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高铁离居民区太近并不是没有解决方案
中国环保商业通讯 2012-12-28
    浙江省交通科学研究所副总工程师许云飞在接受记者采访时表示,近些年来,我国一些新建的高铁线路在规划修建时都遭到了很多沿线居民的抗议或者反对,他认为政府相关部门必须要重视反对的声音。

  “这不仅有利于相关部门在规划高铁线路时,可以选择更为合适的线路方案,另外就是在已经确定的线路上,也可以采用合适的运营方案。”许云飞告诉记者。

  “海豚”头型减少空气阻力

  目前在我国,一般所说的高铁是指新建的时速达到300~350公里的线路,这部分线路上运营的时速达到300公里及以上的列车称为“高速动车组”。

  “高速动车组在300公里以上的速度运行中,由于高速度在空气动力学的作用下,其会使车体表面出现空气流动中断,因此引起涡流会让车组及其附件和空气产生大的摩擦从而出现较高的噪音,在这种情况下肯定会对周围的环境产生较大的影响,京沈高铁北京沿线的一些居民抗议并不是没有道理。”许云飞表示。

  德国磁悬浮列车和日本新干线轮轨列车实测数据说明,不管是磁悬浮还是轮轨列车,当时速达到400公里以上时,空气阻力在总阻力中所占比重将超过80%,而噪音则高达89分贝,大大高于交通噪音的环保国际标准。

  不过许云飞表示,由于这种噪声与列车的行驶速度、车体表面的粗糙程度以及车体前端是否流线化等因素有关,因此可以从技术上找到一些解决方案。

  目前我国的和谐号动车组前后端要么采用“海豚”头型,要么采用全新的流线型车头,并对车体表面进行平滑式设计,就是为了减少空气的阻力。未来随着技术的不断革新,高速动车组所受到的阻力将会更小,其所产生的噪音也就更小了。

  进城减速后噪音小于普通铁路

  另外,未来京沈高铁在实际运营过程中,在进城之前可以采取减速的方案大幅降低这种影响。许云飞说,未来当京沈高铁的列车进京时在郊区就将速度由300公里降低到200公里以下,并让其在城区的大部分时间保持在60~100公里的时速中运行,就不会对沿线居民造成较大的噪音污染。

  “实际上,当高铁线路的列车降到60~100公里的速度时,由于和空气的摩擦强度大幅降低,其产生的噪音比普通铁路还要低得多。”许云飞说。

  轨道更平滑,降噪处理后低于十字路口噪音

  记者了解到,根据技术要求,我国普通铁路所使用钢轨的标准长度为12.5m和25.0m两种,由于钢轨较短,因此接口较多,列车运行时会产生较大的噪音。许云飞告诉记者,与普通铁路钢轨相比,高铁的钢轨质量要求高,并且一般都是由100米左右的超长钢轨无缝焊接而成,由于轨道更为平滑,和普通铁路列车相比,虽然使用的都是轮轨技术,但是其轨道所产生的噪音要小得多。

  中国工程院院士、轨道交通专家王梦恕告诉记者,当高铁列车在市区以100公里左右的速度运行时,其所产生的噪音要甚至比繁忙街道十字路口的汽车所产生的噪音低得多。

  “白天的时候,很多繁忙街道十字路口的汽车噪音常常要达到80~90分贝之间,但是以300公里高速运行的列车所产生的80分贝左右的噪音在经过声屏障的处理以后就可以下降到75分贝,而其在城区以100公里左右的速度运行时,其噪音已经不到60分贝了。”王梦恕说。

  声屏障能有效降低噪音

  而采用科学的声屏障是能够减轻高铁列车噪音向外辐射的重要举措,现在日本新干线的降噪之所以能够达到国际领先水平,其中一个很重要的方面就在于他们科学地进行了声屏障的设计和安装。

  这些年,我国铁路轨道用声屏障行业也得到了很大的发展,但是由于该行业的利益盘根错节,质量良莠不齐,对声屏障的实际应用效果也打上了很大的折扣。这也是已经运行的部分高铁项目中,部分沿线居民没有感受到声屏障隔音效果的重要原因。

  王梦恕认为,未来,随着我国声屏障的设计越来越科学,其采购使用也变得更加规范,其降噪效果也将会更加明显。

  中国科学院声学研究所研究员程明昆告诉记者,如果铁道部门帮助高铁沿线居民实施一些特殊的隔声手段比如对窗户玻璃进行改造,其室内的分贝还将降得更低。

  “只要采用综合降噪的手段,高铁线路对附近居民的噪音污染是完全可以降到合理的水平的。”王梦恕说。

  铁路两侧划定一定范围的缓冲区

  因为承压等技术的需要,现在常规铁路都在石子路基的基础上,再铺设枕木或水泥钢轨,但是这种石子路基较软,因而列车的速度无法提得很高。“只有建在硬路基上,列车才能高速行驶,这也是高铁路基由一块块混凝土箱梁连接而成的重要原因。”许云飞说,普通铁路由于有石子作为轨道的铺垫,因此列车通过时容易产生较大的震动,而高铁全部是硬路基,因此其震动在和普通列车同速度运行时就要小得多。

  研究发现,高速铁路震动产生于列车运行中轮轨之间的碰撞和摩擦,震动通过轨枕、道床、路基(或桥梁结构)、地面传播到建筑物,从而对线路穿越地区和附近的居民区产生震动影响。为了减轻或者避免震动威胁,铁三院建议沿线各地政府规划、建设、环保部门在规划管理铁路两侧土地时充分考虑沿线震级水平较高的实际,划定一定范围的缓冲区,临近线路两侧30米 以内禁止新建居民住宅、学校、医院等震动敏感建筑物。

  不过许云飞表示,如果高铁的列车以60~100公里的速度在城区滑动运行,震动污染根本就不用担心。由于电磁辐射和列车的运行速度也有很大的关系,当高铁列车进城减速以后,其电磁辐射就已经大幅减轻了,完全没有必要对其过于担忧。

  进入市区后可以考虑地下建设方式

  目前在我国已经建成的高铁线路中,有很多城市的高铁站都建在市郊,王梦恕在接受记者采访时表示,一些城市将高铁站建在市郊主要并不是出于环保的考虑,其在很大程度上是出于城市经济发展的考虑,一些城市希望凭借高铁车站带动城市新规划区域的发展。但是,由于一些城市的高铁站离城市中心太远,市民出行的便利性上受到了很大的困扰,因此也饱受诟病。

  “高铁车站的建设必要充分考虑城市居民出行的便利性,如果有条件,在城市中心就是最好的选择,这样高铁和城市其他交通方式也能够实现很好的衔接。其中京津高铁就是一个明显的例子,作为中国第一条开工建设的高等级城际高速铁路,该线路 29 分钟就可以走完全程,由于两地车站都处于城市繁华区,这让人们在两地之间的出行十分方便。”王梦恕告诉记者,日本发达的新干线高速铁路的很多车站就是建在城市繁华区,其线路经过多个城市时也都是从城市最为繁华、人口密集的地方通过,在东京市区,其线路甚至是从一些楼体中直接穿过,只是由于采用了科学的声屏障和合理的运行速度,并没有给附近的居民造成太大的影响。另外,法国、德国、西班牙和意大利的高铁系统也都如此进行规划设计。

  不过为了节省城市空间和尽量减少对市民的扰动,王梦恕建议,高铁线路在进入市区以后可以考虑地下建设的方式,目前国内部分城市的一些地上老线比较难改,很多地方的新线都已被改为地下工程,其中石家庄市就是典型的例子,在石家庄新规划的高铁线路中,经过中心城区时,所有的线路都选择的是走地下,虽然成本较高,但是会给城市带来好处,可以给城市留出足够的空间发展其他基建或者进行其他的建设或者开发。并且在未来,石家庄市地面上已有的一些铁轨也会被拆除,这将为城市发展腾挪出新的空间。

  目前,京沈高铁北京城区段计划采用的是在京包线基础上进行改造的手段,但是王梦恕表示,这种改造的难度将会非常大,也很难一步到位。

来源:科技生活
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