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摘 要

课题组通过查阅各种资料，基于当地环境标准、船舶类型以及交通状况等条件，发展了一种用于预测中国内河航道交通噪声的新方法。该模型在原有FHWA模型基础上进行了改进，在预测方程里增加了地面和水面衰减校正项。输入到预测方程的参数被重新进行了定义，主要包括：交通流量、船舶速度、航道中心线到接收点的距离、障碍物与建筑物的位置和高度、接收点的位置、地面的类型、分段内软土地基的覆盖率以及水面条件等。通过对中国的疏港航道、盐河航道和丹金溧漕河航道的33个采样点测得的噪声水平与该模式预测值进行比较，以验证这一模型的精度。结果表明：在±1.5dB(A)范围内,预测值与实测值噪声暴露水平为81.8%，其平均差为0.15 ± 1.75dB(A)。然而，发展的模式预测的噪声暴露水平一般都会略高于实际测量的暴露水平。总的来说，比较结果已经证实了本文所提出的方法具有较高的精度，可以应用于评估中国内河航道交通噪声的暴露水平。

关键词：预测模式，地面吸收，水面衰减，交通噪声，内河航道

Abstract：Based on the local environmental standards, ship types and traffic conditions, this paper develops a new method for predicting the traffic noise of inland waterways in China. This model is improved on the original FHWA model, and the attenuation correction terms of ground and water surface are added to the prediction equation. The parameters input into the prediction equation are redefined, including: traffic flow, ship speed, distance from the center line of the channel to the receiving point, location and height of obstacles and buildings, location of the receiving point, type of ground, coverage of soft soil foundation in sections and water surface conditions. In order to verify the accuracy of the model, the noise level measured at 33 sampling points of the waterway of Shugang river, Yanhe river and Danjinli river in China is compared with the predicted value of the model. The results show that the predicted and measured noise exposure levels are 81.8% within the range of ±1.5dB(A), with an average difference of 0.15 ± 1.75dB(A). In general, the comparison results have confirmed the high accuracy of the proposed method, which can be used to evaluate the exposure level of traffic noise in the inland waterways of China.

Keywords：Prediction model, ground absorption, water surface attenuation, traffic noise, inland waterway

目 录

1 绪论 6

1.1 内河航道交通噪声污染现状 6

1.2 交通噪声预测模型的应用 6

1.3 基于FHWA的噪声预测模型 6

2 模型的建立 6

2.1 理论分析模型 6

2.2 等效噪声源强、交通流量和船舶速度 7

2.3 地面吸收校正 9

2.4 水面衰减系数 10

2.5 常数项 10

2.6 其它参数 11

2.7 模型的最终形式 11

3 模型的验证 13

4 讨论 14

结 论 15

参考文献 16

致 谢 18

1 绪论

1.1 内河航道交通噪声污染现状

在中国，尤其在江苏省，内河航道船舶数量近年来飞速增长而且新建或计划扩展的内河航道也较多，因此由各种运输船舶所引起的交通噪声污染已经成为一个日趋增长的环境问题，其与铁路、公路一样，同样可对两岸居民的生产生活造成较大的困扰^[1-4]。由此可见，如何控制内河航道交通噪声的污染俨然已经成为一个棘手的问题。

1.2 交通噪声预测模型的应用

交通噪声分析和预测模型在设计更多内河航道以及噪声缓解措施的效果评价上一直扮演着重要的角色^[5-7]。然而，对内河航道交通噪声进行预测还一直缺乏合适的方法。因此，负责航道设计的人员不得不使用公路交通噪声预测模型来评估内河航道交通噪声^[8]。目前，很多公路交通噪声预测模型已被广泛使用于各个国家，如美国的FHWA模型^[9]，英国的CoRTN模型^[10]，德国的RLS90模型以及后续的修正版^[11]，瑞士的STL-86模型^[12]，日本的ASJ模型^[13]，台湾的Nordic公路噪声预测方法^[14]以及其改进模型^[15]，伊朗的人工神经网络交通噪声模型^[16]。在这些模型中，美国的FHWA模型在中国内河航道交通噪声的评估上得到了广泛运用^[17]。

1.3 基于FHWA的噪声预测模型

虽然FHWA模型能够广泛应用于交通噪声的评估，但是公路和航道交通工具噪声排放水平和类型的不同，噪声测量方法和交通状况的不同都会导致利用该模型评估内河航道交通噪声的不准确。

为了解决上述问题，本研究将模型里的参数重新进行了定义以便更好地满足内河航道的实际交通状况，而且，同时引入水面衰减修正项用来确定被内河航道水面影响的噪声声压级。因此，本文通过在预测方程中加入地面吸收和水面衰减修正项，将建立一个基于FHWA并用来模拟噪声传播衰减的内河航道交通噪声预测模型。

2 模型的建立

2.1 理论分析模型

基于FHWA模式，且用于预测内河航道交通噪声的模型可用以下公式表示：

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