Характеристика природних умов району проектування об'єкту автомобільно-дорожнього комплексу 2 страница

q^T - темп щорічного приросту інтенсивності руху (q^T = 78% = 0,78).

N^k_m = 3600 * 0,79 = 2844 авт/добу.

Визначаємо кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, що проїхали по дорозі за період її експлуатації, за формулою:

N = N^k_T * T * t_роб, (5,4)

t_роб – кількість робочих днів у році (приймаємо для регіональних доріг 250 днів).

N = 2184 * 35 * 250 = 24885000 авт

Визначаємо коефіцієнт К_А, що враховує кількість автомобілів з карбюраторними двигунами, в залежності від співвідношення N/N_ЕМ.

, К_А= 0,46.

Визначаємо коефіцієнт К_Т, який залежить від середніх вітрот бензину.

Середні вітроти бензину для автомобілів транспортного потоку Д_сер за формулою:

, (5,5)

Д_і – витроти бензину для різних типів автомобілів, л/100 км;

ρ_і - частка різних видів автомобілів в транспортному потоці.

Витрати бензину для окремих видів автомобілів дорівнють:

Легкові автомобілі 13 л / 100 км (ГАЗ-21);

Легкі вантажні 24 л / 100 км (ГАЗ-53);

Середні вантажні 28 л / 100 км (ЗІЛ-130);

Автобуси 24 л / 100 км (ЛАЗ-699).

л / 100 км.

К_Т = 0,54

Визначаємо значення коефіцієнта К_Н, враховує висоту насипу, по ділянкам:

ПК 0 – ПК 4 h_н = 3 м К_Н = 1,24;

ПК 4 – ПК 10 h_в = 1 м К_Н = 1,0;

ПК 10 – ПК16 h_н = 1 м К_Н = 1,0;

ПК16 – ПК20 h_н = 2 м К_Н = 1,16;

Для визначення забруднення вибираємо чотири напрямки вітрів, що дують зліва і справа від дороги. При визначенні забруднення зліва від дороги необхідно враховувати швидкість і повторюваність вітру, що дують з півдня, південно-заходу, заходу і північно-заходу. При визначенні забруднення справа від дороги – вітрів протилежних напрямків, тобто північ, північно-схід, схід і південно-схід.

Пн.З Пн Пн.Сх

право ліво

З Сх

Пд.З

Пд.Сх

Пд

Рис. 5.1 – Схема визначення показника W.

Визначаємо величину показника W_ліво:

Значення кутів:

Φ_{Пн Сх} = 95º +45^о=70^о φ_Пд-Сх= 115º + 45º = 160º;

Φ_Сх = 40º + 45º =115º; φ_Пд= 160º + 20º = 180º.

W_ліво = 12 (10*5,8*Sin70º+14*6,2*Sin115º+16*5,6* Sin160º+11*5,3* *Sin180º) = 1966.

Визначаємо величину показника W_право:

Значення кутів:

φ_Пд-Сх= 45^о+20^о = 65º; φ_Сх= 110º + 20º = 155º;

φ_Пн-Сх= 65º + 45º = 115º; φ_Пн= 155º+25^о=180.

_Wправо = 12 (8*4,8*Sin65º+13*5,1*Sin110º+14*5*Sin155º+14*5*Sin180º) = 1492

Значення коефіцієнта К_В, який враховує вплив швидкості та напрямок вітру, визначаємо окремо для лівої та правої сторони, залежно від W_ліво та W_право.

К_в^ліво= 3,29; К_В^право= 2,32.

Концентрація свинцю в почві придорожньої смуги визначаємо за формулою:

Р = 10 + а * l^-0,65, (5.6)

де: l – відстань від бровки земляного полотна, м;

а – коефіцієнт, що враховує ширину зони забруднення В.

а = 20 * В^0,65 (5.7)

Визначаємо ширину зони забруднення в табличній формі.

Таблиця 5.1 – Ширина зони забруднення

Номер ділянки	ПК-ПК	Довжина, м	Висота земл.полотна,м	Коефіцієнти	Ширина зони забруднення в еталонних умовах, В0, м
КА	КТ	КН	КВ
	0-5 5-9 9-14 14-18		hн= 2 hв= 2 hН= 3 hв= 1	0,46 0,46 0,46 0,46	0,54 0,54 0,54 0,54	1,24 1,0 1,0 1,16	3,29л 2,32п	6,72

Визначаємо значення коефіцієнта а, в залежності від ширини зони забруднення.

Ліво Право

ПК 0 – ПК 4; а = 20 * 6,8^0,65=69,5; а = 20 * 4,8^0,65= 55,4;

ПК 4 – ПК 10; а = 20 * 5,5^0,65=60,6; а = 20 * 3,9^0,65= 48,4;

ПК 10 – ПК 16 а = 20 * 5,5^0,65=60,6; а = 20 * 3,9^0,65= 48,4.

ПК 16 – ПК 20 а = 20 * 6,4^0,65=66,8 а = 20 * 4,5^0,65= 53,2

Визначаємо концентрацію свинцю в почві природної зони в табличній формі:

Таблиця 5.2 – Концентрація свинцю в почві придорожньої смуги

Номер ділянки	ПК-ПК	Концентрація свинцю Р, мг/кг
l1 1 м	l2 5м	l3 10м	l4 25м	l5 50м	l6 100 м	l7 150м	l8 250м	l9 300м
	0-4 4-10 10-16 16-20	79,5 70,6 70,6 76,8	34,3 31,2 31,2 33,4	25,3 23,3 23,3 24,7	18,3 17,3 17,3 18,0	15,6 14,2 14,2 14,7	13,5 13,03 13,03 13,3	12,8 12,4 12,4 12,7	12,1 11,8 11,8 12,0	11,4 11,2 11,2 11,3
	0-4 4-10 9-16 16-20	65,4 58,4 58,4 63,2	29,4 26,9 26,9 28,6	22,2 20,6 20,6 21,7	16,6 15,8 15,8 16,4	14,4 13,9 13,9 14,3	12,8 12,4 12,4 12,7	12,2 11,9 11,9 12,1	11,7 11,5 11,5 11,6	11,1 10,9 10,9 11,1

За результатом розрахунків будуємо лінійний графік забруднення придорожньої смуги свинцем (рисунок 5.2) та графіки забруднення на ділянках на характерних поперечниках (рисунок 5.3, рисунок 5.4, рисунок 5.5).

За найбільшу допустиму концентрацію свинцю в почві приймаємо 20 мг/кг.

Робимо висновки розрахунків на побудованих лінійних графіках забруднення придорожньої смуги свинцем, та характерних поперечниках, ступінь забруднення становить:

„ Добре” на всіх ділянках справа на відстані 10 м, 25 м, 50 м, 100 м, 150м, 250 м; зліва на відстані 5 м, 10 м, 25 м, 50 м, 100 м, 150м, 250 м.

„ Задовільно” на всіх ділянках справа на відстані 5 м.

„ Незадовільно” на всіх ділянках справа та зліва на відстані 1

6 Підрахунок нормативів екологічної безпеки по основних елементах навколишнього середовища

Розрахунок нормативів екологічної безпеки автомобільних доріг починаємо з визначення нормальних, граничних і граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин.

Нормальні викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря по всіх інгредієнтах визначаємо за формулами:

, при Х < (В-L_ш) (6.1)

, при (В_з- L_ш) ≤ Х ≤ В_з (6.2)

де: НВ - нормальний викид забруднюючих речовин, г/мс;

V_В – середня швидкість вітру, м/с;

Р - коефіцієнт, що враховує вплив кута розсіювання забруднюючих речовин у вертикальній площині за рахунок турбулентності атмосфери (Р=0,3);

Х - відстань від джерела забруднення атмосфери до розрахункової точки, м;

НК- нормальна концентрація забруднюючої речовини, мг/м³;

С_ф – фонова концентрація забруднюючої речовини нетранспортного походження, мг/м³, (дорівнює 0,5 мг/м³ для СО);

ή - коефіцієнт впливу забудови (дорівнює 1 при її відсутності);

Н - висота джерела забруднення атмосфери над дорогою, м;

В_з – відстань від джерела забруднення атмосфери до забудови, м;

L_ш – ширина будинків забудови встановлюється в залежності від напрямку вітру для визначення аеродинамічної тіні, м.

Довжину аеродинамічної тіні визначаємо за формулами:

- підвітряна тінь

L_Н = Н_З при Н_З ≤ L_ш;

L_Н = L_Ш при Н_З > L_ш;

- навітряна тінь

L_П = 4 Н_З при Н_З < L_ш;

L_П = 4 L_Ш при Н_З > L_ш,

де: L_Н – довжина повітряної аеродинамічної тіні, м;

L_П - довжина подвітряної аеродинамічної тіні, м.

Вітер Вітер

L_Н L_Н

Вітер

Рисунок 6.1 – Розрахункова схема визначення аеродинамічної тіні.

Значення відстані від джерела забруднення атмосферного повітря Х, приймаємо рівною величині санітарно-захисної зони в залежності від інтенсивності руху автомобілів або категорії дороги. Швидкість вітру приймаємо за даними Гідрометеорологічної служби чи за „ Кліматологічним довідником”.

Значення висоти забруднення атмосферного повітря над дорогою приймаємо в залежності від складу транспортного потоку.

Значення коефіцієнту урахування впливу кута розсіювання забруднюючих речовин у вертикальній площині за рахунок турбулентності атмосфери для автомобільної дороги приймаємо Р = 0,3.

Коефіцієнт впливу забудови ή розраховуємо формулі:

ή = 1 + 0,044 (Х - В_З + L_Т) + 0,0013(Х - В_З + L_Т)², (6.3)

L_Т – довжина аеродинамічної тіні (L_Н, L_П).

При відсутності забудови Х = В_З, а L_Ш = 0, тоді ή = 1.

Величину фонової концентрації С_Ф приймаємо по натуральних обстеженнях на дорозі чи за даними Гідрометеорологічної служби.

Значення нормативних концентрацій забруднюючих речовин приймаємо по величині середньодобової граничнодопустимої концентрації в атмосферному повітрі населених пунктів.

Граничне значення викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря по всіх інгредієнтах розраховуємо по формулі:

, (6.4)

ГК – граничнодопустима максимально разова концентрації забруднюючої речовини.

Граничнодопустимі значення викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря по всіх інгредієнтах рахуємо по формулі:

, (6.5)

ГДК – граничнодопустима концентрація шкідливих речовин.

Таблиця 6.1 – Значення граничнодопустимих концентрацій шкідливих речовин

Шкідлива речовина	Клас небезпеки	Граничнодопустимі концентрації, мг/м^3
Середньо добові, НК	Максимально разові, ГК	В робочій зоні, ГДК
Окис вуглецю СО2 Свинець та його сполуки Акустичне забруднення, дБа		3,0	5,0	20,0

Обчислюємо часткові показники екологічної безпеки – нормальних, граничних, граничнодопустимих.

Нормальні значення часткових показників екологічної безпеки для всіх забруднювачів визначаємо за формулою:

, (6.6)

Граничні значення часткових показників екологічної безпеки для всіх забруднювачів розраховуємо за формулою:

, (6.7)

Граничнодопустимі значення часткових показників екологічної безпеки для всіх забруднювачів розраховуємо за формулою:

, (6.8)

Вагові коефіцієнти часткових показників екологічної безпеки для всіх забруднювачів розраховуємо за формулою:

, (6.9)

Нормальне значення комплексного показника екологічної безпеки розраховуємо за формулою:

, (6.10)

Граничне значення комплексного показника екологічної безпеки розраховуємо за формулою:

, (6.11)

Розраховуємо граничнодопустимі значення комплексного показника екологічної безпеки розраховуємо за формулою:

, (6.12)

За результатами розрахунків нормативних комплексних показників екологічної безпеки здійснюємо градацію екологічних умов на автомобільній дорозі.

Розраховуємо часткові і комплексні показники екологічної безпеки з урахуванням забруднення атмосферного повітря окисом вуглецю, забруднення ґрунтів з’єднаннями свинцю й акустичного забруднення.

Визначаємо нормативи часткових коефіцієнтів екологічної безпеки в такий спосіб.

Часткові показники при забрудненні окисами вуглецю:

.

Часткові показники при забрудненні ґрунтів з’єднаннями свинцю:

Часткові показники при акустичному забрудненні:

Всі нормативи часткових показників екологічної безпеки заносимо до таблиці 6.2

Таблиця 6.2 - Нормативи часткових показників екологічної безпеки

Нормативи	Окис вуглецю	Свинець	Шум
	1,0 1,67 6,67 0,15	1,0 2,0 3,20 0,31	1,0 2,0 2,75 0,36

Визначаємо комплексні показники екологічної безпеки:

Нормальний показник:

Граничний показник:

Допустимий показник:

.

Таблиця 6.3 – Градація показників екологічної безпеки автомобільної дороги

Модальна оцінка екологічної безпеки дороги	Оцінка стану природного середовища	Показник екологічної безпеки автомобільної дороги
Екологічно безпечна	Відмінно	FФ ≤ 1
Екологічно слабо безпечна	Гарно	1 ≤ FФ ≤ 1,94
Екологічно помірно безпечна	Задовільна	1,94 ≤ FФ ≤ 3,64
Екологічно небезпечна	Незадовільна	3,64 ≤ FФ

7 Встановлення фактичного комплексного показника екологічної безпеки

Вихідними даними для розрахунку фактичного значення комплексного показника екологічної безпеки є фактичні значення концентрації забруднюючих речовин: К_СО, К_Рв, К_Ш.

Фактичні значення часткових показників екологічної безпеки визначаємо по формулі:

, (7.1)

Фактичне значення комплексного показника екологічної безпеки визначаємо по формулі:

, (7.2)

Аналіз екологічної безпеки автомобільної дороги по величині комплексного показника виконуємо на основі порівняння фактичних значень цього показника з нормативними, таблиця 6.3.

Визначаємо фактичні значення часткових показників екологічної безпеки при концентрації окису вуглецю взимку:

зима

Визначаємо фактичні значення часткових показників екологічної безпеки при концентрації свинцю в ґрунті право та вліво від дороги становить:

Для 10 м

ПК 0 +00 – ПК 4 +00

ПК 4 +00 – ПК 10 +00

ПК 10+00 – ПК16 +00

ПК16 +00 – ПК20 +00

Визначаємо фактичні значення часткових показників екологічної безпеки при відповідному рівні звуку становить:

Фактичне значення комплексного показника екологічної безпеки автомобільної дороги будемо розраховувати для більшого значення по концентрації свинцю, тобто будемо приймати значення „право” від автомобільної дороги.

Комплексний показник екологічної безпеки для літа становить:

Фактичне значення комплексного показника екологічної безпеки знаходиться в межах між 1 і граничним (F_Г =1,94) показником влітку на всіх ділянках. Умови на ділянці автомобільної дороги можна віднести до „екологічно слабо безпечних” і можуть бути оцінені як „Гарно” („добре”).

Фактичне значення комплексного показника екологічної безпеки знаходиться в межах між 1 і граничним (F_Г =1,94) показником взимку на всіх ділянках окрім ділянки ПК 18 + 50 – ПК19 + 50, де фактичний комплексний показник екологічної безпеки знаходиться в межах між граничним (F_Г =1,94) та допустимим (F_Ф = 3,64). Умови на всіх ділянках автомобільної дороги можна віднести до „екологічно слабо безпечних” і можуть бути оцінені як „Гарно” („добре”), а на ПК 18 + 50 – ПК19 + 50 умови на ділянці автомобільної дороги можна віднести до „екологічно помірно безпечних” і можуть бути оцінені як „задовільно”.

8Розробка природоохоронних заходів

Зменшення концентрації окису вуглецю в атмосферному повітрі може бути досягнуто шляхом проведення наступних організаційних і захисних заходів, що вибираються на основі техніко-економічного порівняння:

зміна параметрів дороги, яка спрямована на підвищення і стабілізацію середньої швидкості транспортного потоку;

обмеження руху окремих типів автомобілів цілком або в окремі інтервали часу;

посилення контролю за рухом автомобілів з невідрегульованим двигуном по ділянці, чуттєвій до забруднення повітряного басейну, з метою мінімізації токсичних викидів;

улаштування захисних споруд і зелених насаджень (табл. 30);

обмеження інтенсивності руху до 400 авто/год;

- улаштування проїзної частини дороги у виїмці при реконструкції;

- застосування систем рециркуляції і. каталітичної нейтралізації
відпрацьованих газів автомобілів;

- скорочення обсягів витрати палива шляхом створення економічних бензинових двигунів.

При необхідності зменшення забруднення придорожньої смуги з'єднаннями свинцю й іншими важкими металами рекомендуються такі заходи:

- улаштування захисних зелених насаджень, екранів, захисних валів (насипів);

- прокладка автомобільної дороги у виїмці;

Таблиця 30 - Зниження концентрації забруднення різними типами захисних споруд і зелених насаджень

Заходи	Зниження концентрації, %
Один ряд дерев з чагарником висотою до 1,5 м на смузі газону 3-4 м
Два ряди дерев без чагарнику на газоні 8-Ю м
Два ряди дерев з чагарником на газоні 10-12 м
Три ряди дерев із двома рядами чагарнику на смузі газону 15-20 м
Чотири ряди дерев з чагарником висотою 1,5 м на смузі газону 25-30 м
Суцільні екрани, стіни будинків висотою більш 5 м від рівня проїзної частини
Земляні насипи, відкоси при прокладанні дороги у виїмці при різниці відміток від 2 до 3 м
Земляні насипи, відкоси при прокладенні дороги у виїмці при різниці відміток від 3 до 5 м
Земляні насипи, відкоси при прокладенні дороги у виїмці при різниці відміток більш 5 м
Один ряд дерев з чагарником висотою до 1,5 м на смузі газону 3-4 м
Два ряди дерев без чагарнику на газоні 8-10 м
Два ряди дерев з чагарником на газоні 10-12 м
Три ряди дерев із двома рядами чагарнику на смузі газону 15-20 м
Чотири ряди дерев з чагарником висотою 1,5 м на смузі газону 25-30 м
Суцільні екрани, стіни будинків висотою більш 5 м від рівня проїзної частини
Земляні насипи, відкоси при прокладанні дороги у виїмці при різниці відміток від 2 до 3 м
Земляні насипи, відкоси при прокладенні дороги у виїмці при різниці відміток від 3 до 5 м
Земляні насипи, відкоси при прокладенні дороги у виїмці при різниці відміток більш 5 м

- перевід автомобілів на дизельні двигуни, що дозволить не тільки зменшити
забруднення навколишнього середовища, але й здешевіти експлуатацію
автомобілів;

Дата добавления: 2015-08-31