Метод и средства контроля уровня шумового загрязнения индустриального центра: на примере города Барнаула тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат технических наук Литвиненко, Светлана Александровна

• Литвиненко, Светлана Александровна
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Литвиненко, Светлана Александровна

Введение

Глава 1 Теоретические основы построения ГИС "Шумовая карта г. Барнаула"

1.1 Шумовые характеристики современных городов

1.2 Источники шума на территории индустриального центра и их основные характеристики

1.3 Критерии измерения и оценки шума окружающей среды города

1.4 Теоретические основы построения ГИС

Глава 2 Создание базы данных уровня шумового загрязнения индустриального центра на примере г. Барнаула

2.1 Приборы и методы натурных измерений

2.2 Разработка базы данных шумового загрязнения

Глава 3 Анализ натурных измерений и разработка математической модели расчета уровня шумового загрязнения

3.1 Анализ натурных измерений

3.2 Исходные данные для построения математической модели

3.3 Учет ослабления звука различными препятствиями в математической модели

3.4 Приближенные методы расчета звуковых полей

3.5 Разработка математических моделей расчета уровней шумовых полей в условиях современного города

3.6 Алгоритмы численных методов расчета уровней звука, создаваемых источниками шума в свободном звуковом поле

Глава 4 ГИС "Шумовая карта г. Барнаула"

4.1 Исходные материалы для построения ГИС

4.2 Описание разработанной ГИС 82 Основные выводы и результаты 89 Список литературы 90 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод и средства контроля уровня шумового загрязнения индустриального центра: на примере города Барнаула»

Сегодня шум - один из важных факторов вредного влияния нашей цивилизации на окружающую среду, он опасен не менее чем загрязнение воздуха или воды. От 30 до 40% современных горожан проживает в условиях шумового дискомфорта. Акустическое загрязнение становиться причиной различных заболеваний, ведет к ухудшению качества жизни и экономическим потерям, снижает производительность труда на предприятиях.

Основным источником шума в современных городах, в том числе и в Барнауле, является автомобильный транспорт, вклад которого составляет 60 -80% всех шумов, проникающих в места пребывания ^человека. Автомобильный парк города и края постоянно растет, за последнее десятилетие он увеличился на треть, в основном за счет легкового транспорта, вдвое увеличилось число автобусов. Вместе с этим продолжает увеличиваться доля автомобилей с* большим сроком эксплуатации, выработавших свой технический ресурс и являющихся наиболее неблагоприятными по акустическим характеристикам.

Острой для Барнаула является проблема транзитного транспорта. Подавляющая часть загородных транспортных автомагистралей не имеют обходов города и связаны между собой в пределах городских улиц и дорог, что ведет к концентрированию транспортных потоков. Кроме этого, в г. Барнауле необходимо отметить следующие недостатки архитектурно-планировочной организации территории негативно влияющие на акустический фон городской среды: низкую пропускную способность автомагистралей, сокращение площади зеленых насаждений.

Создание акустического благополучия в городе - проблема многих отраслей градостроительства. Её решение возможно только при комплексном подходе, максимально учитывающим все геоэкологические особенности исследуемой территории. Наиболее точно это возможно сделать при использовании геоинформационных систем и технологий.

Глава 1 Теоретические основы построения ГИС "Шумовая карта г. Барнаула"

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Литвиненко, Светлана Александровна

Основные выводы и результаты

1. Для более точной оценки акустического загрязнения примагистральных территорий необходим комплексный подход, включающий натурные измерения уровней шума, расчет проектных значений и превышений допустимых уровней, графическое отображение шумового загрязнения и зонирование исследуемых территории по степени комфортности.

2. Проведенный анализ факторов, влияющих на акустический режим примагистральных территорий, позволяет утверждать, что для территорий сложившейся городской застройки определяющими являются интенсивность движения автомобильного потока и его состав.

3. Проведенные натурные измерения подтверждают, что исследуемые примагистральные территории г. Барнаула находятся в зоне акустического дискомфорта. Негативное влияние высоких уровней транспортного шума на здоровье и работоспособность жителей примагистральных территорий объективно подтверждается данными социологического опроса и словесно-ассоциативного эксперимента.

4. Для оценки акустического режима примагистральных территорий разработана пространственно-картографическая модель на базе расчетно-аналитического модуля с применением ГИС-технологий, позволяющая повысить точность расчетов и наглядно отразить получаемые результаты в удобной для пользователя форме. Разработана принципиальная схема ГИС, необходимая для осуществления мониторинга акустических параметров окружающей среды.

5. Разработан комплекс рекомендаций, по снижению уровней шума на примагистральных территориях г. Барнаула. Основой шумозащитных мероприятий в условиях сложившейся городской застройки является перераспределение транспортных потоков.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Литвиненко, Светлана Александровна, 2009 год

1. Путилов К.А. Курс физики. Т.1. М.: ГИТТЛ, 1975 710 С.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.2. М.: Наука, 1982 496 С.

3. Факторович А.А., Постников Г.И. Защита городов от транспортного шума. Киев, Будивельник, 1982-С. 144

4. Ландау JI.Д., Лившиц Е.М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиздат, 1953

5. Справочник проектировщика. Защита от шума. М.: Стройиздат, 1974 С. 136

6. Кашевская Е.В. Влияние дорожных условий на генерацию и распространение транспортного шума: Автореферат дис. К.т.н., Минск, 1993.

7. Карагодина И.Л., Осипов Г.Л., Шишкин И.А. Борьба с шумами в городах. М.: Медицина, 1972 159 с.

8. Ржевкин С.Н. Курс лекций по теории звука. М.: Издательство Московского университета, 1960 336 с.

9. Колесников А.Е. Шум и вибрация. Л.: Судостроение, 1988 248 с.

10. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя. Т.: ИОМ СО РАН, 2001 280 с.

11. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984 400 с.

12. Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986 736 с.

13. ГОСТ 12.1.003 83. Шум. Общие требования безопасности.

14. ГОСТ 12.1.023 80 Шум. Методы установления значений шумовых характеристик стационарных машин.

15. ГОСТ 12.1.036 81. Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях.

16. ГОСТ 12.1.050 86. Методы измерения шума на рабочих местах.

17. Орлова Т.А. Проблемы борьбы с шумом на промышленных предприятиях. М.: Медицина, 1965 308 с.

18. Осипов Г.Л., Коробков В.Е., Краг Й. Распространение автотранспортного шума в малоэтажной застройке примагистральных территорий: Исследования по строительной акустике: Тр. Ин-таНИИСФ Госстроя СССР. М., 1981.

19. Горячева С.А., Суторихин И.А. Шумовые характеристики Барнаула.// Вопросы санитарно эпидемиологического благополучия в Алтайском крае. Б.: АзБука, 2003 -С.92-94.

20. Осипов Г.Л., Шишкин И.А. Градостроительные меры борьбы с шумом. М.: Стройиздат, 1975.

21. Шакиров Р.С., Михнюк Т.Ф., Жалковский В.И. Акустический режим городов и пути его улучшения. М. : 1986 44с.

22. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движения. -М.: Транспорт, 1983.

23. Самойлюк Е.П. Борьба с шумом в градостроительстве. Киев: Будивельник, 1975 125 с.

24. Самойлюк Е.П., Денисенко В.И., Пилипенко А.П. Борьба с шумом в населенных местах. Киев: Будивельник, 1981.

25. Руководство по разработке карт шума улично-дорожной сети городов. М.: Стройиздат, 1980 - 16 с.

26. Руководство по расчету и проектированию средств защиты застройки от транспортного шума. -М.: Стройиздат, 1982.

27. СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.

28. Серов Г.П. Экологическая безопасность населения и территорий Российской Федерации (Правовые основы, экологическое страхование и экологический аудит). -М.: Издательский центр «Аккил», 1998.

29. Jeda S., Ma Н., Кипо К. Prediction of the noise propagation in a city area composed of randomly distribution buildings. J. Acoust. Soc. Jap., 39, №4, 1983, p. 239-246.

30. Вибрация, шум и здоровье человека. Сборник научных трудов под редакцией Орлова, 1988.

31. Действие шума и вибрации на организм: Труды III Всесоюзной конференции по борьбе с шумом и вибрацией. Челябинск, 1980. 132 с.

32. Тэйлор Р. Шум. Пер. с англ. Исаковича М.А. М.: Мир, 1978. 308 с.

33. Ильячук Ю.М. Измерение и нормирование производственного шума. М.:1994 320 с.

34. Клюкин И. И., Колесников А. Е. Акустические измерения в судостроении. JL: Судостроение, 1982 256 с.

35. Колесников А. Е. Акустические измерения. JL: Судостроение, 1983 256 с.

36. Никонов А.В., Папернов Л.З. Измерители уровня звуковых сигналов. М.: Радио и связь. 1981- 112 с.

37. Справочник по технической акустике // Под ред. М. Хекла; пер. с нем. Виноградова Б.Д.Долоярцева Н.К. Л.: Судостроение, 1980 - 439 с.

38. Битюков В.И. Исследование шумовых характеристик автотранспортных потоков в примагистральной застройке городов. : Дис. к.т.н, Полтава, 1981.

39. Дрю Д. Теория транспортных потоков и управление ими. М.: Транспорт, 1972.

40. Кайно Г. Акустические волны: Устройства, визуализация и аналоговая обработка сигналов: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.

41. Борьба с шумом на производстве: Справочник. М.: Машиностроение, 1985 400 с.

42. Кавтарадзе Д.Н., Николаева Л.Ф. и др. Автомобильные дороги в экосистемах (Проблемы взаимодействия). М.: Че Ро, 1999.

43. Халугин Е. И., Жалковский Е. А., Жданов Н. Д. Цифровые карты. М.: Недра, 1992.

44. Луканин В.Н., Буслаев А.П., Трофименко Ю.В., Яшина М.В. Моделирование транспортных потоков для оценки загрязнения окружающей среды. Инженерная экология. 1995. № 6.

45. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. -М.: Высш. шк., 2001.

46. Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. -М.: Наука, 1982- 319 с.

47. Мастрюков А.Ф. Определение плотности среды, скорости и коэффициента поглощения акустической волны // Математическое моделирование, 1999, том 11, №10 С. 62-76.

48. Подольский В.П. Дорожная экология. М.: Союз, 1997.

49. Подольский В.П., Артюхов В.Г., Турбин B.C., Канищев А.Н., Автотранспортное загрязнение природных территорий. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999.

50. Сильянов В.В., Еремин В.М., Муравьева Л.И., Имитационное моделирование транспортных потоков в проектировании дорог. М.: МАДИ, 1981.

51. Eriksson P., Linndblad S. On Estimation of Environmental Industrial of Noise-Lund Institute of technology. Department of Building Acoustics, 1981, p. 29.

52. Fidel S., Horonjeft R., Green D.M. Statistical analysis, of urban noise. N. C. Eng., 16, №2, 1981. P. 75-80.

53. Gregory W., Gennak A., Comilok P.C. Multidimensional analysis of judments about traffic noise. J. Acoustic Soc., Am., 59 №9, 1976, p. 1412-1420.

54. Hothersall D.C., Simpson S. The reflection of road traffic noise. J. Sound and Vib. 90, №3, 1983, p. 399-405.

55. Terai T. On calculation of sound fields around Three dimensional objects by integral equation methods. J. Sound and Vib., 70, № 1, 1980, p. 140-141.

56. Тикунов B.C. Моделирование в картографии: Учебник. -М.: Изд-во МГУ, 1997-405 с.

57. Harris C.I. Normalized curve of molecular absortion versus humidity//J/Acoust.Soc.America. 1977, v.62, .№3, p.571-576.

58. Каневский И.Н. Фокусировка звуковых и ультразвуковых волн. М.: Наука, 1977 -336 с.

59. Kerner B.S., Kohnhauser P. Claster effect in initially homogeneous traffic flow. Phys. Rev. Ser.E., 1993. V.48. 2335-2338.

60. Mehra S. R., Gertis K. Mittelungspegel bei der Ausbreitung von Strasenverkehrs-larm in Wohngebieten unter versihiedenen meteorologishen Bedingungen. Zeitsehrift fur Larmbecampflung, 30, 1983, 127-134.

61. Nagatani T. Banching of cars in assymetric exlusion models for freeway traffic. Phys. Rev. Ser.E. 1995.V.51. P.922-928.

62. Piercy J.E. Emleton T.F.W., Sutherland L.C. Review of noise propagation in the atmosphere. J. Acoust., Soc. Am., 61, №6, 1977, 1403-1418.

63. Scholes W., Sargent J. Designing against noise from wad traffic. Applied Acoustics, vol. 4, 1971, №1

64. Tadaki S., Kikushi M. Jam phases in a two-dimensional traffic flow model. Phys. Rev. Ser.E., 1994. V.50. P. 4564-4577.

65. Соболев А.Ф. Распространение звука в плоском канале при наличии слоистого потока // Акустический журнал, т. 47, №2, 2001, С.273-282.

66. Толин В.Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. — М.: Наука, 1976.

67. Константинов Б.П. Гидродинамическое звукообразование и распространение звука в ограниченной среде. — JL: Наука, 1974, 144с.

68. Константинов Б.П. О поглощении звуковых волн при отражении от твердой границы. // ЖТФ, 1939, т. 9, №3, 226-238.

69. Апельцин В. Ф., Кюркчан А. Г. Аналитические свойства волновых полей. МГУ, 1990.

70. Артюхов А.В. Анализ адекватности модели распространения звука от источников шума, расположенных на территории города // Известия АГУ. Специальный выпуск, 2002,- С. 87-91.

71. Артюхов А.В. Математическое и программное обеспечение ГИС шумовых полей на территории города : Дис. канд. техн. наук : 25.00.35 : Барнаул, 2003 101 с. РГБ ОД, 61:04-5/4099

72. Agent К.В., Legeer C.Y. Effect of Interrupted Flow on Traffic Noise. N. C. Eng., 18, №2, 1982, p. 69-73.

73. Ben-Naim E., Krapivsky P.L., Redner S. Kinetics of clustering in traffic-flow. Phys. Rev. Ser.E., 1994. Y.50. P. 822-829.

74. Beranec L/L/ Noise Reduction/New York: McGraw-Hill, 1960.

75. Burgess M.A. Noise Prediction for Urban Traffic Conditions — Related to Measurements in the Sydney Metropoliten Area. Appl. Acoustics, 1977, 10, №1, p. 1-7.

76. Cuesta J.A., Martinez F.C., Molera J.M., Sanchez A. Phase transitions in two dimensional traffic-flow models. Phys. Rev. Ser.E., 1993. V.48. P. 4175-4178.

77. Dougherty M. A review of natural networks applied to transport/ Transp. Res. C. 1995. Vol.3 № 4, p. 247-260.

78. Kawai T. Sound Diffraction by a Many — Sided Barrier. J. Sound and Vib. 79. №2, 1981, p. 229-242.

79. Kawai Y. Sound attenuation by finite barriers. Proc. 11 th ICA, Paris, 1983, vol. 1, p. 129132.

80. Ржевкин C.H. О колебаниях тел, погруженных в жидкость, под действием звуковой волны // Вестн. Моск. ун-та. Сер 3. Физика. Астрономия. 1971. Т. 12, №1. С. 52-61.

81. Шендеров Е. Л. Волновые задачи гидроакустики. Л.: Судостроение, 1972.

82. Сапожников М.А., Шоров В.И. Действие отраженного звукового поля на излучатель звука // Акустический журнал, 1981, т. 27, №6, С. 934-935

83. Фокина М.С., Фокин В.Н. Отражение плоских волн от упругой слоистой среды: резонансный подход и численное моделирование // Акустический журнал, т. 46, №5,2000, С. 690-697.

84. Авиационная акустика. М.: Машиностроение,. 1973. 348с.

85. Горячева С.А. (Литвиненко С.А.), Суторихин И.А. Природные и климатические факторы, влияющие на распространение акустических волн. Т.: 2005: С.54-58.

86. Горячева С.А. (Литвиненко С.А.), Петров А.В. Мониторинг шумового загрязнения городской среды // Ползуновский вестник, 2005. Вопросы экологии и устойчивого развития №4 (ч.2) С. 137-141

87. Горячева С.А. (Литвиненко С.А.), Петров А.В., Суторихин И.А. Мониторинг акустической обстановки г. Барнаула. // География и природопользование Сибири, 2006. Выпуск восьмой С.24-32

88. Литвиненко С.А. Разработка метода контроля уровня шумового загрязнения индустриального центра (на примере г. Барнаула)// Естественные и технические науки, №4(42), 2009, С. 307-310.

89. Поляков Ю.А. Автоматизированная система регионального мониторинга земель: Монография / Науч. ред. Н.М. Оскорбин. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003. - 221 с.

90. Поляков Ю.А. Исследование и разработка автоматизированной системы регионального мониторинга земель: Автореф. дис. на соискание учен, степени доктора техн. наук.- Барнаул: Алт.гос. ун-т, 1998. 42 с.

91. Постнов Т.А. Акустическое поле точечного источника в воде с воздушными пузырьками. Акустический журнал, т. 46, №4, 2000, С. 531-535.

92. Бондарев А.Е. Численное моделирование дифракционных эффектов при распространении звуковых волн. 1995.

93. Захаров J1.H. Векторно-фазовые методы в автомобильной акустике. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. С. 116-125.

94. Ильичев В.И. Векторно-фазовые методы в акустике. М.: Наука, 1991. 414 с.

95. Иофе В.К., Корольков В.Г., Сапожков М.А. Справочник по акустике. М.: Связь,1979. 312 с.

96. Королев П.П. Оценка акустического режима, формируемого транспортным потоком в городской застройке: Дис. к.т.н., М., 1982.

97. Крузе А.О. Исследование акустических характеристик автомобилей в городских условиях движения: Дис. к.т.н., М., 1981.

98. Неймарк А.В. Исследование транспортного потока на городских магистралях. : Дис. к.т.н., М., 1981.

99. Ольховский И.И. Курс теоретической механики для физиков. — М.: Изд-во Моск. Унта. 1974. 550 с.

100. Поспелов П.И. Исследование транспортного шума и акустическая оценка методов борьбы с ним при проектировании автомобильных дорог: Автореф. дис. к.т.н. М., 1981., 23 с.

101. Скучик Е. Основы акустики. М.: Иностранная литература, 1976, 618 с.

102. Федоров В.А. Разработка средств борьбы с шумом и источники защиты от него, совершенствование их расчета. Автореферат дис. к.т.н., Днепропетровск, 1991.

103. Хекл М., Мюллер Х.А. Справочник по технической акустике. — JL: Судостроение,1980. 440 с.

104. Шендеров E.JT. Дифракция звуковой волны на открытом конце волновода с импедансными стенками и импедансными фланцами // Акустический журнал, т. 46, №6, 2000, С. 816-828.

105. Шендеров E.JI. Рассеяние плоской звуковой волны на полубесконечном волноводе с жестким фланцем // Акустический журнал, т. 44, №1,1998, С. 106-115.

106. Яшин В.Б. Мощность излучения сферического источника звука вблизи отражающей поверхности // Акустический журнал, т.44, №5,1998, С. 689-696.