Коммунальные и энергетические сети при обустройстве территорий населенных мест

Примечание. 1. Исходные точки  расположены через 0,5 м по поперечному профилю от бровки до оси дороги.                   2. Наибольшие деформации образуются по 2 и 6 полосам покрытии, по которым непосредственно размещаются колёса движущегося транспорта. 3. По деформациям этих колёс необходимо оценить состояние покрытия и рассчитать модели . 4. По параметрам этих моделей находим, что через 3 года состояние полос 2, 6 и всего покрытия неудовлетворительное.

 

Таблица 10

Классификация загрязнителей  природной среды по агрегатному  состоянию при функционировании автодорог

Физическое состояние загрязнителей	Источник загрязнения	Название загрязнителя
1	2	3
Твёрдое	Покрытие дороги	Пыль, радионуклиды
	Перевозка грузов	Пыль
	Транспортные средства	Сажа
	Транспортное средство-покрытие	Тяжелые металлы, резина, радионуклиды
Жидкое	Транспортные средства (мойка автомобилей, ремонт), смывы с дорог	Горючесмазочные материалы
	Покрытие дорог	Противогололёдные материалы, растворы ПВА, кислотные дожди
Газообразное	Транспортные средства	Оксиды углерода, азот, альдегиды, нитрозодиалкиламины
Аэрозольное	Транспортные средства	Свинец, углерод, сульфаты, хлориды, углеводород  и т. д.

 

   При функционировании  автотранспорта образуются различные  загрязнители (табл. 10), количество которых зависит от технического состояния покрытия и скорости движения транспорта (табл. 11cоставленная в соответствии с вариантом).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

Валовой сбор загрязняющих веществ на один километра пробега 

№ п/п	Вид автотранспорта	Загрязняющие вещества	Период	Выбросы при скорости 30 км/ч	Выбросы при скорости 40 км/ч	Выбросы при скорости 60 км/ч	Выбросы при скорости 70 км/ч
1	Легковые	CO	т	22,0641	16,548	11,032	6,6192
		CO	п	12,2112	9,1584	6,1056	3,6653
		CH	т	2,2126	1,6594	1,1063	0,6637
		CH	п	1,4348	1,0761	0,7174	0,4304
		NO	т	0,5297	0,3974	0,2648	0,1589
		NO	п	0,1831	0,0280	0,01869	0,0054
		P	т	0,0207	0,0155	0,0103	0,0062
		P	п	0,0114	0,0085	0,0057	0,0034

 

 

6.2Основы моделирования процессов износа дорожных покрытий и возникающих загрязнителей

 

   Исследованием установлено, что моделями сложных многоотраслевых производственных и экологических систем являются степенные функции вида . Поэтому для оценки ежегодных валовых выбросов загрязняющих веществ на 1 км придорожной полосы целесообразно построить функции (модели) выбросов для каждого вида автотранспорта (легкового, грузового и т.д.) в соответствии с их техническими характеристиками, физическим состоянием дорожных покрытий (величины их неровностей и износа) и природно-климатическими условиями территории. Из вышеприведенньих условий следует, что

(48)

φ(W_k)=N₁W₁+N₂W₂+…+NnWn

Wi=b^a  *W^β

где - интенсивность движения каждого вида автотранспорта;

       - величина валового выброса на 1 км пробега для одного автомобиля    соответствующего вида;

       - валовые выбросы из автомобиля разного вида;

       - величина   тарированного   выброса  из  автомобиля    при             фиксирован ной скорости движения потока автотранспортных средств;

        - величина физического состояния дорожного покрытия в процессе реконструкции (ремонта, строительства) автодороги (обычно соответствует хорошей оценки);

        - коэффициент, характеризующий изменение (повышение) неровностей (износа) покрытия в процессе эксплуатации автодороги, т. е. через определенный промежуток времени Т;

       - коэффициент, характеризующий изменение фактических, природно- климатических ингредиентов (включая температуру) ос по сравнению с их величинами при тарировании.

Величины  находим соответственно из равенств:

W_tv=Wт/(Vф/Vt)

Α=1+И_ф                       (49)

Β=1+∆τ+∆p

 

где и - установленные при тарировании величины выброса загрязняющих веществ и скорости движения соответствующего вида автотранспорта;

        - величина изменения поверхности (износа) дорожного покрытия за исследуемый период времени, возникающий под влиянием движения всех видов транспорта (с интенсивностью и скоростью );

        - изменение природно-климатических ингредиентов (температуры, ветра, осадков) по отношению к величинам их тарирования;

        - фактическая скорость транспорта, зависящая от его технического состояния и организации дорожного движения (рис. 1).

   К наиболее опасным транспортным загрязнителем относятся вибрационно- шумовые (звуковые) загрязнители, созданные транспортными потоками. Величины транспортного шума, возникающего при функционировании автодорог, зависит от транспортных дорожных и природно-климатических факторов. К транспортным относятся следующие ингредиенты:

— количество транспортных средств (интенсивность) и состав движения;

— эксплуатационное состояние  транспортных средств;

— объем и характер груза, а также вид применяемых  звуковых сигналов.

 

 

 

Рис.12. График взаимосвязей деформации (износа) покрытия (Б) с различными загрязнителями: с твердыми пылевидными частицами, возникающими при разрушении покрытия U_Ф, с твердыми частицами износа шин hш (Б)

К дорожным ингредиентам относятся:

— плотность транспортного  потока, число полос движения и  наличие разделительной полосы;

— продольный профиль (подъемы, спуски);

— наличие и типы пересечений  и примыканий;

— вид покрытия, его  ровность и шероховатость;

— поперечный профиль, наличие  в нем выемок и насыпей;

— наличие остановочных пунктов для транспорта.

Природно-климатическими ингредиентами считаются:

— атмосферное давление, влажность и температура воздуха;

— скорость и направление  ветра, турбулентность воздушных потоков;

— осадки и влажность воздуха.

   Шум от автомобильного транспорта изменяется во времени в значительных пределах (с очень широким спектром частоты), является не постоянным и широкополосным процессом. Шум оценивается в эквивалентных уровнях звука 1 в соответствии с категорией дороги, т.е. числа полос и интенсивности движения, измеряется в децибелах и определяется по формуле:

где - период времени усреднения уровня звука, С;

       - временной интервал, в течение которого уровень звука находится в заданных пределах С;

       - номер интервала уровней, i=1,2,. . .,n;

        - средний уровень звука в i-м интервале.

   Взаимосвязь величины  с транспортно-дорожными ингредиентами также апросимируются степенными функциями:

L_Аэк=b^a* иL^BmАэкв

 (50)

где значение б полностью соответствуют вышеприведенным значениям для формулы , т.е. учитывают состояния (износ) покрытия и изменения скорости транспорта,

-   коэффициент, характеризующий соотношение в потоке грузовых и легковых автомашин и интенсивности их движения :

βt=1+∆Г_{Л +}∆ N

 

   Установлено, что повышение в транспортном потоке грузовых автомобилей до 50% увеличивает шум на 7дБ, а интенсивности движения в два раза — на З дБ (рис. 2).

 

 

 

Рис.13 График взаимосвязей деформации (износа) покрытия (Б) с различными загрязнителями: с твердыми и газообразными выбросами двигателей автомашин – W (Б), шумовыми загрязнителями Lаэ (Б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМ ИЧЕСКИХ

ВЗАИМОСВЯЗЕЙ  С КАЧЕСТВОМ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ

СИСТЕМ

 

7.1. Классификация   экологических    потерь  и   их   взаимосвязей   с

качеством дорожно-транспортных систем

 

   Выполненный в гл. 1 анализ производственно-территориальных процессов и моделирование взаимосвязей их различных ингредиентов позволяют создать классификацию всех видов загрязнителей в зависимости от ах влияния на экономические показатели ТПК. Такие взаимосвязи загрязнителей (экологических потерь) и их классификация служат основой для определения оптимальных экономических решений в системе оценок и прогнозирования различных ущербов от экологических потерь придорожной зоны. Все виды этих потерь можно подразделить на пять категорий:

1) зависимые от технического состояния инженерных сооружений и транспортных средств, обусловленные:

- неровностями и деформациями дорожных покрытий, а также других элементов дорог;

- деформациями объектов  инфраструктуры дорожного профиля;

- деформациями объектов  не дорожного профиля, расположенных  в придорожной зоне;

- техническими дефектами (физическим износом) дорожного транспорта и не дорожных механизмов;

2) зависимые от качества автотранспорта, элементов дорожных магистралей и обусловленные:

- моральным износом  применяемого автотранспорта (механизмов) по отношению к более совершенным  и эффективным;

- неоднородностью потоков  автотранспортных средств по  ах назначению (грузовые, легковые, автобусы) и скорости движения;

- несовершенством конструктивных элементов автомагистралей и несоответствие ах параметров интенсивности движения транспорта с выполнением условия 2.2;

3) степени влияния  загрязнителей на ОС, ее элементы, живые организмы и социально-экологические аспекты:

- очень опасны радиоактивные элементы;

- опасные фитоксичные  элементы;

- нефитоксичные минеральные  компоненты, загрязняющие ОС и  ухудшающие ее качество в допустимых  пределах;

4) управляемые, то есть  все виды загрязнителей, которые  можно сократить (улучшал техническое  состояние и качество инженерных сооружений, транспортных средств и различных сетей) или снижать ах качественное состояние при помощи традиционных защитных мероприятий, обустройства автодорог и территорий;

5) не зависимые и  не управляемые потери, к которым  относятся:

- различные виды загрязнителей,  возникающие при хорошем состоянии  инженерных сооружений и транспортных  средств, высоком ах качестве  соответствующих инженерных сооружений и транспортных средств, высоком их качестве, соответствующем современным стандартам и техническим требованиям, т. е. независимые от ингредиентов п. 1 и 2.

- многие виды очень  опасных загрязнителей, которые зависят от ингредиентов 1 и 2, но при помощи традиционных защитных мероприятий не сокращаются и их отрицательное влияние на ОС при перераспределении не сжигается.

   В соответствии с вышеприведенной классификацией и взаимосвязи различных загрязнителей зависит их влияние на основные экономические критерии, общую величину ущерба от экологических потерь, эффективность и рациональное использование природных ресурсов в системе доходной недвижимости от всех объектов и земель придорожных зон

   Общую сумму экономических ущербов от всех видов от экологических потерь, возникающих в различные периоды времени Т, находим по уравнению:

=(ИqИнW1W2 Зз ∆П)

 

где - количество загрязнителей 1 и 2 категории, возникающих в придорожных зонах,

       - величина изменения износа (деформаций) или качества инженерных сооружений и транспортных средств (Механизмов) в зависимости от времени их эксплуатации;

       - сумма различных затрат, произведенных в различные периоды времени для защиты ОС от всех видов экологических потерь или на восстановление элементов дорожных сооружений;

       - сумма снижения прибыли в единицу времени от всех объектов недвижимости, обусловленную загрязнениями .

   Целесообразно все виды ущербов определять относительно суммы прибыли , получаемой от всех объектов недвижимости при хорошем техническом состоянии и высоком качестве.