常用的河流水质模式及其选择见下表: 河流及污染物特征 适用的水质模式 1.持久性污染物(连续排放) 完全混合河段 河流完全混合模式 ⑴河流二维稳态混合模式(直角坐标系) 横向混合过程段 ⑵河流二维稳态累积流量模式(累积流量坐标) 沉降作用明显河段 河流一维稳态模式,沉降作用近似为dc/dt=-K3c(K3为沉降速率) 2.非持久性污染物(连续排放) 完全混合河段 河流一维稳态模式,一级动力方程dc/dt=-K1c(K1为降解速率) ⑴河流二维稳态混合衰减模式(直角坐标系) 横向混合过程段 ⑵河流二维稳态累积流量衰减模式(累积流量坐标) 沉降作用明显河段 河流一维稳态模式,沉降作用近似为dc/dt=-(K1+K3)c 3.溶解氧 河流一维DO-BOD耦分模式(如S-P模式) 4.瞬时源(或有限时段源) 中、小河流 河流一维准稳态模式(流量定常—污染负荷变化) 大型河流 河流二维准稳态模式 【水质模型的空间维数】:①大多数的河流水质预测评价采用一维稳态模型。②大中型河流中的废水排放,横向浓度梯度(变化)较明显,需要采用二维模型进行预测评价。③一般不采用三维模型。④在混合过程段下游河段(x>L),可以采用一维模型;在混合过程段(x≤L),应采用二维模型。⑤不考虑混合距离的重金属污染物、部分有毒物质及其他保守物质的下游浓度预测,可采用零维模型。⑥对于有机物降解性物质,当需要考虑降解时,可采用零维模型分段模型,但计算精度和实用性较差,最好用一维模型求解。
混合过程段长度的计算公式:L=(0.4B-0.6a)Bu/[(0.058H+0.0065B)(gHi)?]
式中:L—混合过程段长度,m;B—河流宽度,m;a—排放口距岸边的距离,m;u—河流断面平均流速,m/s;H—平均水深,m;g—重力加速度,9.81 m/s2;i—河流坡度。
河流水质数学模式预测方法: 1.河流稀释混合模式 ⑴点源:河水、污水稀释混合方程:c= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh)
式中:c—污水与河水混合后的浓度,mg/L;cp—排放口处污染物的排放浓度,mg/L;Qp—排放口处的废水排放量,m3/s。ch—河流上游某污染物的浓度,mg/L;Qh—河流上游的流量,m3/s。
⑵非点源方程:对于沿程有非点源(面源)分布入流的情形,可按下式计算河段污染物的浓度: c=(cpQp+chQh)/Q+Ws/86.4Q ;Q=Qp+Qh+Qsx/xs
式中:Ws—沿程河段内非点源汇入的污染物总负荷量,kg/d;Q—下游x距离处河段流量,m3/s;Qs—沿程河段内非点源汇入的水量,m3/s;xs—控制河段总长度,km;x—沿程距离(0≤x≤xs),km。
⑶考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型。当需要区分溶解态和吸附态的污染物在河流水体中的指标耦合,应引入分配系数(Kp)。其物理意义是在平衡状态下,某种物质在固液两相间的分配比例。式中:Kp =X/c c—溶解态浓度,mg/L;X—单位质量固体颗粒吸附的污染物质量,mg/mg;Kp—分配系数,L/mg。对于
-6
有毒有害污染物,在已知其在水体中的总浓度的情况下,溶解态的浓度计算:c= cT/(1+KpS×10)
式中:c—溶解态浓度,mg/L;cT—总浓度,mg/L;S—悬浮固体浓度,mg/L;Kp—分配系数,L/mg。 2.河流的一维稳态水质模式。对于溶解态污染物,当污染物在河流横向方向上达到完全混合后,描述污染物的输移、转化的微分方程为:
(6-6)
式中:A—河流横断面面积:Q—河流流量;c—水质组分浓度;DL—综合的纵向离散系数;SL—直接的点源或非点源强度:SB—上游区域进入的源强; SK—动力学转化率,正为源,负为汇。
设定条件:稳态(?/?t=0),忽略纵向离散作用,上述微分方程的解:c=c0exp[-Kx/(86400u)] (6-7) 式中:c0—初始浓度,按点源河流完全混合模式求得,mg/L;u—河流流速,m/s;x—从计算初始点到下游计算断面的距离,m;c—计算断面的污染物浓度,mg/L。
3.Streeter-Phelps模式。是研究河流溶解氧与BOD关系的最早的、最简单的耦合模型。它的基本假设为:河流为一维恒定流,污染物在河流横断面上完全混合;氧化和复氧都是一级反应,反应速率常数是定常的,氧亏的净变化仅是水中有机物耗氧和通过液-气界面的大气复氧的函数。Streeter-Phelps模式:
c=c0exp[-K1x/(86400u)]
D=[K1c0/(K2-K1)]{exp[-K1x/(86400u)]-exp[-K2x/(86400u)]}+D0exp[-K2x/(86400u)] (6-8) 其中,c0= (cpQp+chQh)/(Qp+Qh) (6-9) D0= (DpQp+DhQh)/(Qp+Qh) (6-10)
式中:Qp—废水排放量,m3/s;Qh—河流流量,m3/s;D—亏氧量即DOf-DO,mg/L;D0—计算初始断面亏氧量,mg/L;Dp、Dh—污水、上游来水中溶解氧亏值,mg/L;u—河流断面平均流速,m/s;X—沿程距离,m;c—沿程浓度,mg/L。DO、DOf—溶解氧、饱和溶解氧浓度,mg/L;K1、K2—耗氧、复氧系数,1/d。 临界氧亏点xC的位臵为:
4.河流二维稳态水质模式 ⑴二维稳态水质方程:①顺直均匀河流。②用累积流量坐标表示的二维水质方程。
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⑵连续点源的河流二维水质模式。在EIA中,若要求预测不同水期的水质影响时,需要根据具体情况分析是采用岸边排放模式还是离岸排放模式进行预测计算。
5.常规污染物瞬时点源排放水质预测模式 ⑴瞬时点源的河流一维水质模式;⑵瞬时点源的河流二维水质模式。 6.有毒有害污染物(比重≤1)瞬时点源排放预测模式 (八)了解湖泊、河口、近海水质预测模式的运用 1.湖泊(水库)水EI预测方法 ⑴湖泊、水库水质箱模式 ⑵湖泊、水库富营养化预测模型(磷负荷模型): ①Vollenweider(沃伦伟德)负荷模型;②Dillon(迪龙)负荷模型。 2.河口、海湾水EI预测方法 ⑴潮汐河流一维水质预测模式:①一维的潮汐河流水质方程;②一维潮平均的水质方程。 ⑵海湾二维水质预测模式:①海湾潮流模式;②海湾二维水质模式。
三、地下水环境影响评价与防护(P226)
(一)熟悉地下水EI预测应考虑的重点区域(新增内容)(导则内容)
⑴已有、拟建和规划的地下水供水水源区。⑵主要污水排放口和固废堆放场的地下水下游区域。⑶地下水EI的敏感区域(如重要湿地、与地下水相关的自然保护区和地质遗迹等)。⑷可能出现环境水文地质问题的主要区域。⑸其他需要重点保护的区域。
(二)熟悉污染物在地下水含水层的运移特征(新增内容)
污染物进入包气带和含水层中将发生机械过滤、溶解和沉淀、氧化和还原、吸附和解吸、对流和弥散等一系列物理、化学和生物过程;有机污染物在一定的温度、pH值和包气带中的微生物作用下,还可能发生生物降解作用。这些作用既可以单独存在,也可以多种作用同时发生。
⑴机械过滤:机械过滤作用指污染物经过包气带和含水层介质过程中,一些颗粒较大的物质团因不能通过介质空隙,而被阻挡在介质中的现象。
⑵溶解:存在于包气带的污染物在大气降水入渗作用下,包气带水在向下渗透时,会将污染物或由其转化产生的可溶物质溶解出来,下渗进入地下水。沉淀:某些污染物的pH值、氧化还原电位发生变化,水中的污染物浓度大于饱和度,一些已经溶解的污染物会沉淀析出。溶解与沉淀实质上是强极性水分子和固体盐类表面离子产生了较强的相互作用。如果这种作用的强度超过了盐类离子间的内聚力,就会生成水合离子。化合物的溶解和沉淀主要取决于①其组成的离子半径、电价、极化性能、化学键的类型及其他物理化学性质;②与环境条件如温度、压力、水中其他离子浓度、水的PH值和Eh条件密切相关。
⑶氧化和还原:氧化与还原反应是指污染物中的元素或化合物电子发生转移,导致化合价态改变的过程。影响因素:氧化与还原作用受pH值影响,并与地下水所处的氧化还原环境有关。
⑷吸附与解吸:是污染物在土壤或包气带与水相、气相介质之间发生的重要的物理化学过程,吸附为污染物由液相或气相进入固相的过程,解吸过程则相反。作用:吸附和解吸影响着污染物与地下水、空气之间的迁移或富集,也影响着污染物的化学反应和有机物的微生物降解过程。影响因素:污染物质的吸附和解吸主要与污染物在水中的浓度和污染物质被吸附在固体介质上的固相浓度有关。
⑸对流和弥散:污染物质在地下水中的运移受地下水的对流、水动力弥散和化学反应等的影响。污染质随地下水的运动而产生的问题,即为对流问题。地下水中的污染质运移还存在着水动力弥散,水动力弥散使污染质点的运移偏离了地下水流的平均速度。发生偏离原因:①由于浓度场的作用存在着质点的分子扩散;②微观上,孔隙结构的非均质性和孔隙通道的弯曲性导致了污染质点的弥散现象;③宏观上所有孔隙介质都存在着的非均质性。
(三)熟悉CP地下水EI预测方法(新增内容)(导则内容)
包括数学模型法和类比预测法。其中,数学模型法包括数值法、解析法、均衡法、回归分析、趋势外推、时序分析等方法。⑴一级评价应采用数值法;二级评价中水文地质条件复杂时应采用数值法,简单时可采用解析法;三级评价可采用回归分析、趋势外推、时序分析或类比预测法。⑵采用数值法或解析法预测时,应进行参数识别和模型验证。⑶采用解析模式预测污染物在含水层中的扩散时,一般应满足以下条件:①污染物的排放对地下水流场没有明显的影响。②预测区内含水层的基本参数(如渗透系数、有效孔隙率)不变或变化很小。⑷采用类比分析法时,应给出具体的类比条件。类比分析对象与拟预测对象之间应满足以下条件:①二者的环境水文地质条件、水动力场条件相似。②二者的工程特征及对地下水环境的影响具有相似性。
(四)了解地下水影响半径确定方法的适用条件(新增内容)
1.适用条件:有两个观察完整井抽水时。注:确定R值较可靠的方法之一。 ⑴潜水:lgR=[S1(2H-S1)lgr2-S2(2H-S2)lgr1]/(S1-S2)(2H-S1- S2) ⑵承压水:lgR=(S1lgr2-S2lgr1)/(S1-S2) 2.适用条件:有一个观察孔完整井抽水时。注:精度较上式差,一般偏大。 ⑴潜水:lgR=[Sw(2H-Sw)lgr1-S1(2H-S1)lgrw]/(Sw-S1)(2H-Sw- S1) ⑵承压水:lgR=(Swlgr1-S1lgrw)/(Sw-S1) 3.适用条件:无观察孔完整井抽水时。注:精度较上式差,一般偏大。
⑴潜水:lgR=1.366(2H-Sw)Sw/Q+lgrw ⑵承压水:lgR=2.73KwSw/Q+lgrw
4.适用条件:近地表水体单孔抽水时。注:可得出足够精度的R值。潜水、承压水:R=2d
5.适用条件:计算松散含水层井群或基坑矿山巷道抽水初期的R值。注:对直径很大的井群和单井算出的R值过大;计算矿坑R值偏小。潜水:R=2S(HK)?
?
6.适用条件:计算承压水抽水初期的R值。注:得出的R值为概略值。承压水:R=10S(K)
7.适用条件:含水层缺乏补给时,根据单孔非稳定抽水试验确定影响半径。注:α为系数,固定流量
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抽水时取小值;固定水位抽水时取大值。
⑴潜水:R=[αK(H-0.5Sw)t/μ]? (α=2.25~4.0) ⑵承压水:R=[aαt]? (α=2.25~π) S—水位降深,m;;;H—潜水含水层厚度,m;r—观察井井径,m;Sw—抽水井中水位降深,m;rw—抽水井半径,m;K—含水层渗透系数,m/d;m—承压含水层厚度,m;d—地表水距抽水井距离,m;μ—重力给水度。
(五)了解地下水量均衡法、地下水溶质运移解析法及其适用条件(新增内容)(导则内容) 1.地下水量均衡法。属于集中参数方法,适用于进行区域或流域地下水补给资源量评价。 对于选定的均衡域,在均衡计算期内水量均衡方程:∑Q补-∑Q排-Q开=ΔQ
Q补—地下水各种补给量之和,m3/d;Q排—地下水各种排泄量之和,m3/d;Q开—地下水开采总量,m3/d;ΔQ—均衡域内地下水储存量的变化量。承压含水层:ΔQ =μ*F·ΔH,潜水含水层:ΔQ =μF·ΔH。
2
其中,F—均衡域面积,m;μ*—承压含水层释水系数;μ—潜水含水层给水度;ΔH—均衡期内,均衡域地下水水位变化幅度,m。均衡期一般选择5a、10a或20a。各均衡要素的选取应根据评价区域内水文地质条件确定。
2.地下水溶质运移解析法。应用条件:求解复杂的水动力弥散方程定解问题非常困难,实际问题中多靠数值方法求解。但可以用解析解对数值法进行检验和比较,并用解析解去拟合观测资料以求得水动力弥散系数。预测模型:⑴一维稳定流动一维水动力弥散问题。①一维无限长多孔介质柱体,示踪剂瞬时注入方程。②一维半无限长多孔介质柱体,一端为定浓度边界方程。⑵一维稳定流动二维水动力弥散问题。①瞬时注入示踪剂—平面瞬时点源方程。②连续注入示踪剂—平面瞬时点源方程。
(六)熟悉不同类型CP地下水EIA采用的方法(新增内容)(导则内容) 1.Ⅰ类CP地下水EI预测
1)解析法。⑴一维弥散解析法。 ①瞬时污染源解析式: ②连续污染源解析式: ⑵二维弥散解析法。 ①瞬时污染源解析式: ②连续污染源解析式:
2)数值法。适用条件:复杂边界条件、含水层非均质、多个含水层的地下水系统。 模型应用过程:
2.Ⅱ类CP地下水EI预测
1)地下水量均衡法。应用范围十分广泛,是Ⅱ类CP的地下水评价与预测中最常用、最基本的方法。可用于区域又可用于局域水量计算,既可估算补、排总量又可计算某一单项补给量。
⑴基本原理:根据水量平衡原理,利用均衡方程待求水量的一种方法。在一定时段内,任一均衡区进出水量大体保持下面的平衡关系:Q补-Q排=±ΔQ储
由于水量均衡关系是针对某一时段而言的,所以上式又可写成:Q补Δt-Q排Δt=±μF·Δh
⑵应用步骤:①确定均衡区。②确定均衡要素。常见的补给项:大气降水入渗补给量;地表水渗漏补给量;地表水侧向径流补给量;相邻含水层越流补给(多个含水层时);回灌补给量(农灌区)。常见的排泄项:地下水向地表的渗出或滴流量;地下径流的侧向排泄量;地下水的蒸腾排泄量;地下水的开采量;相邻含水层的越流排泄量。③确定均衡期。可根据评价的需要确定,最好选择有代表性的水文年(平水年)进行补给量的计算。④建立水量均衡方程。⑤计算补给量和排泄量。
⑶均衡项的水量计算方法。
①大气降水入渗补给量的计算。Q=α·F·P 式中:α—降水入渗系数;F—接受降水入渗的地表面积,2
m;P—多年平均的年降水量(降水深),m/a。地下径流滞缓地区:α=μ·Δh/P 式中:μ—水位变动带介质的饱和差;Δh—次降水所引起的水位抬升值,m;P—次降水量,m。
地下径流较强地区:
②地表水渗漏补给量的计算。
a.断面流量差法。Q渗=(Q1-Q2)Δt Q1、Q2—河渠上、下游侧流断面的平均流量,m3/s。 b.渗流断3
面法。Q渗=KLIh 式中:Q渗—河渠一侧的渗漏补给量,m/d;K—含水层渗透系数,m/d;L—河渠渗漏段的长度,m; I—河渠某一侧地下水的水力梯度;h—水力坡度取值段含水层的厚度,m。
③灌溉入渗补给量的计算。a.田间灌溉试验法。Q渗=μ·Δh·F 式中:Q渗—次灌溉入渗补给量,m3;μ—灌溉地块的土壤给水度;Δh—试验区地下水位平均上升幅度,m; F—试验地块的面积,m2。
b.田块的水量均衡法。灌溉入渗补给量=实测的灌水量-排放量-蒸发量-其他消耗量。
④潜水蒸发量的计算。在潜水面埋深较小的地区,蒸发往往是潜水的主要排泄途径。潜水蒸发强度ε(mm/d):单位时间的潜水蒸发量(深度)。ε=λE0(1-h/hmax)n 式中:λ—修正系数,视地表有无作物和作物情况而定;E0—水面蒸发强度,mm;h—潜水埋深,m;hmax—潜水蒸发的极限深度,m;n—与土壤质地有关的指数,n=1~3。
2)解析法。⑴应用条件:只适用于含水层几何形状规则、方程式简单、边界条件单一的情况。可以给出在各种参数值的情况下渗流区中任意一点的水位(水头)值。⑵计算过程:①利用勘察试验资料确定计算所需的水文地质参数。②根据水文地质条件进行边界概化,同时依需水量拟定开采方案,选择公式。③按设计的单井开采量、开采时间计算各井点特别是井群中心的水位降落值。
3)数值法。适用于要求较高、条件复杂的水位预报。步骤:⑴水文地质条件分析。⑵建立水文地质概念模型和数学模型。水文地质条件概化:①计算区几何形状的概化;②含水层性质的概化;③边界性质的概化;④参数性质的概化;⑤地下水流状态的概化。⑶确定模拟期和预报期。根据资料情况和评价要求确
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定。模拟期(一般取一个水文年或若干个水文年)主要用来识别水文地质条件和计算地下水补给量,而预测期用于评价地下水可开采量和预测一定开采量条件下的地下水位。⑷水文地质条件识别(模型识别)。在给定参数、各补排量和边界、初始条件的情况下,通过比较计算水位与实际观测水位,验证该数值模型的正确性。⑸地下水水位预报。
防止污染物进入地下水含水层的主要措施 1.水环境管理措施:我国的《EP法》、《水法》、《水污染防治法》和《饮用水源保护区污染防治管理规定》等有关法律法规明确规定:①禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。②禁止利用无防渗漏措施的沟渠、坑塘等输送或者存贮含有毒污染物的废水。含病原体的污水和其他废弃物。③多层地下水含水层水质差异大的,应当分层开采;对已受污染的潜水和承压水,不得混合开采。④兴建地下工程设施或者进行地下勘探、采矿等活动,应当采取保护性措施;防止地下水污染。⑤人工回灌补给地下水,不得恶化地下水质。
2.地下水环境监测措施:建设单位要建立和完善水环境监测制度,对厂区及周边地下水进行监测。监测布点原则:①以建设厂区为重点,兼顾外围:厂区内可能的污染设施如有毒原料储罐、污水储存池、固废堆放场地附近均需设臵监测点。②以下游监测为重点,兼顾上游和侧面。③对地下水进行分层监测,重点放在易受污染的浅层潜水和作为饮用水源的含水层,兼顾其他含水层。④地下水监测每年至少两次,分丰水期和枯水期进行,重点区域和出现异常情况下应增加监测频率。⑤水质监测项目可参照《生活饮用水水质标准》和《地下水质量标准》,可结合地区情况适当增减。监测项目必须包括CP的特征污染因子,如炼油厂监测项目必须包括石油烃、苯、二甲苯等特征污染物。
3.合理规划布局和改进生产工艺。4.划定饮用水地下水源保护区。
四、声环境影响预测与评价(P259)
(一)掌握噪声级相加与相减计算方法 1.噪声级的相加 ⑴公式法。①对数换算:P1=P010L1/20 P2=P010L2/20
2222 L1/10L2/10
②能量加和:(P1+2)=P1+P2=P0(10+10)
L1/10 L2/10
③合成声压级:L1+2=10lg(10+10)
Li/10
④几个声压级相加的通用式:L总=10lg(∑10) (i=1~n) (重点) Li—某一个声压级,dB ⑤若几个声压级均相同,简化为:L总=LP+10lgN LP—单个声压级,dB;N—相同声压级的个数。 ⑵查表法:利用分贝和增值表直接查出不同声级值加和后的增加值,然后计算加和结果。在一般有关工具书或教科书中均附有该表。记住声压级差(L1-L2)dB,0对应增值△L为3,6对应1,9对应0.5。
0.1L0.1L
2.噪声级的相减:L1=10lg(10合-102) ★(二)熟悉实际声源近似为点声源的条件
1.点声源定义:以球面波形式辐射声波的声源。从理论上可以认为任何形状的声源,只要声波波长远远>声源几何尺寸,该声源就可视为点声源。
2.实际声源近似为点声源的条件:⑴对于单一声源,如声源中心到预测点之间的距离超过声源最大几何尺寸2倍时,该声源可近似为点声源。⑵由众多声源组成的广义噪声源,如道路、铁路交通或工业区,可通过分区用位于中心位臵的等效点声源近似。某一分区等效为点声源的条件:①分区内声源有大致相同的强度和离地面的高度、到预测点有相同的传播条件;②等效点声源到预测点的距离(d)应>声源最大尺寸(Hmax)2倍(d>2Hmax),如距离较小(d≤2Hmax),总声源必须进一步划分为更小的区。等效点声源的声功率级等于分区内各声源声功率级的能量和。实际上任何线声源和面声源均可采用分区的方法简化为点声源,然后通过每一个点声源在预测点产生的声级的叠加,获得线声源或面声源对于测点的影响。(结合导则掌握)
(三)掌握点声源几何发散衰减公式、计算和应用 1.已知点声源声功率级时的距离发散衰减 ①在自由声场条件下,点声源的声波遵循球面发散规律,按声功率级作为点声源评价量,其衰减公式:ΔL=10lg[1/(4πr2)] (8-1) 式中:ΔL—距离增加产生衰减值,dB;r—点声源至受声点的距离,m。
②在距离点声源r1处至r2处的衰减值:ΔL=20lg(r1/r2) (8-2)
当r2=2r1时,ΔL=-6(dB),即点声源声传播距离增加一倍,衰减值是6(dB)。 2.已知靠近点声源r0处声级时的几何发散衰减
无指向性点声源几何发散衰减的基本公式:L(r)=L(r0)-20lg(r/r0) (8-3) L(r),L(r0)—r,ro处的声级 3.具有指向性声源几何发散衰减:L(r)=L(r0)- 20lg(r/r0) LA(r)=LA(r0)-20lg(r/r0) (8-4)
上式中,L(r)与L(r0),LA(r)与LA(r0)必须是在同一方向上的声级。如r,ro是距指向性声源不同方向上的距离,则不能用上式直接计算。
(四)熟悉线声源、面声源几何发散衰减公式、计算和应用 1.线声源随传播距离增加引起的衰减 ⑴无限长线声源的几何发散衰减。按严格要求,当r/l<1/10时,可视为无限长线声源。 ①在自由声场条件下,按声功率级作为线声源评价量,则r处的声级L(r)可由下式计算: L(r)=LW-10lg[1/(2πr)] (8-5) LW—单位长度线声源的声功率级,dB;r—线声源至受声点的距离,m。 ②经推算,在距离无限长线声源r1至r2处的衰减值为:ΔL=10lg(r1/r2) (8-6)
当r2=2r1时, 由上式可算出ΔL= -3dB,即线声源声传播距离增加一倍,衰减值是3dB。 ③已知垂直于无限长线声源的距离ro处的声级,则r处的声级为:L(r)=L(r0)-10lg(r/r0) (8-7) ④公式(8-7)中的第二项表示了无限长线声源的几何发散衰减:Adiv=10lg(r/r0) (8-8) ⑵有限长线声源的几何发散衰减。设线声源长度为l0,单位长度线声源辐射的倍频带声功率级为Lw。在线声源垂直平分线上距声源r处的声压级为:LP(r)=Lw+10lg[1/r·arctg(l0/2r)]-8 (8-9) 或
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LP(r)=LP(r0)+10lg{[1/r·arctg(l0/2r)]/[1/r0·arctg(l0/2r0)} (8-10) ①当r>l0且ro>l0时,公式(8-10)可近似简化为: LP(r)=LP(r0)-20lg(r/r0) (8-11) 即在有限长线声源的远场,有限长线声源可当作点声源处理。 ②当r<l0/3且ro<l0/3时,公式(8-10)可近似简化为:LP(r)=LP(r0)-10lg(r/r0) (8-12) 即在近场区,有限长线声源可当作无限长线声源处理。 ③当l0/3<r<l0,且l0/3<ro<l0时,公式(8-10)可作近似计算:LP(r)=LP(r0)-15lg(r/r0) (8-13) 2.面声源随传播距离增加引起的衰减
一个大型机器设备的振动表面,车间透声的墙壁,均可以认为是面声源。如果已知面声源单位面积的声功率为W,面声源可看作由无数点声源连续分布组合而成,其合成声级可按能量叠加法求出。
作为一个整体的长方形面源(b>a,长度b、高度a),中心轴线上的几何发散声衰减可近似如下:①预测点和面声源中心距离rb/π时,距离加倍衰减趋近于6dB,类似点声源衰减:(Adiv≈20 lg(r/r0))。
(五)熟悉噪声从室内向室外传播的计算方法
1.室内和室外声级差的计算:当声源位于室内,设靠近开口处(或窗户)室内和室外的声级分别为L1和L2。若声源所在室内声场近似扩散声场,且墙的隔声量远>窗的隔声量,则室内和室外的声级差为:NR=L1-L2=TL+6 (8-14) TL—窗户的隔声量,dB。NR—室内和室外的声级差,或称插入损失,dB。 TL、NR均和声波的频率有关。其中L1可以是测量值或计算值,若为计算值时,按下式计算:
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L1=LW1+10lg[Q/(4πr1)+4/R] (8-15) 式中:LW1—某个室内声源在靠近围护结构处产生的倍频带声功率级;r1—某个室内声源与靠近围护结构处的距离;Q—指向性因子;通常对无指向性声源,①当声源放在房间中心时,Q=1;②当放在一面墙的中心时,Q=2;③当放在两面墙夹角处时,Q=4;④当放在三面墙夹角处时,Q=8;L1—靠近围护结构处的倍频带声压级。R—房间常数:R=Sα/(1-α) (8-16) S—房间内表面面积,m2;α—平均吸声系数。
2.等效室外声源的声功率级计算:首先用(8-15)计算出某个声源在某个室内围护结构处(如窗户)的倍频带声压级,然后计算出所有室内声源在靠近围护结构处产生的总倍频带叠加声压级(按噪声级叠加计算求和),再将室外声级L2和透声面积换算成等效室外声源,计算出等效声源的倍频带声功率级:
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Lw2=L2(T)+10 lgS (8-17) Lw2—等效声源的倍频带声功率级;S—透声面积,m;L2—室外声级。等效室外声源的位臵为围护结构的位臵。由此按室外声源方法计算等效室外声源在预测点产生的声级。
(六)熟悉声EIA的方法 ⑴基本要求和方法:①评价项目建设前环境噪声现状;②评价CP在建设期、运行期噪声影响程度、超标范围和超标状况;③分析受影响人口的分布状况;④分析CP的噪声源分布和引起超标的主要噪声源或主要超标原因;⑤分析CP选址、设备布臵和选型的合理性,分析项目设计中已有的噪声防治措施的适用性和防治效果;⑥评价必须增加或调整的适用本工程的噪声防治措施,分析其经济、技术的可行性;⑦提出针对该项工程有关环境噪声监督管理、环境监测计划和城市规划方面的建议。
⑵工矿企业声EIA:①按厂区周围敏感目标所处的环境功能区类别评价噪声影响的范围和程度,说明受影响人口情况;②分析主要影响的噪声源,说明厂界和功能区超标原因;③评价厂区总图布臵和控制噪声措施方案的合理性和可行性,提出必要的替代方案;④明确必须增加的噪声控制措施及其降噪效果。
⑶公路、铁路声EIA:除上述的评价基本要求和方法,公、铁路声EIA还需着重分析、说明以下问题:①评价沿线评价范围内各敏感目标按标准要求预测声级的达标及超标状况,并分析受影响人口的分布情况;②对工程沿线两侧的城镇规划受到噪声影响的范围绘制等声级曲线,明确合理的噪声控制距离和规划建设控制要求;③结合工程选线和建设方案布局,评价其合理性和可行性,必要时提出环境替代方案;④对提出的各种噪声防治措施需进行经济技术论证,在多方案比选后规定应采取的措施并说明其降噪效果。
⑷机场飞机噪声EIA:①依据《机场周围飞机噪声环境标准》GB 9660—88 评价 WECPNL评价量70dB、75dB、80dD、85dB、90dB等值线范围内各敏感目标的数目,受影响人口的分布情况;②结合工程选址和机场跑道方案布局,评价其合理性和可行性,必要时提出环境替代方案;③对超过标准的环境敏感区,按照等值线范围的不同提出不同的降噪措施,并进行经济技术论证。
(七)了解户外声传播除几何发散衰减外的其他衰减计算
1.空气吸收引起的衰减(Aatm) 计算:Aatm=α(r-r0)/1000 (8-18)
式中:α为温度、湿度和声波频率的函数,预测计算中一般根据CP所处区域常年平均气温和湿度选择相应的空气吸收衰减系数,dB/km。
2.地面效应衰减(Agr)。地面类型:a)坚实地面包括铺筑过的路面、水面、冰面以及夯实地面。b)疏松地面包括被草或其他植物覆盖的地面,以及农田等适合于植物生长的地面。c)混合地面由坚实地面和疏松地面组成。声波越过不同地面时,其衰减量是不一样的。
3.有限长薄屏障在点声源声场中引起的衰减计算( Abar )
位于声源和预测点之间的实体障碍物,如围墙、建筑物、土坡或地堑等起声屏障作用,从而引起声能量的较大衰减。在EIA中,可将各种形式的屏障简化为具有一定高度的薄屏障。
(八)了解绘制等声级线图的技术要求 ⑴计算出各网格点上的噪声级(如Leq、WECPNL)后,再采用某种数学方法计算并绘制出等声级线。⑵等声级线的间隔应≯5dB(一般选5 dB)。①对于Leq,等声级线最低值应与相应功能夜间标准值一致,最高值可为75dB;②对于LWECPN,一般应有70dB、75dB、80dB、85dB、90dB的等声级线。⑶作用:等声级线图直观地表明了项目的噪声级分布,为分析功能区噪声超标状况提供了方便,同时为城市规划、城市环境噪声管理提供了依据。
五、生态影响预测与评价(P271)
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