OCENA ZAGROŻENIA HAŁASEM KOMUNIKACYJNYM NA ODCINKU DROGI KRAJOWEJ NR 94, PRZEBIEGAJĄCEJ PRZEZ DĄBROWĘ GÓRNICZĄ

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ 2011 Seria: TRANSPORT z. 72 Nr kol Anna OSMÓLSKA, Bogusław ŁAZARZ, Piotr CZECH OCENA ZAGROŻENIA HAŁASEM KOMUNIKACYJNYM NA ODCINKU DROGI KRAJOWEJ NR 94, PRZEBIEGAJĄCEJ PRZEZ DĄBROWĘ GÓRNICZĄ Streszczenie. Hałas komunikacyjny jest powszechnie znanym zagrożeniem dla środowiska. W ciągu ostatnich 20 lat liczba pojazdów samochodowych wzrosła kilkakrotnie i nadal rośnie. Hałas drogowy powstaje w wyniku poruszania się pojazdów odgłosy pracy silnika, układów wydechowego i napędowego oraz na styku opony z nawierzchnią drogową. Niniejszy artykuł przedstawia analizę zagrożenia hałasem komunikacyjnym terenu leżącego przy drodze krajowej nr 94 w Dąbrowie Górniczej. ASSESSMENT OF COMMUNICATION NOISE DANGER ON A SECTION OF A NATIONAL ROAD NO. 94 RUNNING THROUGH DĄBROWA GÓRNICZA Summary. Communication noise is widely known danger to the environment. In the last 20 years the number of car vehicles has multiplied and is still rising. Road noise is created by moving vehicles the sounds of the engines at work, the exhaust systems and drive and when the tyres meet the road surface. This article presents the analysis of communication noise danger in the area near national road No. 94 running through Dąbrowa Górnicza. 1. WPROWADZENIE Z roku na rok na polskich drogach przybywa coraz więcej pojazdów samochodowych, które są przyczyną powstawania nadmiernego hałasu, będącego zagrożeniem dla środowiska życia i pracy ludzi. Hałas jest uciążliwością o powszechnym zasięgu społecznym. Występuje we wszystkich działach środowiska człowieka, dotyczy wszystkich ludzi, wpływa niekorzystnie na ich zdrowie, pomniejsza ich efekty pracy, zwiększa prawdopodobieństwo wypadków przy pracy oraz utrudnia wypoczynek i regenerację sił człowieka. Wzrastająca uciążliwość hałasu komunikacyjnego wynika z [1 4]: - stale zwiększającego się natężenia ruchu komunikacyjnego, - zwiększającej się liczby pojazdów o dużej mocy i ładowności (pojazdy ciężarowe i autobusy), - złego stanu nawierzchni dróg,

2 76 A. Osmólska, B. Łazarz, P. Czech - zwiększającej się liczby sprowadzanych z zagranicy, wyeksploatowanych samochodów. Poziom hałasu emitowanego przez samochody jest zależny głównie od [1 4]: - typu samochodu, tzn. czy jest to pojazd osobowy, czy ciężarowy, mocy silnika, - rodzaju jazdy pod tym pojęciem rozumiemy: postój z włączonym silnikiem, jazdę ze stałą prędkością, przyspieszenie itp., - prędkości jazdy. Poziom hałasu samochodowego rośnie w funkcji przyrostu prędkości przy małych prędkościach, podczas jazdy na niższych biegach, dominuje hałas pochodzący od zespołów napędowych, a przy większych prędkościach głównym źródłem staje się toczenie kół po jezdni. Hałas jest również funkcją wielu zmiennych, z których większość jest zależna od pory dnia, tygodnia, miesiąca, roku czy warunków atmosferycznych. Do tych zmiennych zalicza się m.in. [1 4]: - liczbę pojazdów przejeżdżających w jednostce czasu, - natężenie ruchu pojazdów w ciągu doby, - rodzaj samochodów i ich stan techniczny, - rodzaj, jakość i stan nawierzchni dróg, - urbanistyczne rozwiązanie sieci drogowej, - liczbę pasów ruchu i ich odległość od zabudowy mieszkaniowej. W celu ograniczenia niszczącego wpływu hałasu na środowisko naturalne zostały wprowadzone normy dopuszczalnego poziomu hałasu [5]. 2. OPIS ZREALIZOWANYCH BADAŃ Badania miały na celu określenie hałasu komunikacyjnego odcinka drogi krajowej nr 94, przebiegającego przez Dąbrowę Górniczą. Badania przeprowadzono w ramach działającego laboratorium przy Wydziale Transportu Politechniki Śląskiej w Katowicach. Pierwsza część badań polegała na pomiarze natężenia ruchu pojazdów przejeżdżających przez skrzyżowanie ulic Katowickiej i 11 listopada oraz wyznaczeniu godziny szczytu dla pomiarów porannego, popołudniowego i wieczornego. Schemat badanego skrzyżowania pokazano na rys. 1. Ruch na skrzyżowaniu w Dąbrowie Górniczej obserwowano na wlotach, w 15 min. odstępach czasu. Przykładowe wyniki pokazano w tabeli 1, gdzie: - SOD samochody osobowe i dostawcze, - A autobusy, - AP autobusy z przyczepami, - SC samochody ciężarowe, - SCP samochody ciężarowe z przyczepami, - M/R motocykle, rowery, - INNE wozy konne, wózki ręczne, wózki inwalidzkie, zamiatarki, dźwigi, maszyny do prac drogowych itp. Aby wyniki były bardziej czytelne, pogrupowano je według rodzaju, niezależnie od kierunku jazdy, dla danego interwału czasowego.

3 Ocena zagrożenia hałasem komunikacyjnym 77 Rys. 1. Rozmieszczenie punktów pomiarowych Fig. 1. Arrangement of the measuring points Natężenie ruchu na wlocie nr 1 w godzinach porannych Tabela 1 WLOT NR: 1 kierunek na wprost kierunek w prawo M/ M/ Godzina SOD A AP SC SCP R INNE SOD A AP SC SCP R INNE 7:00 7: :15 7: :30 7: :45 8: :00 8: :15 8: :30 8: :45 9: :00 9: :15 9: :30 9: :45 10: Następnym krokiem było przeliczenie pojazdów rzeczywistych na umowne (PU). Dokonano tego w następujący sposób: - 1 SOD = 1 PU, - 1 SC = 1,6 PU, - 1 SCP = 2,2 PU, - 1 A = 1,8 PU, - 1 AP = 2,3 PU, - 1 M/R = 0,3 PU. Przykładowe wyniki pokazano w tabeli 2. Następnie wyznaczono godziny szczytu tabela 3. Wyniki obrazujące natężenie ruchu dla całego skrzyżowania pokazano na rys. 2.

4 78 A. Osmólska, B. Łazarz, P. Czech Tabela 2 Natężenie ruchu pojazdów umownych na wlocie nr 1 w godzinach porannych Okres WLOT NR:1 Liczba poj. umownych wg rodzaju pomiaru SOD A AP S.C. SCP M/R Inne Razem Zaokrąglone 7:00 7: , ,2 329, :15 7: , :30 7: :45 8: , , :00 8: , , :15 8: , , , :30 8: ,6 2, , :45 9: , , :00 9: , , :15 9: , , :30 9: , , :45 10: , Tabela 3 Godziny szczytu dla pomiarów zrealizowanych w godzinach porannych WLOT NR:1 WLOT NR:2 WLOT NR:3 Dla całego skrzyżowania Godzina Liczba Liczba Liczba Liczba Godzina Godzina Godzina poj. poj. poj. poj. 7:00 8: :00 8: :00 8: :00 8: :15 8: :15 8: :15 8: :15 8: :30 8: :30 8: :30 8: :30 8: :45 8: :45 8: :45 8: :45 8: :00 9: :00 9: :00 9: :00 9: :15 9: :15 9: :15 9: :15 9: :30 9: :30 9: :30 9: :30 9: :45 9: :45 9: :45 9: :45 9: :00 10: :00 10: :00 10: :00 10: Rys. 2. Natężenie ruchu na skrzyżowaniu Fig. 2. Traffic congestion on the crossroad

5 Ocena zagrożenia hałasem komunikacyjnym 79 Kolejnym etapem badań było przeprowadzenie pomiarów hałasu komunikacyjnego. Pomiary zrealizowano w czasie odpowiadającym godzinom szczytu dla całego skrzyżowania. Wyjątek stanowił pomiar wieczorny, który odbył się w godzinach 22:00 23:00, czyli w czasie ciszy nocnej. Do pomiarów hałasu komunikacyjnego wykorzystany został cyfrowy miernik poziomu dźwięku SONOPAN DSA-50. Urządzenie łączy w sobie funkcjonalność całkującego miernika poziomu dźwięku, analizatora oktawowego oraz analizatorta tercjowego. Dokładność miernika odpowiada 1 klasie. Zastosowanie cyfrowego przetwarzania mierzonego sygnału umożliwia pomiar większości parametrów charakteryzujących hałas. Przy rejestracji danych zastosowano filtr oktawowy w zakresie od 45 do 115 db. Czas zapisu każdego pomiaru wynosił 1 minutę. Pomiary w punktach od 1 do 4 oraz 7, 7a, 7b były przeprowadzone na wysokości 1,3 metra, natomiast w pozostałych punktach na wysokości 1,3 i 2 metry. Rozmieszczenie punktów pomiarowych przedstawiono na rys. 3. Rys. 3. Rozmieszczenie punktów pomiarowych Fig. 3. Arrangement of the measuring points W trakcie wykonywania pomiarów warunki meteorologiczne były następujące: pomiar poranny w godzinach 7:30 8:30: - opady: brak, - wilgotność: 26,4%, - wiatr: 1 m/s, - temperatura: 18 o C, - ciśnienie: 991 hpa, pomiar popołudniowy w godzinach 15:15 16:15: - opady: brak, - wilgotność: 41%, - wiatr: 2 m/s, - temperatura: 23,8 o C, - ciśnienie: 986,2 hpa, pomiar wieczorny w godzinach 22:00 23:00: - opady: brak, - wilgotność: 21%, - wiatr: 1 m/s, - temperatura: 14,5 o C,

6 80 A. Osmólska, B. Łazarz, P. Czech - ciśnienie: 988 hpa. Dla zmierzonych wartości równoważnego poziomu dźwięku sporządzono wykresy rys.: 4, 5 i 6. Kolorem czerwonym naniesiono dopuszczalną wartość poziomu hałasu, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz. U. nr 120 z dnia 5 lipca 2007 r., poz. 826) [5]. Pomiar poranny ( ) Wartość równoważna poziomu dźwięku, korekcja A [db] a 6 6a 7 7a 7b 8 8a 9 9a 10 10a Dopuszczalny poziom hałasu Rys. 4. Równoważny poziom dźwięku pomiar poranny Fig. 4., Equivalent sound level morning measurement Pomiar popołudniowy ( ) Wartość równoważna poziomu dźwięku, korekcja A [db] a 6 6a 7 7a 7b 8 8a 9 9a 10 10a Dopuszczalny poziom hałasu Rys. 5. Równoważny poziom dźwięku pomiar popołudniowy Fig. 5. Equivalent sound level afternoon measurement

7 Ocena zagrożenia hałasem komunikacyjnym 81 Pomiar wieczorny ( ) Wartość równoważna poziomu dźwięku, korekcja A [db] a 6 6a 7 7a 7b 8 8a 9 9a 10 10a Dopuszczalny poziom hałasu Rys. 6. Równoważny poziom dźwięku pomiar wieczorny Fig. 6. Equivalent sound level - evening measurement 3. WNIOSKI Na podstawie pomiarów natężenia ruchu określono godziny szczytu na skrzyżowaniu ulic Katowickiej i 11 Listopada: - dla pory porannej 7:30 8:30, - dla pory popołudniowej 15:15 16:15, - dla pory wieczornej 20:00 21:00. Natężenie ruchu na badanym skrzyżowaniu jest bardzo duże, łącznie podczas trzech 3-godzinnych pomiarów przejechało pojazdów. Zgodnie z oczekiwaniami, w miarę oddalania się od źródła hałasu (pomiar w punktach 7, 7a, 7b) jego poziom zmniejszał się. W trakcie analizy otrzymanych wyników zaobserwowano znaczne przekroczenia dopuszczalnych poziomów hałasu. Średnie przekroczenie dopuszczalnego poziomu hałasu wynosiło: - dla pomiaru porannego: 11,5 db, - dla pomiaru popołudniowego: 11,7 db, - dla pomiaru wieczornego: 14,8 db. Poziom hałasu zmierzony na wysokościach 1,3 m i 2 m różnił się nieznacznie. Bibliografia 1. Chłopek Z.: Ochrona środowiska naturalnego. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa Engel Z.: Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem. PWN, Warszawa Kucharski J.R.: Hałas drogowy. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1979.

8 82 A. Osmólska, B. Łazarz, P. Czech 4. Lebierdowska B.: Hałas wokół autostrad. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz. U. nr 120 z dnia 5 lipca 2007 r., poz. 826). Recenzent: Dr hab. Rajmund Michalski, prof. nzw. Instytutu Podstaw Inżynierii Środowiska PAN