交通與環(huán)境城軌道交通對(duì)環(huán)境的影響

1、城市軌道交通對(duì)環(huán)境的影響摘要：軌道交通已成為國(guó)際化的大都市城市交通的骨干，有其他交通方式所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)現(xiàn)城市交通可持續(xù)發(fā)展對(duì)策中具有相當(dāng)重要的地位，值得大力發(fā)展。城市軌道交通在大城市迅速發(fā)展的同時(shí)，必將對(duì)外部環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響，如何有效減少和解決負(fù)面影響就顯得尤為重要。文章分析了城市軌道交通現(xiàn)狀以及其對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境環(huán)境的影響，闡述了在噪聲、振動(dòng)控制的相關(guān)技術(shù)措施，為城市軌道交通的建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展提高了決策參考。關(guān)鍵詞：軌道交通優(yōu)勢(shì)環(huán)境影響措施正文：軌道交通是指城市中有軌的大運(yùn)量的公共交通運(yùn)輸系統(tǒng)。目前國(guó)際上已上線運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通有市郊鐵路、輕軌、地鐵、有軌電車等7種類型。我國(guó)城市軌道交通發(fā)

2、展的歷史牟今約為40年，經(jīng)歷了從無(wú)到有、由弱漸強(qiáng)的發(fā)展歷程。城市軌道交通的發(fā)展動(dòng)向表明，我國(guó)城市軌道交通的建設(shè)總規(guī)模還會(huì)擴(kuò)大，發(fā)展前景宏大，建設(shè)市場(chǎng)廣闊。但是，我國(guó)城市軌道交通在各大城市迅速發(fā)展的同時(shí)，必將對(duì)外部環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響，如何有效減少和解決負(fù)而影響就顯得尤為重要。隨著我國(guó)城市化和機(jī)動(dòng)車化的發(fā)展，城市交通體系越來(lái)越多地需要占用大量的土地，消耗大量的燃料，產(chǎn)生大量的環(huán)境污染和生態(tài)負(fù)效應(yīng)，而我國(guó)現(xiàn)有的資源（包括土地資源）儲(chǔ)量和能源結(jié)構(gòu)，以及基于城市發(fā)展模式和可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程的環(huán)境容量限制，對(duì)于城市交通的發(fā)展也有著各方面的制約作用。一、城市軌道交通的優(yōu)勢(shì)軌道交通有許多其他交通方式無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，

3、當(dāng)前，中國(guó)許多大城市機(jī)動(dòng)車擁有量以高于10%的速度增加，交通擁堵和機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，軌道交通的優(yōu)點(diǎn)更加凸顯出來(lái)。通過(guò)對(duì)日本大都市圈各種交通方式能耗及大氣污染物質(zhì)排放量以及各種城市交通方式占用道路面積及客運(yùn)量進(jìn)行比較，可明顯看出軌道交通的優(yōu)勢(shì)所在：低能耗、低污染、運(yùn)量大、占地少、速度快、安全可靠、運(yùn)行準(zhǔn)時(shí)等。圖表1:日本大城市圈各種交通方式能耗及大氣污染物質(zhì)排放量交通方式能源消耗量/（KJ/人km）CO/(g/人km)NO/(g/人km)S。/(g/人km)城巾軌道交通4234.70.1790.011公共汽車74919.40.5040.144營(yíng)業(yè)用小汽車543489.30.49

4、60.041家庭用小汽車252044.60.2570.021圖表2:各種城市交通方式占用道路面積（靜態(tài)）及客運(yùn)量的比較交通方式每位乘各占用道路面積（m2母車道每小時(shí)運(yùn)送乘客量（人）自行車6-102000小汽車10-203000公共汽車1-26000-8000軌道交通地面約0.5,地下接近0最大可達(dá)80000圖表3:城市軌道交通的特點(diǎn)項(xiàng)目城巾（郊區(qū)）鐵路地鐵輕軌客運(yùn)能力/人編組>10001000200-500運(yùn)行速度/kmh>6030-4030-40準(zhǔn)點(diǎn)率高高高舒適性較好較好較好安全性好好好利用地下空間無(wú)有無(wú)運(yùn)輸性質(zhì)客、貨客客1 .城市軌道交通系統(tǒng)可節(jié)約大量的土地資源。據(jù)報(bào)道，全歐鐵

5、路用地占?xì)W洲總面積的0.03%;而公路用地卻占到1.3%,為鐵路用地的43.3倍，西歐高速鐵路用地只相當(dāng)于同等運(yùn)量的公路用地置的40%。由于城市軌道交通與高速鐵路相比速度低、編組小、防護(hù)距離小，用地率小于高逮鐵路o2 .城市軌道交通可節(jié)約大量的能源。以2020年我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)值估算，鐵路運(yùn)量每增加1個(gè)百分點(diǎn)，將少占用333.4km2的土地資源，同時(shí)減少能耗2Mt標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)東日本鐵路公司統(tǒng)計(jì)，該公司完成了客運(yùn)總量的30%,卻只消耗了總能耗的7%。鐵路與其它交通系統(tǒng)的綜合能耗比為1:5:7。3 .城市軌道交通緩解了城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的惡化。由于城市軌道交通系統(tǒng)是電力牽引，因此，可以在城市城區(qū)實(shí)

6、現(xiàn)大氣污染物的零排放，有利于城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的改善。雖然軌道交通在城區(qū)實(shí)現(xiàn)了零排放，但為城區(qū)軌道交通提供電力及發(fā)電燃料的相關(guān)區(qū)域卻承受著為城市供電帶來(lái)的環(huán)境污染和生態(tài)資源的破壞所產(chǎn)生的后果。但由于上述地區(qū)一般位于郊區(qū)或邊遠(yuǎn)地區(qū)，環(huán)境容量一般較大，自凈能力較強(qiáng)，只要治理防護(hù)措施到位，可大大降低對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的影響。而且，軌道交通單位能耗僅相當(dāng)于城市公路公交的57.8%,因此發(fā)電站所排放的大氣污染物也明顯減少。二、城市軌道交通對(duì)環(huán)境的影響及解決措施城市軌道交通系統(tǒng)在給人們出行帶來(lái)便捷的同時(shí)，也不可避免對(duì)周圍環(huán)境造成一定的影響。目前，主要集中在對(duì)周圍環(huán)境造成的噪聲污染和振動(dòng)影響以及電磁干擾與雜散電流

7、，另外在前期施工中對(duì)環(huán)境的影響也不容忽視。城市軌道交通系統(tǒng)由于其線路規(guī)劃等原因，對(duì)居民的直接嚴(yán)重噪聲污染較其他城市交通系統(tǒng)較低。但是，城市軌道交通系統(tǒng)不可避免地在車廂內(nèi)、站臺(tái)上、以及軌道沿線地帶制造噪聲污染，影響人們出行和生活質(zhì)量，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成深遠(yuǎn)影響。(一)噪聲的產(chǎn)生、影響及解決措施(1)城市軌道交通系統(tǒng)噪聲的形成。城市軌道交通產(chǎn)生噪聲的聲源可分為：輪軌噪聲，車輛非動(dòng)力噪聲，牽引動(dòng)力系統(tǒng)噪聲，高架軌道噪聲，地下鐵道的地面承載噪聲等。由于列車速度小于250k"h時(shí)，噪聲以輪軌噪聲為主，所以城市軌道車輛的噪聲主要是輪軌噪聲；另外高架軌道噪聲和地面承載噪聲和振動(dòng)是相當(dāng)嚴(yán)重的干擾源，也是

8、公眾向交通部門抱怨的主要對(duì)象。輪軌噪聲。輪軌噪聲有摩擦噪聲、撞擊噪聲、轟鳴噪聲三種類型。摩擦噪聲，當(dāng)車輛運(yùn)行在小徑曲線線路時(shí)，車輪沿曲線鋼軌并非滾動(dòng)運(yùn)行，產(chǎn)生局部的橫向滑動(dòng)，即所渭“卡滯一滑動(dòng)效應(yīng)”，結(jié)合車輪和軌道的振動(dòng)響應(yīng)，形成一種高音調(diào)尖嘯；撞擊噪聲，因車輪或鋼軌表面的局部不連續(xù)性產(chǎn)生；轟鳴噪聲，由于車輪和鋼軌接觸表面局部小面積粗糙造成，輪軌接觸區(qū)域越大，所產(chǎn)生的轟鳴噪聲就越少，當(dāng)轟鳴噪聲達(dá)到定點(diǎn)的頻率時(shí)鋼軌將成為主要噪聲源。高架軌道噪聲。當(dāng)列車行駛于高架鐵路上時(shí)，輪軌相互作用所產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)軌道傳遞給支撐結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)將噪聲向周邊地區(qū)進(jìn)行傳播，它比之列車行駛丁一般的路堤坡度軌道時(shí)所產(chǎn)生的

9、噪聲級(jí)要高的多，一般要高20分貝。地下鐵道的地而承載噪聲。地下鐵道輪軌問(wèn)相互作用而產(chǎn)生的振動(dòng)被傳遞給隧道結(jié)構(gòu)，繼而又傳向周圍的土壤。振動(dòng)通過(guò)上壤再向臨近的建筑物傳播，從而導(dǎo)致地下及墻壁的振動(dòng)和噪聲向建筑物內(nèi)房間的第二次輻射，它是一種低頻聲響，就如同外界振動(dòng)使房間中的窗戶所發(fā)出的聲響。(2)城市軌道交通系統(tǒng)噪聲污染的相關(guān)影響分析。噪聲對(duì)人體構(gòu)成危害，一般情況下，長(zhǎng)時(shí)間處于超過(guò)50分貝噪聲的環(huán)境中，人的神經(jīng)系統(tǒng)就會(huì)受到影響。噪聲平均每提高3分貝，能量就會(huì)增強(qiáng)一倍；噪聲污染嚴(yán)重還會(huì)破壞人體的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)；經(jīng)常處于噪聲困擾之中，會(huì)出現(xiàn)記憶力減退、失眠等癥狀。目前地鐵噪聲為70分貝，輕軌的噪聲更高。這無(wú)疑成

10、為人們對(duì)房產(chǎn)選擇的顧慮，影響著軌道沿線物業(yè)的發(fā)展。如北京某售價(jià)200007s以上項(xiàng)目，因輕軌進(jìn)入社區(qū)，業(yè)主認(rèn)為社區(qū)生活品質(zhì)遭到破壞，有許多客戶先后要求退房；離軌道交通線路過(guò)近的房產(chǎn)由于噪音等問(wèn)題也存在跌價(jià)的可能。目前基于軌道交通沿線的房產(chǎn)考慮，有建議種植隔音林或在建筑本身增加隔音裝置，但這些即使能建立起一定防噪屏障，也只是治標(biāo)，而不解決實(shí)際問(wèn)題。若不想放棄城市軌道沿線交通便利的優(yōu)勢(shì)，降低噪音還是要以發(fā)展軌道及軌道車輛降低噪音技術(shù)為根本。有效的方法是：降低輪軌噪音；降低高架軌道噪音；降低地下鐵道地面承載噪音等。另外，發(fā)展城市軌道交通系統(tǒng)沿線經(jīng)濟(jì)時(shí)也要考慮噪聲環(huán)境因素，合理安排規(guī)劃，如減少住宅，文

11、教衛(wèi)生等的建設(shè)，重點(diǎn)建設(shè)集中商業(yè)區(qū)等。（二）震動(dòng)影響及解決環(huán)境振動(dòng)對(duì)人體、建筑物、精密儀器等的影響已越來(lái)越大.這是因?yàn)橐环矫嬲駝?dòng)日益增大，影響的范圍也在加大；另一方面，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，同樣水平的振動(dòng)，在過(guò)去可能不是問(wèn)題，現(xiàn)在卻越來(lái)越多地引起了公眾的強(qiáng)烈反應(yīng)。城市軌道交通系統(tǒng)的振動(dòng)污染相對(duì)于噪聲污染更為嚴(yán)重，也是城市軌道交通系統(tǒng)對(duì)環(huán)境污染方面高于常規(guī)公共交通系統(tǒng)的一項(xiàng)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、居民素質(zhì)和自身生活質(zhì)量以及健康意識(shí)的提高，再加上城市軌道交通系統(tǒng)的快速發(fā)展，振動(dòng)污染已經(jīng)越來(lái)越凸現(xiàn)，國(guó)際上已把振動(dòng)列為七大環(huán)境公害之一，并開(kāi)始著手研究振動(dòng)的污染規(guī)律、產(chǎn)生的原因、傳播途徑、控

12、制方法以及對(duì)人體的危圭箋古寸0（1）城市軌道交通系統(tǒng)振動(dòng)的形成。在軌道交通系統(tǒng)中，由運(yùn)行列車對(duì)軌道的沖擊作用產(chǎn)生振動(dòng)，并通過(guò)結(jié)構(gòu)（隧道基礎(chǔ)和襯砌或橋梁的墩臺(tái)及其基礎(chǔ)）傳遞到周圍的地層，進(jìn)而通過(guò)土壤向四周傳播，誘發(fā)了附近地下結(jié)構(gòu)以及建筑物的二次振動(dòng)和噪聲。對(duì)于地下鐵道，其影響因素主要有列車速度、車輛重量、隧道基礎(chǔ)和襯砌結(jié)構(gòu)類型、軌道類型、是否采用了隔振措施等，此外列車與軌道的動(dòng)力相互作用也會(huì)加大振動(dòng)作用；對(duì)于高架輕軌系統(tǒng)，其影響因素主要有列車速度、車輛重量、橋梁結(jié)構(gòu)類型和基礎(chǔ)類型、橋梁跨度、剛度、撓度等，列車與橋梁的動(dòng)力相互作用也會(huì)加大振動(dòng)作用(2)城市軌道交通系統(tǒng)振動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)及特點(diǎn)。地鐵相關(guān)振

13、動(dòng)。根據(jù)鐵路部門的實(shí)測(cè)，距線路中心線30m寸近的振動(dòng)可達(dá)80dB。地鐵列車通過(guò)時(shí)，在地面建筑物上引起振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間大約為10s。在一條線路上，高峰時(shí)，兩個(gè)方向1h內(nèi)可通過(guò)30對(duì)列車或更多，振動(dòng)作用的持續(xù)時(shí)間可達(dá)到總工作時(shí)間的15%20%。在我國(guó)某城市地鐵車輛段附近進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，結(jié)果表明，當(dāng)?shù)罔F列車以1520km/h的速度通過(guò)時(shí)，地鐵正上方居民住宅的振動(dòng)高達(dá)85dB,如果列車速度達(dá)到正常運(yùn)行的70km/h時(shí)，其振級(jí)可能還要大得多。地鐵列車在隧道內(nèi)高速運(yùn)行時(shí)，距軌道水平距離1.5mt,振級(jí)平均值為81dB;24nit,振級(jí)平均值為71.6dB。同時(shí)，地鐵振動(dòng)影響的范圍在很大程度上還取決于列車通過(guò)

14、的速度及隧道的埋深。速度越高，振動(dòng)干擾越強(qiáng)，影響范圍越大(列車速度每提高一倍，隧道和地面的振動(dòng)增加46dB);埋深越大，影響范圍越小。(3)城市軌道交通系統(tǒng)振動(dòng)對(duì)建筑物的影響。隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，多層高架道路、地下鐵道、輕軌交通正日益形成一個(gè)立體空間交通體系，從地下、地面和空中逐步深入到城市中密集的居民點(diǎn)、商業(yè)中心和工業(yè)區(qū)。如日本東京市內(nèi)的交通道路很多已達(dá)到57層，離建筑物的最短距離小到只有幾米，加上交通密度的不斷增加，使得振動(dòng)的影響日益增大，交通車輛引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)通過(guò)周圍地層向外傳播，進(jìn)一步誘發(fā)建筑物的二次振動(dòng)，對(duì)建筑物特別是古舊建筑物的結(jié)構(gòu)安全以及其中居民的工作和日常生活產(chǎn)生了很大的影

15、響。城市軌道交通系統(tǒng)振動(dòng)污染控制的主要技術(shù)措施。日本是軌道交通系統(tǒng)振動(dòng)污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，在其“公害對(duì)策基本法”中，明確振動(dòng)為七個(gè)典型公害之一的同時(shí)，在“限制振動(dòng)法”中，特別對(duì)城市軌道振動(dòng)規(guī)定了措施要求，以保護(hù)生活環(huán)境和人民的健康。英國(guó)鐵路管理局研究發(fā)展部技術(shù)中心主要就行車速度、激振頻率和軌道參數(shù)的相關(guān)關(guān)系以及共振現(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。瑞士聯(lián)邦鐵路和國(guó)際鐵路聯(lián)盟實(shí)驗(yàn)研究所研究了地鐵列車和隧道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率和加速度特征，從改善線路結(jié)構(gòu)的角度提出了降低地鐵列車振動(dòng)對(duì)附近地下及地面結(jié)構(gòu)振動(dòng)影響的途徑。美國(guó)G.P.Wi1so育針對(duì)鐵路車輛引起的噪聲和振動(dòng)，提出了通過(guò)改善道床結(jié)構(gòu)形式和改革車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)

16、造以減少輪軌接觸力的方法，降低地鐵車輛引起的噪聲和振動(dòng)的建議。西班牙、捷克等國(guó)在這些方面也做了大量的測(cè)試、調(diào)金和研究工作，分析了列車引起地面振動(dòng)波的傳播和衰減特性，從降低行車速度、減輕荷載重量、提高路面平整度等方面提出了減少振害的措施。（三）電磁干擾及電腐蝕由于城市軌道交通是電力牽引。因此。該系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖干擾，對(duì)線路兩側(cè)一定范圍內(nèi)的電磁敏感設(shè)施和居民電視的收看產(chǎn)生一定影響。經(jīng)研究測(cè)試分析，電氣化鐵道對(duì)線路兩側(cè)20m以外的電視收看基本無(wú)影響，可以保證正常收看。沿線的電磁敏感設(shè)施在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段將按國(guó)家有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防護(hù)處理而不會(huì)受到影響。城市軌道交通由于電壓等級(jí)低（為15千伏，而

17、電氣化鐵道為27.5千伏）、電流強(qiáng)度小，產(chǎn)生的電磁干擾信號(hào)低于電氣化鐵道。所以，只要按有關(guān)法規(guī)對(duì)工程進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)并實(shí)施有效的防護(hù)治理措施，城市軌道交通將不會(huì)對(duì)線路兩側(cè)的電磁環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。雜散電流是城市軌道交通電流回路中的部分散出電流，它對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋，附近金屬管線產(chǎn)生電解效應(yīng)，造成管線腐蝕。對(duì)于雜散電流的影響要予以重視，應(yīng)專題進(jìn)行雜散電流的防護(hù)設(shè)計(jì)，確保牽引回流系統(tǒng)暢通。采用“雜散電流”監(jiān)測(cè)和收集措施，線路上部結(jié)構(gòu)絕緣，軌道線路采用無(wú)縫鋼軌，主體結(jié)構(gòu)與道床之間要求絕緣，金屬管道穿越軌道底部和隧道結(jié)構(gòu)時(shí)要求絕緣，車場(chǎng)的電纜敷設(shè)和軌道鋪設(shè)、電機(jī)設(shè)備安置均應(yīng)按控制“雜散電流”規(guī)定實(shí)施。三、結(jié)語(yǔ)發(fā)

18、達(dá)的城市交通體系是大都市不可缺少的基礎(chǔ)性設(shè)施。城市軌道交通系統(tǒng)嚴(yán)密的組織運(yùn)行、快速、安全、舒適的特性，尤其是該系統(tǒng)的高效率、低能耗、低污染的綜合優(yōu)勢(shì)證明城市軌道交通是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過(guò)程中帶來(lái)的日趨惡化的交通擁堵和生態(tài)環(huán)境的破壞影響時(shí)而以新面貌出現(xiàn)的“綠色交通”系統(tǒng)。城市軌道交通在實(shí)現(xiàn)城市交通可持續(xù)發(fā)展對(duì)策中是具有相當(dāng)重要的地位的，值得大力發(fā)展。城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展將明顯促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善，實(shí)現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益三者的統(tǒng)一。城市軌道交通系統(tǒng)是城市突發(fā)自然災(zāi)害及事件應(yīng)變的應(yīng)急搶險(xiǎn)和城市生態(tài)環(huán)境運(yùn)行修復(fù)的骨干運(yùn)輸系統(tǒng)。我國(guó)的城市軌道交通建設(shè)經(jīng)過(guò)初始的發(fā)展期后，目前，已經(jīng)進(jìn)入了集中發(fā)展階段，城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)相應(yīng)的問(wèn)題，如噪聲、振動(dòng)等，這些但影響了人們的生活環(huán)境，也影響了城市軌道交通系統(tǒng)對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。為保證城市的可持續(xù)發(fā)展，在設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建設(shè)城市軌道交通系統(tǒng)中，應(yīng)體現(xiàn)以人為本的思想，充分考慮對(duì)環(huán)境