Реферат: Міське будівництво та господарство Київ 2010

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КИІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

М.М. Осєтрін, Б.В. Солуха, Т.О. Шилова,
П.П. Чередніченко, Д.І. Плотникова


ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА ПЕРЕТИНІВ

МІСЬКИХ МАГІСТРАЛЕЙ

У РІЗНИХ РІВНЯХ


Рекомендовано науково-методичною радою

Київського національного університету

будівництва і архітектури як навчальний посібник

для студентів спеціальності 7.060101203

«Міське будівництво та господарство»


Київ 2010

УДК 711.11:572.48:624.739

ББК 38.623

Е 45


Автори: М.М. Осєтрін, кандидат техн. наук, професор

Б.В. Солуха, доктор біол. наук, професор

Т.О. Шилова, кандидат техн. наук, доцент

П.П. Чередніченко, доцент

Д.І. Плотникова, асистент


Рецензенти: Є.Є.Клюшниченко, доктор техн. наук, професор

Є.О.Рейцен, кандидат техн. наук, професор


^ Затверджено на засіданні науково-методичної ради Київського національного університету будівництва і архітектури, протокол №2 від 24 листопада 2009 року.


Е 45 Екологічна оцінка перетинів міських магістралей у різних рівнях: навчальний посібник / М.М. Осєтрін, Б.В. Солуха, Т.О. Шилова та ін. – К.: КНУБА, 2010. – 108 с .


Розглянуто перелік питань, пов’язаних з екологічною оцінкою міських дорожньо-транспортних вузлів та врахуванням екологічних критеріїв у процесі техніко-економічного обґрунтування заходів щодо їх реконструкції.


Призначено для студентів спеціальності 7.06010103 «Міське будівництво та господарство» для вивчення дисциплін «Міські дорожньо-транспортні мережі та споруди» та «Вулично-дорожня мережа міст» і практичного використання під час курсового та дипломного проектування.


УДК 711.11:572.48:624.739

ББК 38.623


© М.М.Осєтрін, Б.В.Солуха,

Т.О.Шилова, П.П.Чередніченко,

Д.І.Плотникова, 2010

© КНУБА, 2010

ЗМІСТ


ВСТУП

4

Розділ І. ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯНОГО БАСЕЙНУ ………………..

5

1.1. Перелік негативних впливів автотранспорту …………………….

5

1.2. Основні параметри і методи розрахунку забруднення повітря ...

7

1.3. Метод Б.В. Солухи ………………………………………………...

10

1.4. Програмний метод «АТП-Еколог» ……………………………….

38

1.5. Співставлення методів розрахунку забруднення повітря ………

40

1.6. Зменшення впливу автомобільного транспорту на стан повітряного басейну ……………………………………………….


56

Контрольні запитання …………………………………………………….

65

Розділ ІІ. АКУСТИЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ………………………………………………..


67

2.1. Шумовий фон на території населених пунктів …………………..

67

2.2. Параметри транспортного шуму ………………………………….

68

2.3. Фактори, що обумовлюють шум шинного транспорту …………

70

2.4. Висота джерела транспортного шуму ……………………………

71

2.5. Оцінки шуму шинного транспорту ………………………………

72

2.6. Підходи до оцінки шуму шинного транспорту ………………….

72

2.7. Проектна оцінка шуму транспортних потоків …………………...

73

2.8. Орієнтовна оцінка рівня шуму в складі попередньої ОВНС ……

75

2.9. Рівень шуму міського рейкового транспорту ……………………

76

2.10. Рівень шуму залізничного транспорту ………………………….

78

2.11. Захист міського середовища від транспортного шуму ………...

80

Контрольні запитання …………………………………………………….

94

Список літератури ………………………………………………………...

96

Додаток 1. Умовні позначення ………………………………………….

101

Додаток 2. Перелік ГДК викидів автотранспорту ……………………..

105

Додаток 3. Допустимі рівні звуку на території житлової забудови ….

107






ВСТУП
Сучасне місто не можна уявити без транспорту, проте саме транспорт, насамперед автомобільний, належить до найбільших і найшкідливіших джерел забруднення повітря (до 70%). До того ж із цим видом забруднень боротися важко і складно. Двигуни викидають у повітря значну кількість оксидів карбону, вуглеводних сполук, оксидів нітрогену, сполук свинцю та інших токсичних і канцерогенних речовин. І чим більше автомашин у місті, чим інтенсивніший їхній рух, тим вищі рівні забруднення навколишнього середовища, тим відчутніша шкода здоров'ю людини. Смог все сильніше наступає на Київ, а загазованість атмосферного повітря — складова частина екологічної кризи великого міста.

Автотранспорт дає близько 70% усіх токсичних викидів у атмосферу та 90% шумового забруднення в містах. Наприклад, в Ужгороді внесок автомобільного транспорту в забруднення атмосфери становить 91%, Ялті й Полтаві – 88%, Сімферополі – 83%, Львові – 79%, Києві – 78%, Чернівцях – 75%.

Склад і зміст оцінки впливу шкідливих об'єктів на навколишнє середовище (ОВНС) в містобудівній проектній документації визначається в Україні ДБН А.2.2-1-2003 [35], а за кордоном комплексом нормативів під загальною назвою «Environmental Impact Assesment» (ЕІА).
Метою ОВНС є забезпечення гарантій суспільству з недопущення негативних екологічних наслідків реалізації запроектованої господарської діяльності, нормалізація умов оточуючого природного, техногенного і соціального середовища [35]. Головна концепція ОВНС – реконструкція існуючих об’єктів і будівництво нових – є основним важелем нормалізації умов оточуючого природного, техногенного і соціального середовища. Концептуальне завдання ОВНС – поступова нормалізація екологічної ситуації на території України.
Оцінка виконується на розрахунковий період (після вводу об’єкта в експлуатацію) і складається з двох частин:

прогноз стану середовища без проектованої діяльності, але з урахуванням тих змін, що очікуються незалежно від реалізації проекту (прогнозований фон);

прогноз стану середовища після реалізації проектних рішень з урахуванням прогнозованого фону (прогнозований фон + вплив об'єкта).

Навчальний посібник може бути корисним студентам для вивчення дисциплін «Міські дорожньо-транспортні мережі та споруди» та «Вулично-дорожня мережа міст» і практичного використання при розробці та техніко-економічному обґрунтуванні заходів щодо реконструкції міських дорожньо-транспортних вузлів у період курсового та дипломного проектування.


Розділ І. ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯНОГО БАСЕЙНУ

^ 1.1. Перелік негативних впливів автотранспорту
При існуючому рівні технології автотранспортні засоби викидають в атмосферне повітря близько 200 шкідливих речовин. Перелік інгредієнтів негативного впливу автотранспорту (ранжований за ступенем негативного впливу в умовах м. Києва), який включається в матеріали ОВНС за українськими нормами [13; 23; 28; 35; 38; 39], подано в табл. 1.1, де

С – концентрація речовини, мг/м3; L.А.екв – еквівалентний рівень шуму, дБА.


^ Таблиця 1.1

Ранжований перелік інгредієнтів негативного

впливу автотранспорту

Фактор впливу

Позначення

Одиниці

Агрегатний стан

азоту двооксид

С.NO2

мг/м3

газоподібна речовина

шум

L.А.екв

дБА

коливання

свинцю сполуки

С.Pb

мг/м3

аерозоль

вуглецю окис

С.СО

мг/м3

газоподібна речовина

вуглеводні сполуки

С.СxНу

мг/м3

газоподібна речовина

сажа

С.С

мг/м3

аерозоль

пил

С.пил

мг/м3

зважені частки


В процесі виконання ОВНС в Україні встановлено: якщо проект реконструкції вулично-дорожньої мережі міста забезпечує нормативний стан території по NO2 і Pb, то вплив інших викидів на стан повітря буде щонайменше на порядок нижчий. Концентрація пилу на дорогах з твердим покриттям, як правило, не обчислюється. За рішеннями Держадміністрації ряду міст України, зокрема Києва, після 2000 р. автотранспорт повинен повністю перейти на неетиловане паливо. Pb і пил не включаються в проект гранично допустимих викидів (ГДВ) об'єкта в м. Києві. Проте при існуючій паливній кризі виконання рішень щодо використання неетилованого бензину проблематично.

При орієнтовних оцінках наслідків будівництва або реконструкції вулично-дорожньої мережі негативний вплив автотранспорту на населення достатньо повно для прийняття проектних рішень характеризує забруднення атмосферного повітря азоту двооксидом NO2 і рівень шуму L.А.екв. Проте на ряді об'єктів (АТП, АЗС, автостоянка) з тривалою роботою двигунів в режимах прогріву і холостого ходу викиди NO2 незначні, а вагому роль, навпаки, відіграють СО і СхНу.


^ 1.2. Основні параметри і методи розрахунку

забруднення повітря

^ Структура транспортних потоків N.jk

Склад (структура) транспортного потоку (j – вид транспортного засобу; k – тип двигуна) визначається за даними періодичних обстежень, як правило, ДАІ і Управлінням генерального плану при розробці схеми організації руху в місті або комплексної транспортної схеми. При відсутності вихідних матеріалів по структурі транспортних потоків обстеження слід провадити на передпроектній стадії.

Структура (склад) транспортного потоку, що враховується в складі ОВНС при визначенні викидів, шуму і скидів, подана в табл. 1.2, де СПГ – стиснений природний газ; ЗНГ – зріджений нафтовий газ; К.j.прив – транспортний коефіцієнт приведення до легкового автомобіля.

^ Таблиця 1.2

Структура транспортного потоку і коефіцієнти приведення

до легкового автомобіля


Скорочення

Вид транспортного засобу, j

К.j.прив

Л/Б

легкові автомобілі бензинові

1,0

Л/Д

легкові автомобілі дизельні

1,0

Л/Г

легкові автомобілі газобалонні на СПГ

1,0

^ Закінчення табл. 1.2

В/Б

вантажні автомобілі бензинові

2,0

В/Д

вантажні автомобілі дизельні

2,0

В/Г

вантажні автомобілі газобалонні на СПГ та ЗНГ

2,0

А/Б

автобуси бензинові

2,5

А/Д

автобуси дизельні

2,5

А/Г

автобуси газобалонні на СПГ

2,5

Мот

мотоцикли, моторолери

0,5

Трол

тролейбуси

4,0

Трам

трамваї

4,0


Для розрахунку забруднення атмосферного повітря (РЗА) дані про структуру потоків, що зазвичай наводяться у звітах і посібниках, недостатньо повні. Детальні обстеження структури транспортних потоків, що необхідні для ОВНС, проводять лише окремі організації, зокрема, ВАТ “Київпроект” (м.Київ).

Містобудівне приведення структури потоку до легкових автомобілів ураховує простір, який необхідний транспортному засобу для маневрів у межах проїзної частини. При проведенні ОВНС дані по інтенсивності в приведених одиницях N.прив необхідні лише для визначення довжини площинних джерел викидів Д2, що пов'язані з маневрами перед перешкодою руху. При обстеженні для ОВНС інтенсивність транспортного потоку N.jk (кількість jk-их автомобілів) визначається тільки в натуральних (фізичних) одиницях для кожного елемента структури транспортного потоку для години пік і доби та включається в розрахунок у вигляді частки від загальної інтенсивності N.о.

При необхідності інтенсивність потоку в натуральних одиницях N.jk.нат може бути перерахована в інтенсивність, що виражена в приведених до легкового автомобіля одиницях N.jk.прив [28]


N.прив = N.о  (1,0  N.Л+2,0  N.В + 2,5  N.А +

+ 4,0  N.Трол + 4,0  N.Трам),


де N.прив – загальна кількість автомобілів в 1 напрямі, прив.од/год;

N.о – загальна кількість автомобілів в 1 напрямі, нат.од/год;

N.j – частка засобів j-ого виду (Л, В, А, Трол, Трам) в потоці, частки від N.о;

К.j.прив – коефіцієнт приведення j-го автомобіля до легкового [28].


Найбільш розробленим і відпрацьованим в Україні на даний момент є метод розрахунку основних параметрів забруднення повітряного басейну, що реалізує методику ОНД-86. Ми його умовно назвали «метод Б.В. Солухи», бо він, проаналізувавши безліч наукових і практичних робіт, наситив і збагатив цю методику даними, які дають можливість повніше враховувати дорожні умови, характеристики транспортних потоків, методи регулювання руху. Таким методом наразі провадяться розрахунки шкідливих викидів автотранспортом у провідних проектних організаціях України.

Для аналізу ефективності впливу дорожньо-транспортного об’єкта на стан повітряного басейну був розглянутий також програмний метод «АТП-Еколог» і виконані розрахунки основних параметрів забруднення обома методами для одного й того ж вузла.

1.3. Метод Б.В. Солухи

^ Питомі викиди автотранспорту g.ijk (V)

Питомі викиди автотранспорту для різних режимів подаються в одиницях г/км, г/хв, г/с, м3/год, % від об’єму, 1/млн, г/кВтгод. Для РЗА доцільна єдина система визначення питомих викидів в одиницях г/с в залежності від швидкості руху
V (км/год). Тоді значно спрощуються розрахункові формули.

В Україні і за кордоном зроблено огляди і проведено багаторічні дослідження з визначення залежності викидів пріоритетних шкідливих речовин автомобілями різних видів і типів від умов їх руху, які зокрема наведені в монографіях і методичних роботах Ю.Ф. Гутаревича, Я.В. Хом’яка, О.А. Белятинського, В.Ф. Скорченка, Т.І. Черв’якової та інших
[6; 7; 8; 10; 11; 12; 15; 18; 25].

Виміри маси викидів шкідливих речовин двигунами на випробувальних стендах не відповідають реальній ситуації на вулично-дорожній мережі міста. Для введення в методики ОВНС придатні лише натурні виміри в процесі руху автомобіля.

Залежність питомих викидів g.ijk(V) i-ої речовини (г/с) автотранспортними засобами j-го виду з k-им типом двигуна від поточної швидкості руху V має досить складний характер, обумовлений особливостями роботи двигунів в процесі руху і переключенням водіями передаточного числа коробки швидкостей відповідно до змін умов руху. Всього налічується
15 основних факторів, що впливають на масу викидів при тій чи іншій швидкості руху автомобіля.

Наприклад, при збільшенні швидкості руху V (км/год) одного автомобіля на 1-й передачі маса викидів азоту двоокису g.NO2 (г/с) поступово зростає, але після переключення на 2-гу передачу зменшується. При подальшому збільшенні швидкості руху V на 2-й передачі питомі викиди g.NO2 (г/с) знов зростають і зменшуються після переключення на 3-тю передачу і так далі. Тобто теоретична залежність для одного автомобіля повинна була б мати вигляд зростаючої пилки з числом зубців, що відповідає кількості передач в коробці автомобіля. У табличних і графічних даних, що використовуються для проектування, залежність стає пологою (без зубців) за рахунок дії численних факторів, особливо усереднення викидів різних марок автомобілів. На двомодальній залежності g.i.NO2 від V.jk має місце підвищений викид в діапазоні 10,0…20,0 км/год, деякий спад в діапазоні 40,0…50,0 км і монотонне збільшення маси викидів в діапазоні 60,0…90,0 км/год.

Наприклад, типові залежності g.NO2.Л.k(V) для легкових (Л) і g.СО.В.k(V) для вантажних (В) автомобілів з різними типами двигунів (Б, Д, СПГ) наведені на рис. 1.1.



Рис. 1.1. Типові залежності питомих викидів легкових g.NO2.Л.k(V)

і вантажних g.CO.В.k(V) автомобілів з різними типами двигунів


Під час виконання курсового проекту використовуються оцінки питомих викидів, подані нижче у таблиці підрозділу «Кількісні значення маси викидів автотранспорту» з урахуванням перерозподілу потоків і, відповідно, збільшення середньої швидкості руху транспортного потоку – 20 км/год до реконструкції і 60 км/год після пуску в експлуатацію запроектованого об’єкту.

^ Залежність викидів від схилу

Залежність питомих викидів g.ijk(V) від схилу (с) задається коефіцієнтом схилу К.с(с) = К.с.іjk. Поінгредієнтний коефіцієнт впливу схилу дороги задається в табличній або графічній формі для діапазону схилів від –5,0 до +5,0 %. У загальну формулу для визначення маси викидів входить добуток g.ijk(V)  К.с.

Вид кривої К.с(с) є однотипним для всіх речовин (крім вуглеводнів СхНу) і jk-автомобілів. Функція дорівнює одиниці на рівній дорозі (с = 0%), має відносно пологу частину на спусках і значну крутизну на підйомах.

Типова залежність коефіцієнту схилу К.с(с) від схилу с для дизельних автомобілів показана на рис. 1.2.




Рис. 1.2. Типова залежність питомих викидів сажі С

автотранспортом від схилу


Кількісно значення коефіцієнтів К.с.іjk для легкових і вантажних, а також бензинових і дизельних автомобілів дуже відрізняються. Із збільшенням схилу від 0 до 5,0 % викиди можуть зростати в 3,0…15,0 разів, особливо NO2 та CO. Кількість вуглеводнів СхНу на спусках у всіх jk-автомобілів зростає, що обумовлено викидом невідпрацьованого палива. Однак розрахунок максимальних разових викидів здійснюється для найгірших умов, у т.ч. ожеледиці, коли на спусках гальмують двигуном. При цьому викиди практично не змінюються порівняно з рухом по горизонтальній поверхні. У складі курсового проекту приймаються узагальнені і спрощені оцінки К.с.іjk згідно з таблицею 1.3.

^ Таблиця 1.3

Узагальнені і спрощені оцінки К.с.іjk


Вид ТЗ

Підйом

Спуск

20 км/год

60 км/год

20 км/год

60 км/год

Л/Б

1,0

1,1

1,0

1,0

Л/Д

1,0

1,0

1,0

1,0

Л/Г

1,0

1,1

1,0

1,0

В/Б

1,3

1,8

1,0

1,0

В/Д

1,2

1,5

1,0

1,0

В/Г

1,3

1,8

1,0

1,0

А/Б

1,5

2,2

1,0

1,0

А/Д

1,3

1,7

1,0

1,0

А/Г

1,5

2,2

1,0

1,0



^ Залежність викидів від опору руху
Залежність питомих викидів g.ijk(V) від опору руху (f) задається коефіцієнтом опору К.f = К.f.іjk. Поінгредієнтний коефіцієнт впливу опору руху задається в табличній або графічній формі в залежності від покриття дорожнього полотна. Вид кривої К.f повністю однотипний для всіх речовин та
jk-автомобілів – монотонно зростаючий від значення К.f=1,0 для асфальтобетонного полотна.


Типова залежність К.f від типу дорожнього покриття показана на рис. 1.3, де: АЦБ – асфальтобетонне або цементобетонне покриття; ЧЩ – чорне щебінкове рівне покриття; БЩ – біле щебінкове рівне покриття; БМ – булижна мостова.




Рис. 1.3. Типова залежність коефіцієнта опору руху К.f

від типу дорожнього покриття


Кількісно значення коефіцієнтів К.f.ijk дуже відрізняються. З погіршенням якості дороги викиди можуть зростати в 1,5…8,0 разів. Проте для міської вулично-дорожньої мережі з якісним асфальтобетонним або цементобетонним покриттям, тим більше у зоні транспортної розв'язки, приймається К.f.ijk = 1,0.

^ Кількісні значення маси викидів автотранспорту
Для розрахунків використовується середньозважена маса викидів автомобілів у потоці. Структура потоків відрізняється у різних містах, циклічно залежить від пори року і поступово змінюється за рахунок модернізації транспортних засобів. На масу викидів особливо сильно впливає поява імпортних автомобілів з надійними нейтралізаторами. Крім того, у 2009–2015 рр. очікується масова поява «гібридів» (ДВЗ + електродвигун), які при повільному русі у пробках на електродвигуні взагалі не викидають шкідливі речовини. З урахуванням цих факторів середньозважену масу викидів автомобілів у потоці можна визначити тільки шляхом послідовного коригування для конкретного міста:

1. За вихідні дані приймається статистична «Методика расчета выбросов загрязняющих веществ от автомобильного транспорта» у складі “Методики расчета выбросов загрязняющих веществ передвижными источниками” [К.: Мінекобезпека, Держкомстат України, 2000]. В методиці оцінки подані у вигляді питомої маси викиду на одиницю споживання палива (г/г), приміром г.NO2/г бензину для Л/Б, для умов населених пунктів з урахуванням технічного стану транспортних засобів.


2. За статистичними даними Мінтрансу України оцінки питомої маси викидів г/г перераховуються у г/км.


3. Для обчислень максимальної разової маси викидів М.мр.і за формулами наступного підрозділу оцінки питомої маси викидів г/км перераховуються у г/с:


g.V (г/с) = g (г/км)  V (км/год) / 3600 (с);


g.20 (г/с) = g.20 (г/км) / 180; g.60 (г/с) = g.60 (г/км) / 60;


4. Для подальшого коригування оцінок, що виходить за межі курсового проекту, в зоні стаціонарного поста спостережень вимірюється реальна інтенсивність транспортних потоків у годину пік. Приміром, по Києву таких стаціонарних постів 16 – на Бессарабці, пл. Перемоги, Подолі тощо.


5. В «Центральній геофізичній обсерваторії» (ЦГО) за запитом отримуються дані вимірів стаціонарного поста на час обстежень транспортних потоків. ЦГО надає дані вимірів у вигляді концентрацій (С, мг/м3) забруднюючих речовин, приміром, азоту діоксиду С.NO2, свинцю C.Pb, вуглецю оксиду (чадного газу) C.CO, вуглеводнів C.CxHy і сажі C.C мг/м3.


6. За допомогою наведених нижче формул розраховуються максимальні разові маси викидів М.мр.і по ділянках вільного пробігу, зупинки перед світлофором, перетину зони перехрестя тощо.


7. Для комплексу виділених ділянок за методикою ОНД-86 на програмному засобі «ЕОЛ» розраховуються діаграми розподілу шкідливих викидів автотранспорту у зоні стаціонарного поста ЦГО.


8. Результати модельних розрахунків порівнюються з даними реальних вимірів у точці розташування стаціонарного поста ЦГО. Маса питомих викидів (г/км, г/с) коригується до співпадання розрахункових оцінок концентрацій С.і (мг/м3) з натурними даними вимірів поста ЦГО також у мг/м3.


9. Процедура коригування здійснюється щорічно у теплу та холодну пори року.

При курсовому проектуванні дорожньо-транспортного об’єкта постає задача поінгредієнтного порівняння повної маси викидів автотранспорту в існуючих умовах М.існ і після реконструкції ділянки вулично-дорожньої мережі М.рек, приміром, після будівництва і введення в експлуатацію транспортної розв'язки. Що менше буде маса викидів після реконструкції, то краще спроектована транспортна розв'язка. Точно визначати концентрацію забруднювачів на території при цьому не треба. При курсовому проектуванні необхідно виконати пункти 2 (вже перерахована у г/км таблиця 1.4 подана нижче) та 3 (слід перерахувати г/км у г/с для використання формул, які подані нижче).

^ Таблиця 1.4

Легкові автомобілі

Оцінка питомої маси викидів автотранспортних засобів g, г/км
Тип

V,
км/г
g.NO2 g.Pb g.CO g.CxHy g.C g.SO2
Л/Б
20 0,360 0,0182 11,70 1,080 0 0,013
Л/Д
20 1,062 0 1,08 0,095 0,0486 0,083
Л/Г
20 0,360 0 5,94 0,666 0 0



Л/Б
60 0,198 0,0060 1,98 0,240 0 0,003
Л/Д
60 0,096 0 0,12 0,018 0,0072 0,016
Л/Г
60 0,198 0 1,02 0,150 0 0


^ Вантажні автомобілі

Оцінка питомої маси викидів автотранспортних засобів g, г/км
Тип

V,
км/г
g.NO2 g.Pb g.CO g.CxHy g.C g.SO2
В/Б
20 0,810 0,0373 32,76 5,760 0 0,034
В/Д
20 2,394 0 2,88 0,504 0,162 0,260
В/Г
20 0,810 0 16,56 3,240 0 0



В/Б
60 2,700 0,0065 5,76 0,720 0 0,004
В/Д
60 1,278 0 0,30 0,054 0,024 0,028
В/Г
60 2,700 0 2,94 0,420 0 0

^ Закінчення табл. 1.4

Автобуси

Оцінка питомої маси викидів автотранспортних засобів g, г/км
Тип

V,
км/г
g.NO2 g.Pb g.CO g.CxHy g.C g.SO2
А/Б
20 1,008 0,054 37,80 6,84 0 0,040
А/Д
20 2,772 0 3,42 0,67 0,149 0,345
А/Г
20 1,008 0 19,44 3,96 0 0



А/Б
60 3,360 0,016 6,66 0,90 0 0,005
А/Д
60 1,482 0 0,42 0,06 0,022 0,031
А/Г
60 3,360 0 3,42 0,52 0 0


^ Максимальна разова маса викидів М.мр.і

Оцінка маси М.мр, М.сд і М.рік викидів автотранспорту обчислюється з урахуванням нормативів, методичних документів і наукових публікацій [6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 15; 16; 18; 20; 22; 25; 27; 29; 31; 32; 34; 36; 37].

Маса викидів M.мр.ijk з одного площинного джерела типу Д1, Д2 або Д3 i-ої речовини автомобілями j-го виду з k-им типом двигуна в годину «пік» визначається загальною формулою


N.о  N.jk  g.ijk (V.jk)  Т.jk (V.jk)  К.с  К.f  K.т

М.мр.ijk = ---------------------------------------------------------------------------,

3600,0


де M.мр.ijk – маса викидів i-ої речовини автомобілем j-го виду з k-им типом двигуна в годину пік, г/c;

N.о – загальна кількість автомобілів в одному напрямі, нат.од/год. пік;

N.jk – частка jk-автомобілів в транспортному потоці, частки від N.о;

g.ijk (V.jk) – питомий викид i-ої речовини jk-автомобілем в залежності від поточної швидкості руху V.jk, г/с;

V. jk(t) – поточна швидкість руху jk-автомобілів, км/год;

Т.jk (V.jk) – тривалість роботи двигуна одного jk-автомобіля за годину пік при фіксованій швидкості руху V. jk, с;

К.с = К.с.іjk – поінгредієнтний коефіцієнт впливу схилу дороги;

К.f = К.f.ijk – поінгредієнтний коефіцієнт впливу опору руху;

К.т = К.т.ijk – коефіцієнт рівня технічного стану транспортних засобів;

К.сfт = К.с.іjk  К.f.ijk  К.т.ijk – добуток коефіцієнтів К.с, К.f і К.т;

К.Д – добуток коефіцієнтів К.с, К.f і К.т (К.сfт) для джерела викидів;

К.Д1, К.Д2, К.Д3 – добутки коефіцієнтів для джерел викидів Д1n, Д2n і Д3n.


Загальна кількість автомобілів в одному напрямі N.о (нат.од/год. пік), як правило, визначається за даними проекту окремо для кожного джерела Д.mn. До формул N.о входить тільки в фізичних (натуральних) одиницях (надалі вводиться скорочене позначення «од/год»). Частка jk-автомобілів в транспортному потоці N.jk (частки від N.о), як правило, визначається в складі Генерального плану, Комплексної схеми руху автомобільного транспорту або за даними попередніх обстежень.


Залежність питомого викиду g,ijk (V,jk) i-ої речовини jk-автомобілем від поточної швидкості руху V,jk подається в табличній формі для діапазону 0…90,0 км/год. При цьому поточна швидкість руху jk-автомобілів V. jk(t) за проектом може бути різною для джерел Д1n, Д2n і Д3n.


Тривалість роботи двигуна Т.jk (V.jk) одного jk-автомобіля за годину пік при фіксованій швидкості руху V. jk розраховується окремо для джерел Д1n, Д2n і Д3n.


Поінгредієнтний коефіцієнт впливу схилу дороги
К.с = К.с.іjk подається в табличній формі для діапазону схилів від –6.0 до +6.0 %. Поінгредієнтний коефіцієнт впливу опору руху К.f = К.f.ijk подається у табличній формі залежно від покриття дорожнього полотна (асфальтобетонне, цементобетонне, чорне щебінкове рівне, біле щебінкове, булижна мостова). Коефіцієнт К.т = К.т.ijk рівня технічного стану транспортних засобів, впливу середнього віку автомобільного парку, впливу контролю їх технічного стану на зниження викидів повинні визначати контрольні органи, але для орієнтовних оцінок приймається
К.т = 1. Комплексний коефіцієнт К.сfт є специфічним для кожного джерела викидів, оскільки можуть відрізнятися схил та покриття.

^ Автотранспортні джерела викидів Д1...Д4

Вулично-дорожня мережа на карті М 1:500...1:2000 поділяється на однорідні за режимом руху ділянки – площинні джерела викидів Д.mn 4-х типів:


Д1 – рух автотранспортного потоку без затримки зі швидкістю V.сер:

враховуються пробігові викиди по Д1 зі швидкістю V.сер;

на кожній ділянці Д1.m швидкість V.сер може бути різною;


Д2 – джерело маневру перед перепоною руху (світлофор, зупинка пасажирського транспорту, прибиральна машина, несанкціонований пішохідний перехід тощо), яке враховує:

зміни швидкості руху від V.сер до повної зупинки і при розгоні від 0 до V.сер;

залежність викидів від швидкості руху, включаючи холостий хід (хх);

режим роботи світлофора або тривалість затримки;


Д3 – джерело маневру з поворотним рухом, яке враховує:

маневри на перехресті, при зміні смуги руху, заїзді чи виїзді;

рух з V = 10,0…20,0 км/год на прямих, право- і лівоповоротних маршрутах;


Д4 – автостоянка, де враховуються: викиди під час прогріву двигуна (пр), холостого ходу (хх); виїзду та заїзду; сезон року.


Для побудови оцінок забруднення житлової забудови в зоні впливу вулично-дорожньої мережі використовується основний масштаб М 1:2000. Крупніший масштаб М 1:500 менш доцільний, оскільки точність санітарно-гігієнічних оцінок не перевищує 5,0 м. Більш точні оцінки здійснюються шляхом поєднання натурних вимірів з розрахунковими оцінками.

Площинне джерело викидів Д.mn виділяється як прямокутний елемент вулично-дорожньої мережі в географічній інформаційній системі (ГІС) або вручну. З досвіду розробок в Києві і ряді інших вітчизняних та закордонних міст, найбільш придатною є картографічна технологія на основі ГІС фірми «Intergraph» з програмними засобами «Microstation-MGE». Інформація з ГІС щодо параметрів джерел викидів передається на затверджений програмний засіб "ЕОЛ", який реалізує методику ОНД-86.

При розбивці розрахункової ділянки на однорідні джерела викидів Д.mn необхідно враховувати комплекс провідних факторів, що впливають на режим руху, а відтак і на масу викидів. Приклад поділу вулично-дорожньої мережі на площинні джерела викидів надано для Бессарабського транспортного вузла в м. Києві (див. рис. 1.4). Стоянки автотранспорту (Д4) не показані, оскільки іх вплив на цьому напруженому об'єкті не виходить за межі точності розрахунків.

Д 1 Д 2 Д 3


Рис. 1.4. Приклад поділу вулично-дорожньої мережі на площинні

джерела викидів в зоні Бессарабського

транспортного вузла в м.Києві


Примітка. Для дворівневої транспортної розв'язки рекомендується оцінювати такі фактори [Самойлов, Юдин, 1972; Самойлов и др., 1981; Жукова, 1998; Ботвіновська, 2000]: топографія місцевості; архітектурно-композиційне рішення розв’язки; тип планувального рішення; площа земель, які відводяться під об’єкт; знесення існуючих будівель, споруд та зелених насаджень; переоблаштування підземних інженерних комунікації; місцеві проїзди, які закриваються для руху; рівень ґрунтових вод; стан ґрунтів; дороги та вулиці, які розв’язуються; інтенсивність руху; структура транспортних потоків; довжина черги автомобілів перед світлофором; відстань руху (довжина джерел по базовій карті); кількість автомобілів в черзі; час руху в одному режимі (дані обстежень або розрахунки за допомогою ПЗ "Світлофор" АТ "Київпроект"); середня й максимальна швидкість руху; інтервал руху між автомобілями; час роботи двигунів в різних режимах; ширина проїзної частини; кількість смуг руху; поздовжній ухил; конфігурація, одно- або дво-бічний рух; радіуси, довжина, ширина та ухил з’їздів та заїздів; ділянки взаємозв’язку потоків; поперечні профілі; шорсткість покриття; розділювальні смуги на магістралях, що перехрещуються; додаткова смуга в зоні перехрещення потоків; кути розгалуження, злиття потоків; направляючі острівці; довжина зон переплетення потоків (поворот, злиття або транзит); перехідно-швидкісні смуги; рівень обслуговування на дорогах, що перетинаються, та з’їздах; відстань видимості в плані; лінії громадського транспорту; поширення в місцях зупинки громадського транспорту; об’єкти обслуговування, автостоянки; пішохідний рух; безпека руху; розв’язка транспортних та пішохідних потоків; конфліктні точки; стадійність і організація будівництва.

^ Максимальна разова маса викидів М.мр.іjk.Д1 і-ої речовини з джерел типу Д1

Площинне джерело Д1 включає автотранспортні потоки N.о, що рухаються без затримки з швидкістю V.сер.

Маса викидів M.мр.ijk.Д1 з одного площинного джерела типу Д1 i-ої речовини автомобілями j-го виду з k-им типом двигуна:


N.Д1  N.jk  К.Д1  g.ijk (V.jk.сер)  Т.jk (V.jk.сер)

М.мр.ijk.Д1 = ------------------------------------------------------------------------------- ;

3600,0


N.Д1  N.jk  К.Д1  g.ijk (V.jk.сер)  L.Д1

М.мр.ijk.Д1 = ------------------------------------------------------------------ ,

1000,0  V.jk.сер


де M.мр.ijk.Д1 – маса викидів i-ої речовини автомобілями j-го виду з k-им типом двигуна на площі Д1, г/c;

N.Д1 – загальна кількість jk-их автомобілів в одному напрямі на Д1, од/год;

N.jk – частка jk-автомобілів в транспортному потоці, частки від N.Д1;

g.ijk (V.jk.сер) – питомий викид i-ої речовини jk-автомобі-лем в залежності від його середньої швидкості руху в потоці V.jk.сер, г/с;

К.Д1 – добуток коефіцієнтів К.с, К.f і К.т для джерела Д1;

Т.jk (V.jk.сер) = Т.jk.Д1 – тривалість роботи двигуна одного jk-автомобіля при русі з швидкістю V. jk.сер по Д1, с;

Т.jk.Д1 = 3.6  L.Д1 / V.jk.сер, с;

L.Д1 = L.jk – пробіг jk-автомобіля або довжина джерела Д1, м;

V.jk.сер – середня швидкість руху по Д1, км/год.

^ Максимальна разова маса викидів М.мр.іjk.Д2 з джерел типу Д2 перед світлофором

При розміщенні площинного джерела Д2 перед світлофором потік N.Д2 поділяється на 2 групи:


N.Д2 = N.Д2.прям + N.Д2.зуп ,


де N.Д2 – загальна кількість автомобілів в одному напрямі, од/год;

N.Д2.прям – кількість jk-их автомобілів, що пройшли без зупинки, од/год;

N.Д2.зуп – кількість jk-их автомобілів, що пройшли з зупинкою, од/год;


Усереднений за годину пік максимальний разовий викид M.мр.i.Д2 (г/с) з джерела Д2 враховує групу автомобілів N.Д2.прям., що пройшли на зелене світло світлофора прямо без зупинки, і групу N.Д2.зуп., що гальмували, стояли в режимі холостого ходу і розганялися за сигналами світлофора.


М.мр.i.Д2 визначається як сума усіх М.мр.ijk.Д2 по j-их видах автомобілів з k-ми типами двигунів


М.мр.ijk.Д2 = М.ijk.Д2.прям + М.ijk.Д2.зуп + М.ijk.Д2.хх + М.ijk.Д2.роз,


де M.мр.i.Д2 – маса викидів і-ої речовини усіма N.о автомобілями на Д2, г/c;

M.мр.ijk.Д2 – маса викидів групи jk-автомобілів на Д2, г/c;

M.ijk.Д2.прям – маса викидів групи jk-автомобілів N.о.прям, що пройшли джерело Д2 на зелене світло світлофора без зупинки, г/c;

M.ijk.Д2.зуп – маса викидів при гальмуванні на Д2
jk-автомобілів, г/c;

M.ijk.Д2.хх – маса викидів при холостому ході jk-автомо-білів на Д2, г/c;

M.ijk.Д2.роз – маса викидів при розгоні на Д2 jk-автомо-білів, г/c.


^ Кількість автомобілів N.Д2.прям і N.Д2.зуп

Для практично рівномірного розподілення автомобілів в годину пік з урахуванням автомобілів, що рухаються на жовтий сигнал світлофора (на границях зеленої і червоної фаз), приймається

N. Д2.прям = N.Д2  (Т.з + Т.ж) / Т.ц ;

N.Д2.зуп = N.Д2  (Т.ч + Т.ж) / Т.ц ,

де: T.ц = Т.ж + Т.ч + Т.ж + Т.з – тривалість циклу, с;

T.ж, Т.ч, Т.з – тривалість жовтого, червоного і зеленого сигналів, с.


^ Довжина джерела L.Д2 перед світлофором


Довжина джерела Д2 перед світлофором визначається через коефіцієнти приведення з урахуванням структури транспортного потоку:


N.прив.зуп  Т.ц  L.Л

L.Д2 = ------------------------------------------------- =

3600,0  s


N.Д2  (Т.ч+Т.ж)  (N.Л+2,0N.В+2,5N.А+4,0N.Трол+4,0N.Трам)L.Л

= ----------------------------------------------------------------------------------------------

3600,0  s


де L.Д2 – довжина площинного джерела викидів Д2, м;

N.Д2 – загальна кількість автомобілів в одному напрямі на Д2, од/год;

N.Д2.зуп – кількість автомобілів, що пройшли з зупинкою, од/год;

N.j – частка засобів j-ого виду (Л, В, А, Трол, Трам) в потоці, частки від нат.од;

N.прив.зуп = N.о.зуп (1.0  N.Л + 2.0  N.В + 2.5  N.А +
+4.0  N.Трол + 4.0  N.Трам);

L.Л – місце, що займає легковий автомобіль перед світлофором, м;

L.Л = 7,0м – приймається для умов великого міста;

s – кількість смуг руху;

3600 / T.ц – кратність циклу.

^ Маса викидів M.ijk.Д2.прям

Аналогічно викиду з джерела Д1 прямого пробігу без зупинки визначається викид M.ijk.Д2.прям. групи автомобілів N.Д2.прям., що пройшли без зупинки джерело Д2:


N.Д2  (Т.з + Т.ж)  N.jk  К.Д2  g.ijk (V.jk.сер)  L.Д2

М.ijk.Д2.прям = ------------------------------------------------------------------------------,

Т.ц  1000,0  V.jk.сер


де M.ijk.Д2.прям – маса викидів групи jk-автомобілів N.о.прям., що пройшли без зупинки джерело Д2, г/c;

N.Д2 – кількість автомобілів, що пройшли джерело Д2, од/год;

N.jk – частка jk-автомобілів у транспортному потоці, частки від N.Д2;

g.ijk (V.jk.сер) – питомий викид i-ої речовини jk-автомобілем в залежності від його середньої швидкості руху в потоці V.jk.сер, г/с;

К.Д2 – добуток коефіцієнтів К.с, К.f і К.т для джерела Д2;

V.jk.сер – середня швидкість руху jk-автомобілів в потоці, км/год;

L.Д2 – довжина площинного джерела викидів Д2, м.
^ Витрати часу перед світлофором Т.зуп, Т.хх і Т.роз.

Викид