京港澳高速耒宜段交通噪声污染特征与对策研究

李 跃，周 鹏

（湖南省郴州生态环境监测中心，湖南 郴州 423000）

京港澳高速（G4）是国家南北交通大动脉，是内陆与粤港澳地区经贸、人员往来的一条极其重要通道，耒（阳）宜（章）段是京港澳高速在湖南境内最南的一段，素有湖南高速公路“南大门”之美誉，耒宜高速全长为135.372 km，采用双向四车道，已于2001年12月28日正式开通运营。通车20 多年来，为中国经济发展做出了重大贡献。京港澳高速耒宜段的规划设计、环境影响评价均开展于20 世纪90年代中期，如今，巨大的车流量以及交通噪声污染问题引发多方关注。大量研究已表明，长期暴露在噪声污染中，不仅会严重影响人的心理健康，还会引发神经衰弱、心血管等众多疾病，噪声污染对老人、儿童的伤害更为严重。京港澳高速耒宜段沿线村庄、集镇众多，且居住者以老人和留守儿童为主，为此，湖南省郴州生态环境监测中心与湖南省高速公路管理局京港澳高速耒宜管理处一同对耒宜段开展了交通噪声监测试验和污染情况调查。通过监测和调查，可以了解京港澳高速耒宜段交通噪声的污染现状和特征，为当地政府和高速公路管理部门解决交通噪声污染问题提供参考，从而保障人民群众的身心健康。

1 监测要求

1.1 监测点布设

京港澳高速耒宜段沿线200 m 范围内村庄较多，在京港澳高速K1745 ～K1760 区间选择5 个具有代表性的村庄，根据村庄房屋分布，分别在离公路红线最近、村庄中心、离公路红线最远的房屋外各设1 个监测点，合计15 个监测点，其中，4a 类声环境功能区监测点有5 个，2 类声环境功能区监测点有10 个。各监测点距居民房屋墙壁或窗户1 m，距地面的高度为1.2 m，测量在无雨雪、无雷电天气，风速5 m/s 以下时进行。由于各村庄的居民房屋呈无规则分布且相互间隔一定距离，因此同一村庄3 个监测点不在同一条垂线上，各村庄布点情况如表1所示。

表1 监测点信息

1.2 监测方法及方案

本次监测按《声环境质量标准》（GB 3096—2008）进行，采用杭州爱华AWA6228+型多功能声级计，仪器处于检定有效期内，经校准，精度达到《电声学 声级计 第1 部分：规范》（GB/T 3785.1—2010）中1 型的要求。在工作日连续监测2 天，每天监测4 次，昼、夜各监测2 次，分别在车流量高峰、平峰时段监测，各监测点每次监测时间为20 min，同一村庄的3 个监测点同步监测，同时记录上下行线车流总量和车型。监测时避开社会生活噪声等噪声的干扰，监测因子为等效连续A 声级（L）。为了更好地研究交通噪声的污染特性，在平路基段K1759+100（曹氏组）道路红线处同步开展噪声频率监测。耒宜段昼间车流量高峰时段为09:00—10:30，平峰时段为15:00—16:30；夜间车流量高峰时段为22:00—23:00，平峰时段为01:00—02:00。

2 交通噪声污染特征分析

2.1 高速公路两侧声环境功能区类别分析

《声环境质量标准》（GB 3096—2008）规定，高速公路两侧区域执行4a 类声环境功能区要求，昼间环境噪声限值为70 dB(A)，夜间环境噪声限值为 55 dB(A)；交通干线经过的村庄（指执行4 类声环境功能区要求以外的地区）可局部或全部执行2 类声环境功能区要求，昼间环境噪声限值为60 dB(A)，夜间环境噪声限值为50 dB(A)。根据《声环境功能区划分技术规范》（GB/T 15190—2014），相邻区域为2类声环境功能区的，距高速公路红线35 m 内的区域划定为4a 类声环境功能区。

2.2 声环境质量总体情况分析

监测点在4a 类声环境功能区的有5 个，昼间L值介于65.4 ～69.6 dB(A)，昼间4a 类声环境功能区达标率为100%；夜间L值介于63.7 ～67.1 dB(A)，所有L值均超过55 dB(A)的标准限值，夜间4a 类声环境功能区达标率为0%。

村庄中心位置的5 个监测点昼间L值介于58.5 ～63.8 dB(A)，有2 个监测点连续2 天4 次监测的昼间L值大于60 dB(A)的标准限值；夜间L值介于56.6 ～60.6 dB(A)，超标4.6 ～10.6 dB(A)，各村庄中心位置夜间噪声超标较严重。

离公路红线最远的5 个监测点昼间L值介于50.4 ～57.7 dB(A)，昼间全部实现达标，但夜间只有K1759+100（曹氏组）L值低于50.0 dB(A)的标准限值，主要原因是监测点距高速公路红线121 m，经树木、房屋阻隔后，交通噪声强度明显下降。其余4 个监测点夜间L值介于52.3 ～55.7 dB(A)，超标2.3 ～5.7 dB(A)。

2.3 噪声污染时间分析

累计百分声级是用于评价监测时间段内噪声强度时间统计分布特征的指标，指占监测时间段一定比例的累计时间内A 声级的最小值，此指标可用来衡量噪声污染的持续时间和严重程度，记为L（为比例，单位为%，这里分别取10、50 和90）。下面分别计算各监测点的昼夜累计百分声级。

经分析，5 个4a 类声环境功能区监测点有昼间超过标准限值，介于70.5 ～73.4 dB(A)，说明该区域昼间噪声短时间内有超标情况但不严重；夜间超过标准限值6.0 dB(A)，说明该区域夜间90%的时间是超标的且较严重。

5 个村庄中心位置昼间超过标准限值，介于61.6 ～66.5 dB(A)，但值小于60.0 dB(A)，说明该区域昼间噪声存在短时间超标现象。夜间值全部大于50.0 dB(A)的标准限值，说明该区域夜间受到持续的交通噪声污染。

5 个远端监测点中，K1759+100（曹氏组）昼、夜间的值都小于标准限值，说明120 m 以外区域受交通噪声影响较小，声环境质量较好；其余4 个监测点昼、夜间的值都大于标准限值，但昼、夜间的、值都小于标准限值，表明此区域昼夜间偶有噪声超标现象，但持续时间较短。

2.4 车流状况与噪声的相关性分析

耒宜段是京港澳高速最繁忙的一段，在噪声监测期间，同步记录20 min 内的车流量及车型。昼夜间大型车车流量变化不大，20 min 内，平均为230 辆，中小型车车流量在昼夜间变化大，昼间平均为260 辆，夜间平均为40 辆。总体来看，同一监测点L昼间比夜间略高，车流量昼间比夜间要高，体现出L值与车流量变化有高度的同步性。分析发现，昼夜间中小型车车流量相差很大，但是各测点的昼夜间L值变化幅度较小，主要原因是大型车车流量在各时段较接近，其是交通噪声的主要贡献者。由于京港澳高速耒宜段车流量趋于饱和，在一定程度上限制了各类型车的行驶速度，各类型车产生的交通噪声强度也较稳定，在路肩处测量单辆车通过时的源强噪声，经多组数据比对分析，无论是L值还是最大A 声级，大型车均比中小型车至少高出6 dB(A)，大型车的噪声贡献值远大于中小型车。京港澳高速耒宜段大型车以大型挂车为主，体积庞大，行驶过程中产生的噪声巨大。通过分析及实际监测，在京港澳高速耒宜段目前交通状况下，噪声污染的主要贡献者为大型车。

2.5 交通噪声频谱分析

通过杭州爱华AWA6228+型多功能声级计监测噪声的频谱，并计算监测点各频段声压级能量占总能量的比重，其计算方法参考相关文献。经计算，昼间、夜间时段各频段声压级能量在总能量中的占比率如图1 所示。京港澳高速耒宜段昼夜间的频谱能量占比率曲线较接近，昼间高频段能量占比率比夜间略高，夜间中低频段能量占比率比夜间高，但昼夜间谱频能量主要分布在中低频段，低频63 Hz 处的占比率最高，充分说明耒宜段交通噪声以中低频为主。由于中小型车行驶中产生的噪声为中、高频，而大型车噪声总体为低频，因此大型车是耒宜段交通噪声的主要贡献者，此结论与之前在路肩处测量单辆车通过时根据源强噪声得出的结论一致。掌握噪声谱频特性，统计分析噪声能量分布，有助于噪声防治。

图1 昼夜间谱频能量的占比率曲线

3 交通噪声污染防治措施

3.1 尽快启动京港澳高速耒宜段扩容工程

广东境内的京港澳高速和乐（昌）广（州）高速在湘粤交界处交汇，由于路网对接的不一致，进入湖南境内后，两条路交会成一条路，并且由双向六车道变成双向四车道，使耒宜段成为京港澳高速最堵车的一段，特别是重大节期日期间，交通事故频发，上下行线经常大面积拥堵，因此实施耒宜段扩容工程迫在眉睫。扩容工程宜采用复线形式，更好地对接京港澳高速粤北段和乐广高速粤北段，以分散车流量。

3.2 铺设低噪声的沥青路面

目前，耒宜段一些路段仍是钢筋混凝土路面，将现有路面改为低噪声沥青路面，可有效降低交通噪声。低噪声沥青路面有多孔隙沥青路面、橡胶沥青路面、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）路面等。橡胶沥青路面、SMA路面适用于重型车行驶且降噪效果较好，是京港澳高速耒宜段的不错选择。

3.3 环保搬迁

京港澳高速耒宜段设计、建设始于20 世纪90年代中期，当时对交通噪声污染的认识和预见性不够，致使噪声污染防治措施较少。鉴于耒宜段目前的交通噪声污染程度，建议将4a 类声环境功能区的居民靠后安置，远离公路。

3.4 安装声屏障

京港澳高速耒宜段交通噪声以中低频为主，中低频噪声波长比较大，为了起到较好的减噪效果，应尽量使屏障靠近声源且高度不宜低于2.5 m，宜选用墙砖、金属板、透明板、混凝土板作为声屏障材料。声屏障占地、投入少，降噪效果较好。

3.5 在居民区安装隔声玻璃窗

隔声玻璃窗可以有效阻隔噪声，这种方法应用比较普遍，效果也不错。例如，中空玻璃在关窗的情况下可以降低18 ～20 dB(A)的噪声，还有节能保暖的功效。

4 结论

本研究对京港澳高速K1745 ～K1760 区间的5个代表性村庄进行了噪声监测试验。分析结果表明，公路两侧100 m 范围内的4a 类、2 类声环境功能区昼间声环境质量达标率较高，但夜间声环境质量较差；耒宜段交通噪声的主要源头为大型车，交通噪声以中低频为主。由于公路两侧100 m 范围内的夜间交通噪声污染问题比较突出，为了保障人民群众尤其是老年人、留守儿童的身心健康，应采取相应的防治措施。