ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1

Методика определения вьібросов вредньїх веществ в атмосферний воздух от автотранспортних потоков движущихся по автомагистралям

Цель работьі — изучить и апробировать методику определения вьібросов вредньїх веществ в атмосферний воздух от автотранспортних потоков, движущихся по магистральним улицам.

Теоретические положения

Одной из расчетньїх схем, используемьіх для определения массьі вьібро­сов загрязняюгцих веществ автомобильньїм транспортом, является (.(.методика определения вьібросов вредньїх веществ в атмосферний воздух от автотранс­портних потоков, движущихся по автомагистралям», утвержденная в 2005 году [1].

Методика определения вьібросов вредньїх (загрязняюгцих) веществ в ат­мосферний воздух от автотранспортних потоков, движущихся по автомаги­стралям, устанавливает порядок расчета максимально разових вьібросов авто- транспорта, и применяется ко всем категориям автотранспортних средств при зксплуатации в городских условиях.

В качестве исходннх данньїх для расчета вьібросов автотранспорта в ат­мосферу используются результати обследований структурииинтенсивности транспортних потоков с подразделением по основним категориям автотранс­портних средств:

1. группа- легковне автомобили отечественнне (Лгк.О);

2. группа- легковне автомобили зарубежньїе (Лгк.З);

3. группа- микроавтобусьі и автофургони, отечественного и зарубежного про-

изводства (Мавт);

4. группа- автобусні бензиновьіе (Авт.Б);

5. группа- автобусні дизельньїе (Авт.Д);

6. группа- грузовьіе бензиновьіе грузоподьемностью более 3,5 т (включая, ра-

ботающие на сжиженном нефтяном газе) (Грз.Б>3,5т);

7. группа- грузовьіе дизельньїе до 12 т отечественного и зарубежного произ-

водства (Грз.Д<12т).

8. группа-грузовьіе дизельньїе свьіше 12т отечественного и зарубежного про-

изводства (Грз.Д >12т).

З

Методические указания В данной практической работе необходимо вьіполнить расчетьі для сле- дующих вредньїх веществ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами автомобилей:

оксид углерода (СО);

оксиди азота(М)_х), в пересчете на диоксид азота;

углеводородьі (СН);

сажа(С);

диоксид сери (80₂).

Вьіброс /'-то загрязняющего вещества автотранспортньїм потоком М_и определяется для конкретной магистральной улицьі, на всей протяженности ко- торой структура и интенсивность автотранспортньїх потоков изменяется не бо- лее чем на 20-25%. При изменении характеристик транспортного потока на ббльшую величину улицу разбивают на участки, которьіе в дальнейшем рас- сматриваются как отдельньїе.

Если улица имеет перекресток (-и), то на каждом из них дополнительно рассчитьівают вьіброс автотранспорта М_ПІв районе перекрестка. Учитьівается, что наибольшее количество вредньїх веществ вьібрасьівается автомобилем за счетторможенияиостановкиавтомобиля перед запрещающим сигналом све- тофора и последующим его движением в режиме разгона по разрешающему сигналу светофора. Зто обусловило необходимость вьіделять на вьібранной улице участки перед светофором, на которьіх образуются очереди автомобилей, работающих на холостом ходу в течение времени действия запрещающего сиг- нала светофора.

Таким образом, на магистральной улице (или ее участке) при наличии ре- гулируемого перекрестка суммарньш вьіброс /'-го вещества А/* определяют при двух условиях движения транспортного потока: для движущегося транспортно­го потока и для транспортного потока, находящегося в зоне перекрестка (рис. 1.1).

На основе изучения схемьі улично-дорожной сети города, а также полу- ченной в органах государственной инспекции безопасности дорожного движе­ния (ГИБДД) и архитектурньїх управленнях информации о транспортной нагрузке составляется перечень основньїх автомагистралей (и их участков) с повьішенной интенсивностью движения и перекрестков с вьісокой транспорт- ной нагрузкой.

В качестве таких улиц принято рассматривать:

для городов с населением до 500 тьіс. человек - улицьі (или их участки) с фак- тической интенсивностью движения в среднем более 200-300 авт./ч;

для городов с населением более 500 тьіс. человек - улицьі (или их участки) с интенсивностью движения в среднем более 400-500 авт./ч.

На вьібранньїх улицах натурними обследованиями определяются струк­тураиинтенсивностьтранспортних потоков (в данной практической работе в качестве исходньїх используются данньїе приложения 1).

І зтап. Определение вьібросов загрязняющих веществ автомобильного транспорта на перегонахулично-дорожной сети

Вьіброс /'-то загрязняющего вещества (г/с) движущимся автотранспорт­ним потоком по магистральной улице (или ее участке) протяженностью Ькм определяют по формуле

м_и=-^Е^т*-ч-^гг, (і.і)

где Ь -протяженность улицьі, из которой исключенн протяженность очереди автомобилей перед запрещающим сигналом светофора и длина соответствую- щей зони перекрестка, км (см. приложение 1);

т”ь -пробеговнй вьіброс /'-то вредного вещества автомобилямик-й груп- пьі для городских условий зксплуатации, г/км (табл. 1.1);

к—количєство групи автомобилей (см. приложение 1);

-интенсивность движения к-ой группьі, авт./ч (см. приложение 1);

Гіу-поправочний козффициент, учитнвающий среднюю скорость движе­ния транспортного потока на внбранной магистральной улице (или ее участке).

Таблица 1.1

Значення пробеговьіх вьібросов (г/км) для различньїх групп автомобилей

Г руппа	Шифр			Вьібросьі
ТС	группьі	СО	N0,	СН	Сажа	802
Легковьіе отечественньїе (Лгк.О)	1	5,0	1,3	ІД	0,03	0,03
Легковьіе зарубежньїе (Лгк.З)	2	2,0	0,7	0,4	0,02	0,03
Микроавтобусьі и автофургоньї (Мавт)	3	12,0	2,0	2,5	0,08	0,06
Автобусьі бензиновьіе (Авт.Б)	4	35,0	5,2	8,5	-	0,04
Автобусьі дизельньїе (Авт.Д)	5	7,0	6,0	5,0	0,3	0,07
Грузовьіе бензиновьіе > 3,5 т (вклю- чая на сжиженном газе) (Грз.Б)	6	60,0	5,2	10,0	-	0,05
Грузовьіе дизельньїе < 12 т (Грз.Д)	7	9,0	7,0	5,5	0,4	0,1
Грузовьіе дизельньїе > 12 т (Грз.Д)	8	12,0	8,0	6,5	0,5	0,12

Козффициентьі гіу,учитьівающие изменение количества вьібрасьіваемьіхвредньїх веществ в зависимости от скорости движения:

^,км/ч	10	15	20	25	ЗО	35	40	45	50	60	75	80	100
ГіУ	1,35	1,28	1,2	ІД	1,0	0,88	0,75	0,63	0,5	0,3	0,45	0,5	0,65

Примечание'.для диоксида азота (МО_х) значениег,упринимают постоянньїм и равньїм 1 до скорости 80 км/ч.

Результатьі расчетов величин вьібросов загрязняющих веществ движуще- гося автотранспорта необходимо представить по форме табл. 1.2.

Таблица 1.2

Результати расчетов вьібросов загрязняющих веществ движущегося транспортного потока, г/с

Г руппа ТС	Шифр группьі	Вьібросьі при движении Ми
		СО	NОх	сн		Сажа	802
Лгк. О	1
Лгк. 3	2
Мавт	3
Авт.Б	4
Авт.Д	5
Грз.Б>3,5т	6
Грз.Д<12т	7
Грз.Д<12т	8
Итого

Приведенньїе в табл. 1.1 усредненньїе удельньїе значення показателей вьібросов учитьівают, что в городе автомобиль совершает непрерьівно разгоньї и торможения, перемещаясь с некоторой средней скоростью на конкретном участке автомагистрали, определяемой дорожньїми условиями.

II зтап. Определение вьібросов загрязняющих веществ автомобильного транспорта в зоне регулируемьіх пересечений

При расчетной оценке уровней загрязнения воздуха в зонах перекрестков исходят из наибольших значений содержания вредньїх веществ в отработавших газах, характерних для режимов движения автомобилей в районе пересечения магистральньїх улиц (торможение, холостой ход, разгон).

Вьіброс /'-то загрязняющего вещества в зоне перекрестка (г/мин) при за- прещающем сигнале светофораМ_ПІопределяют по формуле

= (1.2)

»=і 4=і

где К- средняя продолжительность действия запрещающего сигнала, мин (включая промежуточньш такт);

Л/, - количество запрещающих тактов сигнала светофора за 20-минутньш пер йод времени, ед.;

И_гр- количество групи автомобилей;

^та ~удельньш вьіброс 7-го загрязняющего вещества автомобилями А~-ой группьі, находящихся в «очереди» у запрещающего сигнала светофора, г/мин;

0Ш1Х^-длина очереди автомобилей А~-й группьі, находящихся в очереди в зоне перекрестка в конце ?7-го цикла запрещающего сигнала светофора, авт.

Значення т°їопределяют по табл. 1.4, в которой приведенні усредненньїе значення удельньїх вьібросов (г/мин), учитьівающие режимні движения автомо­билей в районе переселення перекрестка (торможение, холостой ход, разгон), а значенняК,Л/,,О_тах -по результатам натурньїх обследований.

В практической работе 1 принять, что расчет вьібросов осуществляется на участке сети с пересечением, представленньїм на рис. 1.2, с режимом работьі светофорной сигнализации, представленньїм на рис. 1.3.

НІ
			\7 67
			\7 67
	19	12	7
н4
	19	?2	7
н5
		!3 43	16
н7	19	12	7
(дтіп -19 с)
н8		!3 43	16
(дтіп -19 с)
н9			\7 67
(дтіп -13 с)
Ції - зеленьїй мигаюший сигнал
	1 ФАЗА	2 ФАЗА	3 ФАЗА

Направлення движения:

Рис. 1.3.Режим работьі светофорной сигнализации

70

І

В связи с зтим расчет д/Д г/мин) сводится к определению длин очередей транспортньїх средств на подходах к перекрестку Ь_Ітв два зтапа:

• определяется длина очереди всего транспортного потока (без учета его структурні);

• определяются длиньї очередей (число остановленньїх автомобилей) для каждой А~-ой группьі ТС.

Длина очереди в конце запрещающего сигнала светофора на подходе к перекрестку определяется для каждого направлення движения (см. приложение 1) по формуле:

V ■ К

~^ти” 3600 • (і -у/і) ’ ⁽¹'³⁾

где V - суммарная интенсивность движения на подходе, авт./ч (см. приложе­ние 1);

К -средняя продолжительность действия запрещающего сигнала с уче- том переходного интервала, с;

5 - величина потока насьіщения на полосу - интенсивность разьезда оче­реди транспортньїх средств, авт./ч (см. приложение 1).

Количество запрещающих тактов сигнала светофора за 20-минутньш пе- риод времени определить по формуле:

где С- длительность светофорного цикла, сек (см. рис. 1.3)

Результатьі расчетов величин вьібросов загрязняющих веществ транс­портного потока, находящегося в зоне перекрестка, необходимо представить по форметабл. 1.3,1.5.

Таблица 1.3