環(huán)境噪聲公式匯編：機(jī)場(chǎng)飛機(jī)噪聲預(yù)測(cè)

機(jī)場(chǎng)飛機(jī)噪聲預(yù)測(cè)TOC\o"1-4"\n\p""1.1.1 機(jī)場(chǎng)噪聲預(yù)測(cè)方法1.1.1.1 方法概述1.1.1.2 模型調(diào)整方法1.1.2 WECPN的預(yù)測(cè)計(jì)算1.1.2.1 計(jì)算斜距1.1.2.2 查出EPNL1.1.2.3 EPNL修正1.1.2.4 計(jì)算平均EPNL1.1.2.5 計(jì)算出WECPN1.1.3 所需收集的資料機(jī)場(chǎng)噪聲預(yù)測(cè)方法方法概述對(duì)新建機(jī)場(chǎng)，可直接使用模式計(jì)算出各網(wǎng)格點(diǎn)在預(yù)測(cè)年份的WECPN（根據(jù)該年份的飛機(jī)類型、班次）。從而畫出等聲級(jí)線圖，計(jì)算影響范圍、程度和人口數(shù)量。對(duì)改擴(kuò)建機(jī)場(chǎng)，須進(jìn)行現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。首先直接使用模式計(jì)算出各網(wǎng)格點(diǎn)的WECPN（根據(jù)現(xiàn)行的飛機(jī)類型和班次），作出等聲級(jí)線圖，在70dB等值線范圍內(nèi)，選出8-10個(gè)現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)點(diǎn)（按跑道兩側(cè)、兩端，以及遠(yuǎn)近、關(guān)心點(diǎn)、便于蹲點(diǎn)監(jiān)測(cè)等原則），在這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有每一種機(jī)型的起、降狀態(tài)分別進(jìn)行三次以上監(jiān)測(cè)（計(jì)算出其EPNL）。同時(shí)也按數(shù)學(xué)模型計(jì)算這些監(jiān)測(cè)點(diǎn)同一機(jī)型的起降EPNL，與監(jiān)測(cè)值對(duì)比后，調(diào)整計(jì)算模型。以調(diào)整后的預(yù)測(cè)模型按當(dāng)前飛機(jī)類型、班次計(jì)算所有網(wǎng)格點(diǎn)的WECPN，作為當(dāng)前飛機(jī)噪聲的影響分布；以調(diào)整后的模型計(jì)算任一年份各網(wǎng)格點(diǎn)的WECPN（根據(jù)該年份的飛機(jī)類型、班次），作為該年份的預(yù)測(cè)值。模型調(diào)整方法設(shè)想模型預(yù)測(cè)函數(shù)為F(x,y,z,Type,Station)，函數(shù)值是測(cè)點(diǎn)位置和機(jī)型Type與起降狀態(tài)Station的變化結(jié)果，但對(duì)某一機(jī)型的某一種起降狀態(tài)，則只與測(cè)點(diǎn)位置有關(guān)，模型函數(shù)為f(x,y,z)。對(duì)某一機(jī)型的某一種飛行狀態(tài),設(shè)想各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的計(jì)算值與監(jiān)測(cè)值有以下關(guān)系：L實(shí)測(cè)=KL監(jiān)測(cè)+m代入各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)值和計(jì)算值，用最小二乘法算出該種機(jī)型的某種飛行狀態(tài)下的調(diào)整參數(shù)K、m。用調(diào)整后模型對(duì)每一個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)每一種機(jī)型的每一種起降狀態(tài)用相應(yīng)的K、m調(diào)整。當(dāng)然，如果某一網(wǎng)格點(diǎn)位置較為特殊（如處于聲影區(qū)）則須進(jìn)行適當(dāng)處理。在預(yù)測(cè)時(shí)，如果出現(xiàn)新的飛機(jī)機(jī)型，則可直接計(jì)算，不進(jìn)行調(diào)整。WECPN的預(yù)測(cè)計(jì)算按導(dǎo)則HJ/T2.4-1995附錄B3計(jì)算，但加入了對(duì)EPNL數(shù)據(jù)的修正。機(jī)場(chǎng)飛機(jī)噪聲在某一預(yù)測(cè)點(diǎn)的WECPN根據(jù)下列步驟進(jìn)行計(jì)算：計(jì)算斜距以飛機(jī)起飛或降落點(diǎn)為原點(diǎn)、跑道中心線為x軸（并以出港方向?yàn)閄的正方向）、垂直地面為z軸、垂直于跑道中心線為y軸建立坐標(biāo)系。設(shè)預(yù)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)為（X，Y，Z），飛機(jī)起飛、爬升、降落時(shí)與地面所成角度為θ，則飛機(jī)與預(yù)測(cè)點(diǎn)之間的斜距為：如果可以查得離起飛或降落點(diǎn)不同位置飛機(jī)距地面的高度H，斜距為：對(duì)x<0的點(diǎn)，斜距為該點(diǎn)離起飛點(diǎn)或著落點(diǎn)的直線距離。查出EPNL根據(jù)飛機(jī)機(jī)型、起飛或降落、斜距可以查出飛機(jī)飛過(guò)預(yù)測(cè)點(diǎn)時(shí)在預(yù)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的有效感覺(jué)噪聲級(jí)EPNL。查出一天當(dāng)中所有飛行事件的EPNL。國(guó)際民航組織ICAO整理了“有關(guān)飛機(jī)噪聲的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及建議方式”，作為ICAO第16號(hào)附件供各國(guó)實(shí)施。下表為不同重量亞聲速噴氣機(jī)的允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，B747-200、DC-10、L-1011等大型民航機(jī)噪聲均低于此標(biāo)準(zhǔn)。注：總重量在34與272噸之間的噪聲可用線性內(nèi)插求得。規(guī)定，側(cè)向測(cè)量點(diǎn)是在航線下，平行于跑道軸線，距跑道軸線650m的線上噪聲最強(qiáng)處，起飛測(cè)量點(diǎn)在跑道軸線沿飛行方向延長(zhǎng)線上距滑行開(kāi)始點(diǎn)前6500m處，著陸測(cè)量點(diǎn)在跑道軸線延長(zhǎng)線上跑道著陸點(diǎn)后2000m處。EPNL修正廠家提供的數(shù)據(jù)，與機(jī)型、飛行狀況（起飛或降落）、斜距有關(guān)，還與飛機(jī)實(shí)際飛行時(shí)的推力、速度、空氣溫濕度有關(guān)，同時(shí)由于飛機(jī)噪聲具一定的方向性，預(yù)測(cè)點(diǎn)的方位也有影響。因此如果飛行時(shí)的推力、速度、空氣溫濕度與提供數(shù)據(jù)時(shí)的條件不同，就要求進(jìn)行推力修正、速度修正、溫濕度修正，如果預(yù)測(cè)點(diǎn)位于跑道側(cè)向，還要進(jìn)行側(cè)向衰減修正。由于飛機(jī)飛行時(shí)并不能完全按規(guī)定的航跡飛行，因此必要時(shí)還要考慮水平發(fā)散。(1)推力修正：一般情況下，飛機(jī)的噪聲級(jí)和推力成線性關(guān)系，若能得知飛機(jī)在推力為F1、F2時(shí)在某點(diǎn)的噪聲級(jí)為L(zhǎng)1、L2，則當(dāng)飛機(jī)推力為F時(shí)在同一點(diǎn)的噪聲級(jí)應(yīng)為：L=L1+（L2-L1）*（F-F1）/（F2-F1）(2)速度修正：廠家提供的EPNL是以參考速度Vr（一般為160節(jié)，約合295km/h）為基礎(chǔ)的，如果實(shí)際速度為V，則應(yīng)用下式進(jìn)行修正：ΔL=10lg(Vr/V)(3)空氣溫濕度修正：廠家提供的數(shù)據(jù)一般以15℃和70%相對(duì)濕度為基礎(chǔ)，若實(shí)際條件差別很大，可進(jìn)行修正：ΔL=L(t,rh)-L(15,70)。主要由空氣吸聲引起。(4)側(cè)向衰減修正：當(dāng)飛機(jī)位于地面上時(shí)，當(dāng)飛機(jī)位于空中時(shí)，以上式子中，β=arccos(L/R);R為預(yù)測(cè)點(diǎn)到飛行航線的垂直距離，m；L為預(yù)測(cè)點(diǎn)到飛行航線地面投影的垂直距離,m。(5)水平發(fā)散的計(jì)算：飛機(jī)飛行時(shí)，不能完全按照航跡飛行，會(huì)沿著航跡兩側(cè)產(chǎn)生一定的偏差。如按高斯分布來(lái)統(tǒng)計(jì)飛機(jī)的空間分布，沿著航跡兩側(cè)不同發(fā)散距離的飛行概率可見(jiàn)下表：式中，ym為航跡的Y坐標(biāo)（航跡應(yīng)與X軸平行）；S(y)發(fā)散距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差，是X的函數(shù)，可按下式計(jì)算：=1\*GB3①航線轉(zhuǎn)彎角度小于45°時(shí)，S(y)=0.055x-0.15(km),5km<x<30kmS(y)=1.5(km),x>30km=2\*GB3②航線轉(zhuǎn)彎角度大于45°時(shí)，S(y)=0.128x-0.42(km),5km<x<15kmS(y)=1.5(km),x>15km式中，x為從起飛點(diǎn)或著落點(diǎn)（即坐標(biāo)原點(diǎn)）算起的距離。當(dāng)x=0時(shí)，S(y)=0。在0<x<5km路段，S(y)用線性內(nèi)插決定。對(duì)于降落飛行，當(dāng)x<6km時(shí)，可忽略發(fā)散，即S(y)=0。計(jì)算平均EPNL式中：N1-、N-2、N-3，分別為白天（07：00~19：00）、晚上（19：00~22：00）和夜間（22：00~07：00）通過(guò)該點(diǎn)的飛行次數(shù)：N=N1+N2+N3計(jì)算出WECPN計(jì)權(quán)等效連續(xù)感覺(jué)噪聲級(jí)用下式計(jì)算：所需收集的資料預(yù)測(cè)年使用的機(jī)型種類及各機(jī)型的組合比例；機(jī)場(chǎng)年日平均和最大周日平均的飛行架次；不同跑道及不同機(jī)型的起降架次比例；白天、傍晚、夜間各時(shí)間段的