|
Швидкість вітру, м/с |
|
|
Зима |
Літо |
|
4,8 |
4,3 |
|
4,8 |
3,7 |
|
4,2 |
3,3 |
|
4,8 |
3,0 |
|
5,4 |
3,9 |
|
5,1 |
4,0 |
|
5,9 |
4,1 |
|
5,5 |
4,2 |
Визначаємо середню швидкість вітру:
Vз =40,5/8=5,0625 м/с
Vл=30,5/8=3,8125 м/с
Коефіцієнт змінення концентрації окису вуглецю в залежності від швидкості вітру Кс визначаємо за таблицею 3.6.
Таблиця 3.6 – Коефіцієнт впливу швидкості вітру
Швидкість вітру, м/с |
Коефіцієнт Кс |
|
1 |
2,70 |
|
2 |
2,00 |
|
3 |
1,50 |
|
4 |
1,20 |
|
5 |
1,05 |
|
6 |
1,00 |
Ксз = 1,047
Ксл = 1,257
Вологість повітря взимку 81%, літом 56%.
Значення коефіцієнта КВ, що визначає змінення концентрації окису вуглецю в залежності від відносної вологості повітря, приймаємо по таблиці 3.7.
Таблиця 3.7 – Коефіцієнт впливу вологості повітря
|
Відносна вологість повітря, % |
Коефіцієнт КВ |
|
100 |
1,45 |
|
90 |
1,30 |
|
80 |
1,15 |
|
70 |
1,00 |
|
60 |
0,85 |
|
50 |
0,75 |
|
40 |
0,60 |
|
30 |
0,45 |
|
20 |
0,30 |
КВЗ=1,225
КВЛ=0,69
КП – коефіцієнт змінення забруднення атмосферного повітря окисом вуглецю при виконанні захисних заходів, вдосконаленні автомобілів та їх експлуатації за прогнозами екологів, на 2026 рік Кп=1,78
КЗ – коефіцієнт змінення забруднення атмосферного повітря в зоні перехрещення доріг в залежності від типу організації руху на них, приймаємо по таблиці 3.8.
Таблиця 3.8 – Коефіцієнт впливу перехрещення доріг
|
Тип організації руху |
Коефіцієнт Кз |
|
Перехрещення в різних рівнях |
1,05 |
|
Перехрещення в одному рівні: |
|
|
Регульоване з управлінням сигналами світлофорів (АСУР) |
1,2 |
|
Регульоване з жорсткою координацією |
1,4 |
|
Регульоване ізольоване; |
1,8 |
|
Нерегульоване (саморегульоване) |
|
|
з віднесним лівим поворотом |
1,3 |
|
Кільцеве |
1,5 |
|
з обов’язковою зупинкою |
2,0 |
КШ – коефіцієнт швидкості транспортного потоку, та умов руху,
КШ = 1,27 - 0,0075 · V (3.4)
Кш=1,27- 0,0075*58,0=0,84;
Кш=1,27-0,0075*64,0=0,79;
Кш=1,27-0,0075*59,0=0,83;
Кш=1,27-0,0075*52,0=0,88;
Кш=1,27-0,0075*43,0=0,95.
де V – середня швидкість потоку автомобілів, км/год. Визначаємо для II категорії дороги по таблиці 3.9.
Таблиця 3.9 – Середні швидкості потоку автомобілів.
|
Тип покриття |
Категорія дороги |
Продольний уклін, % |
Інтенсивність руху, авт/сут |
|||
|
0 |
4000 |
8000 |
12000 |
|||
|
Вдосконалене капітальне |
0 2 4 6 |
92 88 82 66 |
84 79 68 50 |
73 62 59 42 |
65 60 54 38 |
|
|
Вдосконалене капітальне |
0 2 4 6 |
76 73 68 55 |
70 68 57 42 |
61 52 49 35 |
54 50 45 32 |
|
|
Вдосконалене капітальне |
0 2 4 6 |
74 72 61 45 |
68 64 55 39 |
55 53 46 33 |
51 49 43 29 |
|
|
Вдосконалене полегшене |
0 2 4 6 |
66 64 55 43 |
55 52 48 35 |
50 48 42 29 |
45 43 37 26 |
|
Перехідне |
0 2 4 6 |
54 53 46 35 |
46 45 38 30 |
40 40 33 24 |
36 36 30 21 |
КО – коефіцієнт щільності озеленення або забудови;
КО=1+0,44*ПЗ (3.5)
ПЗ :
-для насипі дорівнює 0,05
- для виїмки 0,10,
- для населеного пункту 0,30,
- для галереї 0,50,
- для тунелю 0,30.
К0=1+0,44*0,3=1,132;
К0=1+0,44*0,05=1,022;
К0=1+0,44*0,1=1,044;
К0=1+0,44*0,3=1,132;
К0=1+0,44*0,10=1,044.
Ксо(зима/літо)=(СФ+0,01*N * КТ )* КА* КУ * КС * КВ * КП * КЗ * КШ* КО, мг/м3
Ксо(зима 1)=(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,047*1,225*1,78*1,50*0,84*1,132=22,616, мг/м3
Ксо(лето 1) =(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,257*0,69 *1,78*1,50*0,84*1,132=15,293, мг/м3
Ксо(зима 2) =(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,047*1,225*1,78*1,0*0,84*1,132=15,077, мг/м3
Ксо(лето 2) =(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,257*0,690*1,78*1,0*0,84*1,132=10,195, мг/м3
Ксо(зима 3) =(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,047*1,225*1,78*1,4*0,84*1,132=21,107, мг/м3
Ксо(лето 3) =(0 + 0,01*605 *1,083)*1,0*1,06*1,257*0,690*1,78*1,4*0,84*1,132=14,273, мг/м3
Ксо(зима 4) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,00*1,047*1,225*1,78*1,0*0,79*1,022= 4,831, мг/м3
Ксо(лето 4) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,00*1,257*0,690*1,78*1,0*0,79*1,022= 3,267, мг/м3
Ксо(зима 5) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,0*1,047*1,225*1,78*1,05*0,79*1,022= 6,469, мг/м3
Ксо(лето 5) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,0*1,257*0,690*1,78*1,05*0,79*1,022= 4,374, мг/м3
Ксо(зима 6) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,035*1,047*1,225*1,78*1,0*0,83*1,022=5,253, мг/м3
Ксо(лето 6) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,035*1,257*0,69*1,78*1,0*0,83* 1,022=3,552, мг/м3
Ксо(зима 7) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,6*1,035*1,047*1,225*1,78*1,0*0,83*1,044=8,049, мг/м3
Ксо(лето 7) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,6*1,035*1,257*0,690*1,78*1,0*0,83*1,044=5,443, мг/м3
Ксо(зима 8) =(0+ 0,01*605 *1,083)*2,7*1,035*1,047*1,225*1,78*1,0*0,83*1,132=39,274, мг/м3
Ксо(лето 8) =(0+ 0,01*605 *1,083)*2,7*1,035*1, 257*0,690*1,78*1,0*0,83*1,132=26,558, мг/м3
Ксо(зима 9) =(0+ 0,01*605 *1,083)*0,6*1,035*1,047*1,225*1,78*1,3*0,83*1,044=10,463, мг/м3
Ксо(лето 9) =(0+ 0,01*605 *1,083)*0,6*1,035*1,257*0,690*1,78*1,3*0,83*1,044= 7,076, мг/м3
Ксо(зима 10) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,6*1,01*1,047*1,225*1,78*1,0*0,88*1,044=8,328, мг/м3
Ксо(лето 10) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,6*1,01*1,257*0,690*1,78*1,0*0,88*1,044=5,631, мг/м3
Ксо(зима 11)=(0+0,01*605*1,083)*0,6*0,1375*1,047*1,225*1,78*1,0*0,95*1,044=10,125, мг/м3
Ксо(лето 11) =(0 + 0,01*605 *1,083)*0,6*0,1375*1,257*0,69*1,78*1,0*0,95*1,044=6,847, мг/м3
Ксо(зима 12)=(0+0,01*605*1,083)*0,6*0,1375*1,047*1,225*1,78*2,0*0,95*1,044=20,250, мг/м3
Ксо(лето 12) =(0+0,01*605 *1,083)*0,6*1,1375*1,257*0,69*1,78*2,0*0,95*1,044=13,694, мг/м3
Ксомах=(0+ 0,01*605 *1,083)*2,7*1,035*1,047*1,225*1,78*1,0*0,83*1,132=39,274, мг/м3
Ксоміn=(0 + 0,01*605 *1,083)*0,4*1,00*1,047*1,225*1,78*1,0*0,79*1,022= 4,831, мг/м3
Розрахуємо середнє значення Ксо по зимі і по літу.
КсосрЗ=(22,616+15,077+21,107+4,831+6,496+(5,253*5)+8,049+39,274+10,463+
+(8,328*2)+10,125+20,250)/12=16,767мг/м3
КсосрЛ=(15,293+10,195+14,273+3,267+4,374+(3,552*5)+5,443+26,558+7,076+
+(5,631*2)+6,847+13,694)/12=11,337 мг/м3
Результати розрахунків приводимо на лінійному графіку рівня забруднення (рис.3.1). Оцінку ступеню забруднення виконують згідно з вимогами санітарних норм: “екологічно безпечно”, якщо концентрація СО не перевищує 3 мг/м3; “екологічно помірно небезпечно”, якщо рівень забруднення 3-5мг/м3; “екологічно слабо небезпечно”, при рівні забруднення 5-20мг/м3, “екологічно небезпечно”, якщо рівень забруднення СО перевищує 20мг/м3.
Можна зробити висновки про ступінь забруднення окисом вуглецю придорожнього простору: в галереї та у населеному пункті оцінка ступеня забруднення є “екологічно помірно небезпечна”.
4. Прогнозування рівня еквівалентного звуку транспортного потоку
Підставою для визначення рівня звуку транспортного потоку в придорожній смузі є розрахунковий рівень звуку на відстані 7,5 м від осі найближчої смуги на висоті 1,2 м від рівня проїзної частини.
Розрахунковий рівень звуку на автомобільних дорогах визначається за формулою проф. Поспелова П.І. (МАДІ – ДТУ) [3,4]:
Lp = Lтп + ∆Lт + ∆Lдиз + ∆Lс + ∆Lу + ∆Lп + ∆Lрп + ∆Lк + ∆Lз + ∆Lпер
де: Lтп – розрахунковий еквівалентний рівень звуку від транспортного потоку, дБА (визначаємо по таблиці 4.1);
Таблиця 4.1. – Розрахунковий еквівалентний рівень звуку транспортного потоку
|
Інтенсивність руху, авт/г |
Розрахунковий рівень звуку, Lтп, дБА |
|
50 |
65 |
|
60 |
66 |
|
80 |
67 |
|
100 |
68 |
|
140 |
69 |
|
170 |
70 |
|
230 |
71 |
|
300 |
72 |
|
400 |
73 |
|
500 |
74 |
|
660 |
75 |
|
880 |
76 |
|
1150 |
77 |
|
1650 |
78 |
|
2400 |
89 |
|
3000 |
80 |
|
5000 |
81 |
∆Lт – поправка, яка враховує відхилення швидкості вантажних автомобілів з карбюраторними двигунами в складі транспортного потоку від середніх умов, дБА (таблиця 4.2);
∆Lдиз – поправка, яка враховує змінення кількості вантажних автомобілів з дизельними двигунами в транспортному потоці в порівнянні з розрахунковими, дБА (таблиця 4.2);
∆Lс – поправка на відхилення середньої швидкості руху, дБА (таблиця 4.2);
∆Lу – поправка на величину поздовжнього ухилу дороги, дБА (таблиця 4.2);
Таблиця 4.2. – Значення поправок ∆Lт, ∆Lдиз, ∆Lс, ∆Lу.
|
Характеристики транспортного потоку |
Значення параметру |
Значення поправки, дБА |
Примітка |
|
Кількість вантажних автомобілів в потоці з карбюраторними двигунами (ЛВА, СВА,МБУ, БУС/2) % |
Менш 5 5-20 20-35 35-50 50-65 65-85 85-100 |
-3,0 -2,0 -1,0 0,0 +1,0 +2,0 +3,0 |
∆Lт |
|
Кількість вантажних автомобілів та автобусів в потоці з дизельними двигунами (ВВА, БУСдиз), % |
Менш 5 5-10 10-20 20-35 |
0,0 +1,0 +2,0 +3,0 |
∆Lдиз |
|
Різниця швидкості руху на уклоні, км/год |
0 +7 +15 +20 |
0 +1,0 +2,0 2,5 |
∆Lс |
|
Повздовжній ухил, ‰ |
0 2 4 6 |
0,0 +1,5 +2,0 +2,5 |
∆Lу |
∆Lп – поправка, яка враховує тип покриття проїзної частини дороги, дБа (таблиця 4.3), визначаємо для ІІ категорії дороги;
Таблиця 4.3. – Значення поправки ∆Lп, яка враховує тип покриття проїзної частини дороги
|
Тип покриття проїзної частини |
Склад легкових автомобілів, % |
Поправка ∆Lп, дБА |
|
Шорстка поверхнева обробка (IV,V категорії дороги) |
Менш 10 10-30 30-55 55-75 75-90 90-100 |
0 +0,5 +1,0 +2,0 +3,0 +4,0 |
|
Цементобетон, асфальтобетон (I,II,III категорії дороги) |
Менш 15 15-45 45-65 65-90 90-100 |
0,0 +0,5 +1,0 +1,5 +2,0 |
∆Lрп – поправка яка враховує наявність розділювальної смуги на проїзній частині, дБА, не має роздільної смуги ∆Lрп =0;
∆Lк – поправка, яка враховує зниження розрахункового рівня звуку поверхневим покровом, дБА;
∆Lк =+1дБА в населеному пункті, ∆Lк = -1дБА для зеленого газону
∆Lз – поправка, яка враховує вплив забудови, розташованої біля автомобільної дороги, дБА (таблиця 4.4);
Таблиця 4.4 – Значення поправки ∆Lз, яка враховує вплив забудови
|
Тип дорожньої забудови |
Розрив забудови, м |
|||
|
Більш 30 |
30-20 |
20-10 |
Менш 10 |
|
|
Двобічна ширина дороги в “червоних” лініях , м Більш 50 50-40 40-30 30-20 Менш20 |
0 +1,0 +2,0 +3,0 +4,0 |
0 +1,0 +2,0 +3,0 +5,0 |
0 +2,0 +3,0 +4,0 +5,0 |
0 +2,0 +3,0 +5,0 +6,0 |
∆Lпер – поправка, яка враховує вплив перехрещення доріг.
Якщо Кз<1,3, то ∆Lпер =+2дБА, якщо Кз=1,4 і більше, то ∆Lпер =+3дБА
Розрахунок:
Lp = Lтп + ∆Lт +∆Lдиз+∆Lс +∆Lу+∆Lп+∆Lрп+∆Lк +∆Lз+∆Lпер, дБА
Lp(1)=74,656+(-2,4)+ 1,6 +0,86+1,5 +1.5 + 0 +(-1,0)+3,0+3,0=79,716, дБА
Lp(2)=74,656+(-2.4)+ 1,6 +0,86+1,5 +1.5 + 0 +(-1,0)+3,0+3,0=79,716, дБА
Lp(3)= 74,656+(-2.4)+ 1,6 +0,86+1,5 +1.5 + 0 +(-1,0)+3,0+3,0=79,716, дБА
LP(4)=74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0 + 0 +1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=76,356, дБА
Lp(5)= 74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0 + 0 +1.5 + 0 + 1,0 + 0 +3,0=79,356, дБА
Lp(6)=74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0,71+1,75+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=78,816, дБА
Lp(7)=74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0,71+1,75+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=78,816, дБА
Lp(8)=74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0,71+1,75+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=78,816, дБА
Lp(9)=74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0,71+1,75+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=78,816, дБА
Lp(10)=74,656+(-2.4)+1,6 +1,63+2,00+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=79,986, дБА
Lp(11)= 74,656+(-2.4)+1,6 +1,525+2,375+1.5+ 0 + 1,0 + 0 +2,0=80,256, дБА
Lp(12)= 74,656+(-2.4)+1,6 +1,525+2,375+1.5+ 0 + 1,0 + 0 +2,0=80,256, дБА
Lpмах =74,656+(-2.4)+1,6 +1,525+2,375+1.5+ 0 + 1,0 + 0 +2,0=80,256, дБА
Lpмін =74,656+(-2.4)+ 1,6 + 0,71+1,75+1.5 + 0 + 1,0 + 0 +2,0=78,816, дБА
Результати розрахунків приведено на лінійному графіку рівня забруднення (рис.4.1). Оцінку ступеню забруднення виконують згідно з вимогами санітарних норм: “екологічно безпечно”, якщо рівень еквівалентного звуку не перевищує 20 дБА; “екологічно помірно небезпечно”, якщо рівень еквівалентного звуку 20-40 дБА ; “екологічно слабо небезпечно”, при рівні еквівалентного звуку 40-60 дБА, “екологічно небезпечно”, якщо рівень еквівалентного звуку перевищує 60 дБА .
Можна зробити висновок, що рівень еквівалентного звуку є екологічно небезпечним.
5. Прогнозування забруднення придорожньої смуги з’єднаннями свинцю на ПК
Основні фактори, що мають вплив на ступінь забруднення придорожньої смуги з’єднаннями свинцю, це кількість автомобілів, що проїхали по дорозі за термін її експлуатації, склад транспортного руху, режими руху автомобілів, середні витрати палива автомобілями, робочі відмітки земляного полотна, наявність придорожньої рослинності, кліматичні особливості, напрямок і швидкість вітру.
Прогнозування забруднення ґрунту
Один з компонентів забруднення навколишнього середовища автомобільним транспортом – сполуки свинцю. Небезпека накопичення у ґрунті обумовлена високим засвоєнням їх рослинами і переходом за ланками харчового ланцюгу до тварин, птахів і людей. Концентрація свинцю у ґрунті придорожньої смуги Сpb, у міліграмах на кілограм, визначають за формулою:
Cpb = 10 + a2l-0.65, мг/кг (5.1)
де l – відстань від бровки земляного полотна, м;
а2 – коефіцієнт, що враховує ширину зони забруднення:
а2 = 20Ш30,65 , (5.2)
Ш3 – ширина зони забруднення, м.
Ширину зони забруднення Ш3, у метрах, розраховують за формулою:
Ш3 = Шо Ка КТ Кн Кв , (5.3)
де Шо – ширина зони забруднення в еталонних умовах, які характеризуються такими параметрами: кількість автомобілів, що проїхали дорогою, становить 41 млн. одиниць; висота насипу – 1 м; середні витрати бензину одним автомобілем за 100 км пробігу становить 25,27 кг;
Ка – коефіцієнт що враховує кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, що проїхали дорогою за розрахунковий період Т, років (таблиця 5.1), обумовлений у залежності від відношення автомобілів N, що проїхали, до еталонної кількості Nет (41 млн одиниць);
КТ – коефіцієнт, що залежить від відношення питомих витрат бензину у розрахункових q і еталонних qет умовах (таблиця 5.2);
Кн – коефіцієнт, що враховує вплив висоти земляного полотна на розподілення свинцю у грунтах придорожньої смуги (таблиця 5.3);
Кв – коефіцієнт, що враховує вплив швидкості і напрямок вітру на ступінь забруднення придорожньої смуги (таблиця 5.4).
Таблиця 5.1 – Коефіцієнт Ка
|
N/Nет |
Ка |
N/Nет |
Ка |
N/Nет |
Ка |
|
0,25 |
0,12 |
1 |
1 |
1,75 |
2,36 |
|
0,5 |
0,34 |
1,25 |
1,41 |
2 |
2,9 |
|
0,75 |
0,64 |
1,5 |
1,86 |
3 |
5,42 |
Таблиця 5.2 – Коефіцієнт Кт
|
q/qет |
Кт |
q/qет |
Кт |
q/qет |
Кт |
|
0,25 |
0,12 |
1 |
1 |
1,75 |
2,36 |
|
0,5 |
0,34 |
1,25 |
1,41 |
2 |
2,9 |
|
0,75 |
0,64 |
1,5 |
1,86 |
3 |
5,42 |
Таблиця 5.3 – Коефіцієнт Кн
|
Висота насипу, м |
Кн |
Висота насипу, м |
Кн |
Висота насипу, м |
Кн |
|
1 |
1 |
4 |
1,3 |
7 |
1,37 |
|
2 |
1,16 |
5 |
1,33 |
від8 до 10 |
1,38 |
|
3 |
1,24 |
6 |
1,35 |
|
|
Таблиця 5.4 – Коефіцієнт Кв
|
W |
Kв |
W |
Kв |
W |
Kв |
|
800 |
1,38 |
1400 |
2,16 |
2000 |
3,36 |
|
1000 |
1,59 |
1600 |
2,51 |
2200 |
3,78 |
|
1200 |
1,85 |
1800 |
2,91 |
|
|
Коефіцієнт Кв визначать залежно від показника W, що враховує швидкість і повторність вітрів різних напрямків, а також напрямку траси дороги.
Значення показника W (метри за секунду, помножені на відсотки) знаходять окремо для вітрів, що дують ліворуч і праворуч від дороги:
W = Wipi sin i , (5.4)
де Wi – середня швидкість вітрів для і-того румба, м/с;
pi – повторність вітрів і-того румба, %;
і – кут між і-тим румбом і напрямком траси дороги, градусів.
Рух автомобіля дорогою супроводжується процесом вібрації, що впливає через механічну систему на людину, яка користується автомобілем і через дорожню конструкцію на будівлі і споруди, що знаходяться у зоні впливу.
Інтенсивність вібрації, що передається будівлям і спорудам у придорожній зоні, залежить від кількості важких вантажних автомобілів, їхньої швидкості, рівності дорожнього покриття, конструкції дорожнього одягу, типу підстилаю чого грунту.
Інтенсивність вібрації характеризується прискоренням. Частота вібрації від транспортних навантажень від 10 Гц до 40 Гц.
У високо пористих водонасичених грунтах інтенсивність і далекість поширення вібрації у два – чотири рази вище, ніж у піщаних чи щільних скельних (уламкових) грунтах. За наявністю у дорожньому одязі шарів із зернистих незв’язних матеріалів прискорення вібрації знижується у півтора – два рази.
Спеціальні розрахунки на вібрацію і захисні споруди можуть знадобитись при знаходженні сейсмочутливих будівель і споруд чи особливих видів виробництва у зоні дії вібрації (як правило до 30 м від крайки проїзної частини).
У випадках перевищення величини вібраційного прискорення (частоти, амплітуди коливань), рівня, допустимого для даного об`єкта, проектом мають бути передбачені вітрозахисні екрани, що представляють собою траншеї шириною 0,5-1,0 м, глибиною 3-5 м (але не менше глибини закладення фундаменту споруди), заповнені зернистим (щебенем, гравієм) матеріалом чи матеріалом, щільність якого суттєво відрізняється від щільності грунту (шлак та інші). Захисні екрани влаштовують по можливості ближче до проїзної частини дороги. При правильному призначенні параметрів захисних екранів вони можуть зменшити прискорення вібрації у п`ять – десять разів.
Забруднення водостоків (водоймищ) поверхневими стічними водами з автомобільних доріг і мостів складає незначну вагу від забруднення водного середовища відходами промислового і хімічного виробництв.
Пил, що осідає на покритті автомобільних доріг, продукти зношення покрить, шин і гальмових колодок, викиди від роботи двигунів автомобілів, матеріалів, що використовують для боротьби з ожеледицею, пилом та ін. Приводять при змиванні їх дощовими і поталими водами до насичення вод поверхневого стоку різними забруднювальними речовинами, у числі яких зважені речовини, нафтопродукти (бензин, дизельне паливо, олії, мазут та ін.), які потім можуть попадати у водостоки.
Для прогнозування забруднення водних об`єктів використовують індекс забруднення води (ІЗВ). Розрахунок ІЗВ виконують за обмеженим числом інгредієнтів. Як правило, визначають середнє арифметичне значення результатів хімічних аналізів за кожним з таких показників: азотом амонійним, нафтопродуктами, фенолами, розчиненим киснем, біологічним споживанням кисню БСК-5.
Середні концентрації С азоту амонійного, азоту нітратного, нафтопродуктів і фенолів відносять до гранично допустимих концентрацій (ГДК) цих речовин:
С/ГДК (5.5)
Для оцінки показника розчиненого кисню використовують відношення:
Н02/С02, (5.6)
де С02 – концентрація кисню, мг/л;
Н02 – норматив концентрації кисню, мг/л.
Знайдемо значення показника W (метри за секунду, помножені на відсотки) знаходять окремо для вітрів, що дують ліворуч і праворуч від дороги за формулою 5.4:
W = 6*Vi з*Рі з+6*Vi л*Рі л
Wсіч=6*7*2,6+6*11*2,7=287
Wлют=6*5*2,7+6*6*2=153
Wбер=6*10*3,6+6*7*2,1=304
Wквіт=6*19*4,2+6*9*2,6=619
Wтрав=6*14*3,1+6*6*2,5=473
Wчерв=6*8*4,1+6*8*2,8=331
Wлип=6*18*4,4+6*22*3,7=964
Wсерп=6*19*5,1+6*31*3,5=123
Розрахуємо витрату палива в літрах на 100км (таблиця 5.5)
Таблиця 5.5 – Визначення витрати палива
|
АТЗ |
Рі |
qi |
∑Pi*qi |
|
|
ЛА |
0,7 |
10 |
7 |
|
|
ЛВА |
0,07 |
15 |
1,05 |
|
|
СВА |
0,02 |
30 |
0,6 |
|
|
ВВАдиз |
0,15 |
- |
- |
|
|
БУС |
0,01 |
35 |
0,35 |
|
|
БУСдиз |
0,01 |
- |
- |
|
МБУ |
0,04 |
15 |
0,6 |
|
|
Всього |
∑1,00 |
9,6 |
∑Рі= 1 – (ВВАдиз+БУСдиз) (5.7)
∑Рі=1 – (0,15+0,01)=0,16
Розрахуємо інтенсивність руху без дизелів.
Nбез диз.=Nсут *(1-(ВВАдиз+БУСдиз)) (5.8)
Nбез диз.=1005*(1-0,16)=844 авт/сут
Результати розрахунків приведені на рисунках 1 і 2.
Оцінку екологічної безпеки автомобільних доріг здійснюють відповідно з таблицею 5.6.
Таблиця 5.6 – Градація показника екологічної безпеки автомобільних доріг.
|
Модальна оцінка екологічної безпеки дороги |
Якісна оцінка стану навколишнього середовища |
Показник екологічної безпеки дороги |
|
Екологічно безпечна |
відмінний |
0-20мг/кг |
|
Екологічно вміру небезпечна |
добрий |
20 – 40мг/кг |
|
Екологічно слабо небезпечна |
задовільний |
40 – 60 мг/кг |
|
Екологічно небезпечна |
незадовільний |
> 60 мг/кг |
Можна зробити висновки, що концентрація свинцю на рисунку 5.1 на пікетах 61 – 80 є екологічно слабо небезпечною. А концентрація свинцю на відстані 6 м від бровки земляного полотна праворуч є екологічно вміру небезпечна, а ліворуч - екологічно слабо небезпечна (рисунок 5.2)
6. Підрахунок нормативів екологічної безпеки об’єкта автомобільно-дорожнього комплексу по основних елементах навколишнього середовища
Необхідно визначити нормативні викиди забруднювачів в атмосферне повітря по всім інгредієнтам навколишнього середовища [7,5].
,г*м/сек (6.1)
де VB – швидкість вітру, VB =1,257м/с;
P – коефіцієнт, який враховує розсіювання забруднюючих речовин з врахуванням турбулентності атмосфери. Р=0,3.
Х – відстань від джерела забруднення до розрахункової точки. Х=30м.
НК – нормальна концентрація забруднюючих речовин. Для атмосфери НК=3мг/м3, для літосфери НК=15мг/кг, для акустики НК=40дБА.
Сф – фонова концентрація не транспортного походження. Для атмосфери Сф=0мг/м3, для літосфери Сф=10мг/кг, для акустики Сф=20дБА.
1000 – коефіцієнт розмірності;
- коефіцієнт впливу будівлі. =1 для випадку, коли немає будівлі і якщо немає снігозахисних посадок.
Н – висота джерела забруднення над дорогою. Вона залежить від складу руху, Н=0,5.
Таблиця 6.1 - Висота джерела забруднення над дорогою.
|
Тип транспортних засобів, % |
Висота джерела (Н), м |
|
ЛА>70 |
0,4 |
|
ЛА=45 – 70 |
0,5 |
|
Вантажні автомобілі і автомобілі<45 |
0,6 |
Приймаємо Н=0,5м, так як ЛА=70%.
НВсо=1,257*0,3*30*(3-0)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,034 г*м/сек;
НВРb=1,257*0,3*30*(15-10)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,057 г*м/сек;
НВш=1,257*0,3*30*(40-20)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,226 г*м/сек.
Розрахунок значення граничних викидів токсичних речовин по всім інгредієнтам [6].
, г*м/сек (6.2)
де VB – швидкість вітру, VB =1,257м/с;
P – коефіцієнт, який враховує розсіювання забруднюючих речовин з врахуванням турбулентності атмосфери. Р=0,3.
Х – відстань від джерела забруднення до розрахункової точки. Х=30м.
ГК – гранична концентрація забруднюючих речовин. Для атмосфери ГК=5мг/м3, для літосфери ГК=30мг/кг, для акустики ГК=85дБА.
Сф – фонова концентрація не транспортного походження. Для атмосфери Сф=0мг/м3, для літосфери Сф=10мг/кг, для акустики Сф=20дБА.
1000 – коефіцієнт розмірності;
- коефіцієнт впливу будівлі. =1 для випадку, коли немає будівлі і якщо немає снігозахисних посадок.
Н – висота джерела забруднення над дорогою.
ГВсо=1,257*0,3*30*(5-0)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,057 г*м/сек;
ГВРb=1,257*0,3*30*(30-10)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,226 г*м/сек;
ГВш=1,257*0,3*30*(85-20)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,735 г*м/сек.
Розрахунок значення гранично допустимих викидів токсичних речовин по всім інгредієнтам [6].
, г*м/сек (6.3)
де VB – швидкість вітру, м/с
P – коефіцієнт, який враховує розсіювання забруднюючих речовин з врахуванням турбулентності атмосфери. Р=0,3.
Х – відстань від джерела забруднення до розрахункової точки. Х=30м.
ДК – допустима концентрація забруднюючих речовин. Для атмосфери ДК=20мг/м3, для літосфери ДК=60мг/кг, для акустики ДК=110дБА.
Сф – фонова концентрація не транспортного походження. Для атмосфери Сф=0мг/м3, для літосфери Сф=10мг/кг, для акустики Сф=20дБА.
1000 – коефіцієнт розмірності;
- коефіцієнт впливу будівлі. =1 для випадку, коли немає будівлі і якщо немає снігозахисних посадок.
Н – висота джерела забруднення над дорогою.
ДВсо=1,257*0,3*30*(20-0)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]= 0,226 г*м/сек;
ДВРb=1,257*0,3*30*(60-10)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=0,566 г*м/сек;
ДВш=1,257*0,3*30*(110-20)/1000*1*ехр[-0,5/0,3-30]=1,018 г*м/сек.
Розрахуємо приватні показники екологічної безпеки по всім інгредієнтам [6] :
fн= (6.4)
fг= (6.5)
fд= (6.6)
fнСО==0,034/0,034=1
fн Pb==0,057/0,057=1
fн ш==0,226/0,226=1
fг со==0,057/0,034=1,676
fг Pb==0,226/0,057=3,965
fг ш==0,735/0,226=3,252
fд со==0,226/0,034=6,647
fд Pb==0,566/0,057=9,930
fд ш==1,018/0,226=4,504
Розрахуємо ваговий показник приватних коефіцієнтів екологічної безпеки по елементам навколишнього середовища [6].
(6.7)
αсо=НВсо/ДВсо=0,034/0,226=0,060
αPb= НВPb/ДВPb=0,057/0,566=0,101
αш= НВш/ДВш=0,226/1,018=0,222
Таблиця 6.2 – Нормативи приватних показників екологічної безпеки забруднюючих речовин
Нормативи |
Елементи навколишнього середовища |
||
|
СО |
Pb |
Шум |
|
|
fн |
1 |
1 |
1 |
|
fг |
1,676 |
3,965 |
3,252 |
|
fд |
6,647 |
9,930 |
4,504 |
|
0,060 |
0,101 |
0,222 |
7. Встановлення фактичного комплексного показника екологічної безпеки об’єкту
Розрахуємо комплексні показники екологічної безпеки [4]:
(7.1)
(7.2)
(7.3)
Fн=1.0*0.060+1.0*0.101+1.0*0.222/0.060+0.101+0.222=1.00
Fг=1.676*0.060+3.965*0.101+3.252*0.222/0.060+0.101+0.222=3.193
Fд=6,647*0,060+9,930*0,101+4,504*0,222/0.060+0.101+0.222=6,271
Таблиця 7.1 – Градації показника екологічної безпеки автомобільних доріг.
|
Модальна оцінка екологічної безпеки дороги |
Якісна оцінка стану навколишнього середовища |
Комплексний показник екологічної безпеки |
Екологічно безпечна |
5 |
0 - Fн |
|
Екологічно слабо безпечна |
4 |
Fн – Fг |
|
Екологічно умовно безпечна |
3 |
Fг – FД |
|
Екологічно небезпечна |
2 |
>FД |
Розрахуємо фактичний комплексний показник екологічної безпеки об’єкту.
Fф1=7,539*0,060+1,473*0,101+1,993*0,222/0.060+0.101+0.222=2,725;
Fф2=5,026*0,060+1,473*0,101+1,993*0,222/0.060+0.101+0.222=2,331;
Fф3=7,036*0,060+1,473*0,101+1,993*0,222/0.060+0.101+0.222=2,646;
Fф4=1,610*0,060+1,520*0,101+1,909*0,222/0.060+0.101+0.222=1,760;
Fф5=2,165*0,060+1,520*0,101+1,984*0,222/0.060+0.101+0.222=1,890;
Fф7=2,683*0,060+1,473*0,101+1,970*0,222/0.060+0.101+0.222=1,951;
Fф8=13,091*0,060+1,473*0,101+1,970*0,222/0.060+0.101+0.222=3,581;
Fф9=3,488*0,060+1,653*0,101+1,970*0,222/0.060+0.101+0.222=2,124;
Fф10=2,776*0,060+1,653*0,101+1,999*0,222/0.060+0.101+0.222=2,029;
Fф11=3,375*0,060+1,473*0,101+2,006*0,222/0.060+0.101+0.222=2,080;
Fф12=6,750*0,060+1,473*0,101+2,006*0,222/0.060+0.101+0.222=2,609.
Розрахуємо середньозважене значення фактичного комплексного показника екологічної безпеки об’єкту
Fср.зваж.=(2,725+2,331+2,646+1,760+1,890+1,817+1,951+3,581+2,124+2,029+
+2,080+2,609)/12=2,295
Можна зробити висновки, що комплексний показник екологічної безпеки є екологічно умовно безпечним. Але з приведеного графіка бачимо, що на пікеті 79–80 оцінка екологічно небезпечна. Виходячи з цого потрібно розробляти першоочередні засоби по екологічним ділам.
8. Розробка природоохоронних заходів
8.1. Розробка природоохоронних заходів по зниженню окису вуглецю
Зменшення концентрації окису вуглецю нижче ГДК 5 мг/м3 може бути забезпечено за рахунок проведення деяких наведених організаційних та захисних заходів:
8.2. Розробка заходів по захисту від автомобільного шуму
Зниження шуму в місті може бути досягнуто за рахунок зменшення шумності транспортних засобів.
До містобудівельних заходів по захисту населення від шуму відносяться:
Суттєвий захисний ефект достигається в тому випадку, якщо жила будівля розташована на відстані не менш 25 – 30м від автомагістралей і зони розриву озеленені. Найбільш ціле сприятлива вільна забудівля, захищена зі сторони вулиці зеленими насадженнями і екрануючими будівлями тимчасового знаходження людей (магазини, столові, ресторани і т.п.). Розташовані магістралі в виїмці також знижують шум на поряд розташованій території.
8.3. Розробка заходів по зниженню свинцю в придорожній смузі
Основні фактори, що мають вплив на ступінь забруднення придорожньої смуги з’єднаннями свинцю, це кількість автомобілів, що проїхали по дорозі за термін її експлуатації, склад транспортного руху, режими руху автомобілів, середні витрати палива автомобілями, робочі відмітки земляного полотна, наявність придорожньої рослинності, кліматичні особливості, напрямок і швидкість вітру. Для зменшення свинцю в придорожній смузі можна запропонувати перехід на газоподібне паливо, використовувати неетиліровані бензини або електричні двигуни.
9. Детальна розробка
Вихідні данні:
─ варіант - №12;
─ область України – м.Кіровоград;
─ довжина доріг по категоріях, км:
I ─ - км;
II ─ 279 км;
III ─ 984 км;
IV ─ 3937 км;
V ─ 612 км.
─ площа області – 24,6 тис. км2;
─ тип місцевості – степна зона.
Таблиця 9.1. – Категорія автомобільних доріг та розміри зон негативного впливу автомобільного комплексу на навколишнє середовищє
|
Символ |
Назва зони |
Категорії доріг і розмір зон, м |
Концентрація полетантів на межі зони |
|||
|
I |
II |
III |
IV/V |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
А |
резервно-технологічна |
30 |
30 |
12 |
6 |
>ГДК,ГДР,ГДС |
|
Б |
санітарно -захистна |
<ГДК,ГДР,ГДС |
||||
|
В |
зона впливу |
=Сф |
||||
|
Ширина проїздної частини,м |
20 |
7,5 |
7 |
6/4,5 |
Примітка: при розрахунку чисельник береться для степовой та рівневой місцевості,а при розрахунку займенник береться для лісовой та гірськой зони.
Порядок виконання
Розраховуєм площі зон негативного впливу транспортного потоку і впливутранспортного потоку і дороги на навколишнє середовище для кожної категорії дороги окремо:
Fіn=, км2 (9.1)
де n – зона негативного впливу транспортного потоку і дороги на навколишнє середовище;
і – категорія автомобільної дороги;
к – розмір n-ї зони негативного впливу транспортного потоку і дороги і-ї категорії на навколишнє середовище, м;
ПЧ – ширина проїзної частини і-ї категорії, м;
L – довжина доріг і-ї категорії, м.
Відсоток площі яку займає кожна зона в даній області розраховується за формулою:
Пn= (9/2)
де Fобл - площа області, км2.
Розрахунок площ (FА, FБ, FВ)
L1 = - км;
L2 = 279 км;
L3 = 984 км;
L4 = 3937 км;
L5 = 612 км.
Розрахуєм зону А:
LА=(30*2+20)*0/1000+(30*2+7,5)*279/1000+(12*2+7)*984/1000+(6*2+6)*3937/1000+(6*2+4,5)*612/1000=130,301
Відсоток площі яку займає зона А в даній області:
РА=130,301*100%/24600=0,53
Розрахуєм зону Б:
LБ=(300*2+20)*0/1000+(200*2+7,5)*279/1000+(100*2+7)*984/1000+
+(60*2+6)*3937/1000+(60*2+4,5)*612/1000=889,6365
Відсоток площі яку займає зона Б в даній області:
РБ = 889,637*100%/24600=3,62
Розрахуєм зону В:
LВ=(3000*2+20)*0/1000+(2000*2+7,5)*279/1000+(600*2+7)*984/1000+
+(300*2+6)*3937/1000+(300*2+4,5)*612/1000=5061,557
Відсоток площі яку займає зона В в даній області:
PB= 5061,557*100%/24600=20,58
Висновки
По розрахованому комплексному показнику екологічної безпеки можна зробити висновки, що на забруднення атмосфери в більший мірі впливає забруднення оксидом вуглецю на пікетах 41-42 в населеному пункті. В першу чергу необхідно направити заходи та кошти на його зменшення.
В другу чергу необхідно зменшити вплив шуму транспортних засобів на пікетах 45-47 в населеному пункті, розробляти нормативні документи по впливу шуму, регламентувати рівень шуму, створювати дорожні покриття зі звукопоглинаючими властивостями, створювати шумозахисні площадки.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. ДСТУ 218 – 02071168 – 096 – 2003. Охорона навколишнього середовища. Автомобільні дороги загального користування. Оцінка й прогнозування екологічного стану доріг на виробничих базах. – К.: Укравтодор, 2003 – с. 41 – 47.
2. СНиП 2.01.02-82 “Строительная климатология и геофизика”/Госстрой СССР – М; Стройиздат, 1993 – 136с.
3. СНиП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”/ Госстрой СССР – М; Стройиздат, 1986 – 2с.
4. Методика розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин /ОНД- 86-1-л.:Гідрометеоіздат.
5. Закон України “Про автомобільні дороги” 09.2005р.
6. Канило П.М., Бей И.С., Ровенський А.И. «Автомобиль и окружающая среда» - Х.: Прапор, 2000.
7. Шаповалов А.Л. « Прогнозирование загрязнения атмосферного воздуха в придорожном пространстве» - Х.:ХНАДУ,2002 – С. 82-84.
8. Шаповалов А.Л. Оценить уровень загрязнения атмосферного воздуха отработавшими газами автомобилей на участке магистральной улицы – К.:МПП, 1984 – С. 74-77.
9. Шаповалов А.Л., Алексеев О.П., Гаврилов Э.В. и др. Персональная ЭВМ в проектировании автомобильных дорог. – К.: УМКВО,1988 – С.106.
10. Шаповалов А.Л., Линник И.Э. Оценка экологической безопасности автомобильных дорог//Вестник ХГАДТУ. – Х.:РИО ХГАДТУ,2000 – С.170-173.