close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Кораблев Р. А. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов (практические работы)

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Методические указания к практическим занятиям
для студентов по направлению подготовки
190600.68 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Воронеж 2014
УДК 656.13.07
Кораблев, Р. А. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения
транспортных процессов [Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 190600.68 – Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов / Р. А. Кораблев; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» – Воронеж, 2014. – 47 с.
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 2 от 25 сентября 2014 г.)
Рецензент
заведующий кафедрой электротехники и автоматики
ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный
университет имени императора Петра 1", док. техн. наук,
профессор Д.Н. Афоничев.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Расчет выбросов загрязняющих веществ автотранспортом
1.1. Расчет выбросов движущегося автотранспорта
1.2. Расчет выбросов автотранспорта в районе регулируемого
перекрестка
2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в отработавших газах
автомобильных двигателей
2.1. Расчёт годового пробега автомобилей
2.2. Методика расчёта выбросов основных загрязняющих веществ
2.2.1. Расчёт выбросов ЗВ легковыми автомобилями
2.2.2. Расчёт выбросов ЗВ грузовыми автомобилями
2.2.3. Расчет выбросов ЗВ автобусами
3. Расчет выбросов ЗВ на автостоянке
3.1. Интенсивность выбросов ЗВ
3.2. Концентрация выбросов ЗВ над автостоянкой
3.3. Загазованность автостоянки во время подогрева двигателей машин
3.4. Расчет количества выбросов ЗВ над автостоянкой
4. Организация и проведение натурных обследований состава и
интенсивности автотранспортных потоков на основных автомагистралях
Библиографический список
Приложение
4
5
7
9
11
11
12
12
14
18
21
21
23
25
26
28
32
33
4
ВВЕДЕНИЕ
Под экологической безопасностью понимается такое воздействие автотранспортного комплекса (АТК) и его подсистем на окружающую среду (ОС),
население и персонал, которое находится в пределах официально установленных нормативных показателей.
Совершенствование технической эксплуатации автомобилей является одним из основных направлений, обеспечивающих снижение величины вредных
выбросов и повышение экологической безопасности АТК. Её вклад в решение
данной задачи оценивается в 25...30% и состоит, во-первых, в обеспечении и
поддержании технического состояния автомобилей и их агрегатов, которое в
основном определяет величину вредных выбросов. Во-вторых, в сокращении
загрязнения среды в процессе хранения, заправки, технического обслуживания
и ремонта автомобилей. В третьих, в экономном расходовании ресурсов (топлива, масел, электроэнергии, воды, запасных частей, шин, аккумуляторов, технических жидкостей и др.). В четвертых, в сборе и утилизации промышленных
отходов и во вторичном их использовании.
Успешное решение этой сложной задачи в первую очередь определяется
уровнем экологического образования работников автомобильного транспорта
(AT) и владельцев автомобилей. Однако значительная их часть не имеет необходимых знаний в этой области.
Более 80% работников, в том числе инженерно-технических, не знакомы
с законом «Об охране окружающей природной среды», не знают экологических
требований, предъявляемых к автотранспортным предприятиям и рекомендаций по поддержанию уровня этих требований, не знакомы с соответствующими
правами и обязанностями предприятий, ничего не знают об ответственности за
несоблюдение закона. коло 80% опрошенных не могут перечислить основные
виды вредного воздействия AT, 70% не знают требований действующих в стране стандартов по токсичности автомобилей в эксплуатации, лишь 50% имеют
некоторое представление о составе и воздействии токсичных выбросов на окружающую среду.
5
1. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
АВТОТРАНСПОРТОМ
Цель работы: изучить методику расчета и произвести оценку величин
выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу автотранспортными потоками на городских магистралях.
Полученные величины выбросов автотранспортных потоков на городских
автомагистралях применяются при проведении сводных расчетов загрязнения атмосферного воздуха города (региона) выбросами промышленности и транспорта.
В качестве исходных данных для расчета выбросов автотранспорта в атмосферу используются результаты натурных обследований структуры и интенсивности автотранспортных потоков с подразделением по основным категориям автотранспортных средств.
Приведенные в данном документе усредненные удельные значения показателей выбросов отражают основные закономерности их изменения при реальном характере автотранспортного движения в городских условиях, определяемых целесообразным выбором передаточного отношения от двигателя к
трансмиссии. При этом учитывается, что в городе автомобиль совершает непрерывно разгоны и торможения, перемещаясь с некоторой средней скоростью
на конкретном участке автомагистрали, определяемой дорожными условиями.
Расчеты выбросов выполняются для следующих ЗВ, поступающих в атмосферу с отработавшими газами (ОГ) автомобилей:
- оксид углерода (СО);
- оксиды азота NОx (в пересчете на диоксид азота);
- углеводороды (СН);
- сажа;
- диоксид серы (SO2);
- соединения свинца (расчет выбросов соединений свинца для автомобилей, движущихся по городским автомагистралям, производится в том случае, если в данном городе используется этилированный бензин. Рассчитанные значения
выбросов соединений свинца целесообразно уточнить с учетом доли этилированного бензина в общем потреблении бензинов всех марок в данном городе);
- формальдегид;
- бенз (а) пирен.
6
Используемые при расчете выбросов параметры определяются на основе
натурных обследований, проведение которых осуществляется по достаточно
простой схеме, не требующей инструментального оснащения и продолжительного обучения. Это позволяет выполнять такие работы практически в любом
городе с необходимой периодичностью, что весьма важно для регулярной корректировки информации о выбросах автотранспорта в целях поддержания работы компьютерного банка данных о выбросах промышленности и автотранспорта города в оперативном режиме.
Выброс i-го токсичного компонента автотранспортным потоком (ML) определяется для конкретной автомагистрали, на всей протяженности которой,
структура и интенсивность автотранспортных потоков изменяется не более, чем
на 20...25 %. При изменении автотранспортных характеристик на большую величину, автомагистраль разбивается на участки, которые в дальнейшем рассматриваются как отдельные источники .
Такая магистраль (или ее участок) может иметь несколько нерегулируемых перекрестков или (и) регулируемых при интенсивности движения менее
400...500 авт./ч.
Для автомагистрали (или ее участка) с повышенной интенсивностью
движения (т.е. более 500 авт./ч) целесообразно дополнительно учитывать выброс автотранспорта (МП) в районе перекрестка.
В районе перекрестка выбрасывается наибольшее количество ЗВ автомобилем за счет торможения и остановки автомобиля перед запрещающим сигналом светофора и последующим его движением в режиме «разгона» по разрешающему сигналу светофора.
Это обуславливает необходимость выделить на выбранной автомагистрали участки перед светофором, на которых образуется очередь автомобилей, работающих на холостом ходу в течение времени действия запрещающего сигнала светофора.
Таким образом, для автомагистрали (или ее участка) при наличии регулируемого перекрестка суммарный выброс М будет равен:
n
(
)
m
(
)
М = ∑ M П1 + M П2 + M L1 + M L2 + ∑ M П3 + M П4 + M L3 + M L4 ,
1
1
(1)
7
где
M П1 − M П4 – выброс в атмосферу автомобилями, находящимися в зоне пе-
рекрестка при запрещающем сигнале светофора;
M L − M L – выброс в атмосферу автомобилями, движущимися по данной
1
4
автомагистрали в рассматриваемый период времени ;
n и m – число остановок автотранспортного потока перед перекрестком
соответственно на одной и другой улицах его образующих за 20-ти минутный
период времени;
индексы 1 и 2 соответствуют каждому из 2-х направлений движения на
автомагистрали с большей интенсивностью движения, а 3 и 4 – соответственно
для автомагистрали с меньшей интенсивностью движения .
1.1. Расчет выбросов движущегося автотранспорта
Выброс i-го токсичного компонента (г/с) движущимся автотранспортным
потоком на автомагистрали (или ее участке) с фиксированной протяженностью
L (км) определяется по формуле :
M L1 =
где
k
L
⋅ ∑ M kПi ⋅ Gk ⋅ kVi ,
3600 1
(2)
M kПi – пробеговый выброс i-гo токсичного компонента автомобилями k-ой
группы для городских условий эксплуатации, г/км, определяемый по таблице 1.1;
k – количество групп автомобилей;
Gk – фактическая наибольшая интенсивность движения, авт./ч, т.е. количество автомобилей каждой из k-групп, проходящих через фиксированное сечение выбранного участка автомагистрали в единицу времени в обоих направлениях по всем полосам движения;
kV – поправочный коэффициент, учитывающий среднюю скорость двиi
жения транспортного потока (V, км/ч) на выбранной автомагистрали (или ее
участке ), определяемый по таблице 1.2;
1
– коэффициент пересчета часов в секунды;
3600
L – протяженность автомагистрали (или ее участка), км, из которого исключена протяженность очереди автомобилей перед запрещающим сигналом
8
светофора и длина соответствующей зоны перекрестка (для перекрестков, на
которых проводились дополнительные обследования).
Таблица 1.1
П
Значения пробеговых выбросов M k (г/км) для различных групп автомобилей
№ группы
i
Наименование
группы
автомобилей
Легковые
I
Легковые дизельные
Iд
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью до 3 т (в том
II
числе работающие на
сжиженном нефтяном
газе) и микроавтобусы
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью более 3 т (в
III
том числе работающие на сжиженном
нефтяном газе)
Автобусы карбюраIV
торные
Грузовые дизельные
V
Автобусы дизельные VI
Грузовые газобалонные, работающие на VII
СПГ
Выбросы ЗВ
СО
NOx*
С
19,0
2,0
1,8
1,3
2,1
0,25
0,1
0,065
0,21
0,006
0,003
Соединения
свинца
0,019
-
69,4
2,9
11,5
-
0,20
0,020
0,026
4,5·10-6
75,0
5,2
13,4
-
0,22
0,022
0,033
6,3·10-6
97,6
5,3
13,4
-
0,32
0,03
0,041
6,4·10-6
8,5
8,8
7,7
8,0
6,0
6,5
0,3
0,3
1,25
1,45
0,21
0,31
-
6,5·10-6
6,7·10-6
39,0
2,6
1,3**
-
0,18
0,002
-
2,0·10-6
Сажа SO2
Формальдегид
Бенз(а)
пирен
1,7·10-6
-
Примечание: * – NOx в пересчете на NO2;
** – значение выброса за вычетом метана.
Таблица 1.2
Значения коэффициентов kV , учитывающих изменения количества
i
выбрасываемых ЗВ в зависимости от скорости движения
Параметр
kVi
10
15
1,35 1,28
20
25
Скорость движения (V, км/ч)
30
35
40
45
50
1,2
1,1
1,0
0,88 0,75 0,63
0,5
60
75
80
100
0,3
0,45
0,5
0,65
Примечание: для диоксида азота значение kVi принимается постоянным и равным 1 до
скорости 80 км/час.
9
1.2. Расчет выбросов автотранспорта в районе регулируемого перекрестка
При расчетной оценке уровней загрязнения воздуха в зонах перекрестков
следует исходить из наибольших значений содержания ЗВ в ОГ, характерных
для режимов движения автомобилей в районе пересечения автомагистралей
(торможение, холостой ход, разгон).
Выброс i-го токсичного компонента в зоне перекрестка при запрещающем сигнале светофора M П , г/мин, определяется по формуле:
0
N
M П0
N
(
)
P Ц гр
=
⋅ ∑∑ M kУi ⋅ Gk n ,
40 n =1 k =1
(4)
где Р – продолжительность действия запрещающего сигнала светофора
(включая желтый цвет), мин;
NЦ – количество циклов действия запрещающего сигнала светофора за
20-ти минутный период времени;
Nгр – количество групп автомобилей;
M kУ – удельный выброс i-гo токсичного компонента автомобилями k-ой
i
группы, находящихся в «очереди» у запрещающего сигнала светофора, г/мин;
Gk – количество автомобилей k-ой группы, находящихся в «очереди» в
n
зоне перекрестка в конце n-го цикла запрещающего сигнала светофора.
Значения M kУ определяются по таблице 1.3, в которой приведены усредi
ненные значения удельных выбросов, учитывающие режимы движения автомобилей в районе пересечения перекрестка (торможение, холостой ход, разгон), а
значения Р, NЦ, Gk – по результатам натурных обследований.
n
10
Таблица 1.3
Удельные значения выбросов для автомобилей, находящихся
в зоне перекрестка M kУ , г/мин
i
Наименование
группы
автомобилей
Легковые
Легковые дизельные
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью до 3
т (в том числе работающие на сжиженном нефтяном
газе) и микроавтобусы
Грузовые карбюраторные с грузоподъемностью более 3 т (в том числе работающие на
сжиженном нефтяном газе)
Автобусы карбюраторные
Грузовые дизельные
Автобусы дизельные
Грузовые газобалонные, работающие на сжатом
природном газе
Выбросы ЗВ
№ группы
СО NOx*
С
Формальдегид
Соединения
свинца
Бенз
(а) пирен
0,01
0,0008
0,0044
2,0·10-6
0,035 0,04
0,0008
-
-
Сажа SO2
I
3,5
0,05
0,25
Iд
0,13 0,08
0,06
II
6,3 0,075
1,0
-
0,02
0,0015
0,0047
4,0·10-6
III
18,4
0,2
2,96
-
0,028
0,006
0,0075
4,4·10-6
IV
16,1 0,16
2,64
-
0,03
0,012
0,0075
4,5·10-6
V
2,85 0,81
0,3
0,07 0,075
0,015
-
6,3·10-6
VI
3,07
0,41
0,09
0,09
0,020
-
6,4·10-6
VII
6,44 0,09 0,26**
-
0,01
0,0004
-
3,6·10-6
0,7
-
Примечание: * – NOx в пересчете на NO2;
** – значение выброса за вычетом метана.
11
2. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В
ОТРАБОТАВШИХ ГАЗАХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Цель работы: изучить методику расчета и произвести расчет массовых
выбросов загрязняющих веществ автотранспортным предприятием (АТП), в
состав которого входит различное количество автомобилей трёх марок.
ОГ автомобильных двигателей содержат большое количество ЗВ атмосферу веществ, однако в настоящее время токсичность ОГ принято оценивать
по пяти основным ЗВ, имеющим наибольший удельный вес. К этим веществам
относятся: оксид углерода (СО), углеводороды (СН), оксиды азота (NOX), твёрдые частицы (С) и диоксид серы (SO2).
При расчете массового выброса ЗВ необходимо учитывать:
а) распределение автомобильного парка предприятия по отдельным группам транспортных средств;
б) тип двигателя транспортного средства;
в) условия эксплуатации транспортного средства;
г) численность жителей населённого пункта;
д) вид перевозок.
2.1. Расчёт годового пробега автомобилей
Годовой пробег для каждой группы автомобилей, км,
Lr i = Ai ⋅ α T i ⋅ lCC i ⋅ D рг i ,
где
(5)
Ai – количество автомобилей i-й группы;
αT i – коэффициент технической готовности;
lCC i – среднесуточный пробег автомобилей i-й группы, км;
D рг i – количество рабочих дней в году.
Все данные по расчёту годового пробега автомобилей приведены в приложении 2. В связи с тем что автомобили эксплуатируются как в населенных
пунктах, так и вне их территории, годовой побег автомобилей разбивается на
пробег в населённом пункте и на пробег вне населённого пункта в соответствии
с долями пробега, указанными в исходных данных.
12
2.2. Методика расчёта выбросов основных загрязняющих веществ
Расчёт выбросов основных ЗВ ведётся отдельно по легковым, грузовым
автомобилям и автобусам как при движении по территории населённых пунктов, так и при движении вне населённых пунктов. Характеристика автомобилей
по маркам представлена в приложении 3.
Результаты выполненных расчётов следует оформить в виде отчёта.
2.2.1. Расчёт выбросов ЗВ легковыми автомобилями
Массовый выброс ЗВ легковыми автомобилями с определённым рабочим
объёмом двигателя при движении по территории населённых пунктов, т,
M L1i = mL1i ⋅ LL1 ⋅ k Lr i ⋅ k LTС i ⋅ 10−6 ,
где
(6)
mL1i – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества легковым автомо-
билем при движении по территории населённых пунктов, г/км (табл. 2.1);
LL1 – суммарный пробег легковых автомобилей по территории населённых пунктов, км;
k Lr i – коэффициент, учитывающий изменение выбросов ЗВ легковыми автомобилями при движении по территории населенных пунктов в зависимости
от типа населенного пункта (табл. 2.2);
k LTС i – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей на массовый выброс i-го загрязняющего вещества
( k LTС СО = 1,75; k LTС СН = 1,48; k LTС NО = 1,0; k LTС SО 2 = 1,15 ).
Массовый выброс ЗВ легковыми автомобилями с определённым рабочим
объёмом двигателя при движении вне населённых пунктов, т,
M L 2i = mL 2i ⋅ LL 2 ⋅ k LTС i ⋅ 10−6 ,
где
(7)
mL 2i – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества легковым автомо-
билем при движении вне населённых пунктов, г/км (табл. 2.3);
LL 2 – суммарный пробег легковых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.
13
Таблица 2.1
Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем
по территории населённых пунктов
Пробеговый выброс mL1i , г/км
Рабочий объём
двигателя, л
СО
СН
NOX
C
SO2
<1,30
11,4
2,1
1,3
0
0,052
1,31…1,80
13,0
2,6
1,5
0
0,076
1,81…3,50
14,0
2,8
2,7
0
0,096
Значения коэффициента k Lr i
Тип населенных пунктов
Таблица 2.2
в зависимости от типа населённого пункта
Коэффициент k Lr i при выбросе
СО
СН
NOX
C
SO2
> 1 млн.
1,0
1,0
1,0
0
1,25
100 тыс. – 1 млн.
0,87
0,92
0,94
0
1,15
30 – 100 тыс.
0,7
0,79
0,81
0
1,05
0,41
0,59
0,6
0
1,0
Города с числом жителей, чел.:
Прочие населенные пункты
Таблица 2.3
Пробеговый выброс загрязняющих веществ легковым автомобилем
при движении вне населённых пунктов
Пробеговый выброс mL 2i , г/км
Рабочий объём
двигателя, л
СО
СН
NOX
C
SO2
<1,30
4,8
1,2
2,3
0
0,052
1,31…1,80
5,5
1,5
2,7
0
0,076
1,81…3,50
6,0
1,6
4,0
0
0,096
Результаты расчёта выбросов ЗВ легковыми автомобилями свести в таблицу, приведённую в структуре отчёта по расчетно-практической работе.
14
2.2.2. Расчёт выбросов ЗВ грузовыми автомобилями
Массовый выброс ЗВ грузовыми автомобилями с определённой грузоподъёмностью и типом двигателя при движении по территории населённых
пунктов, т,
M Г 1i = mГ 1i ⋅ LГ 1 ⋅ k Гr i ⋅ kr i ⋅ k ГTС i ⋅10−6 ,
где
(8)
mГ 1i – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества грузовыми авто-
мобилями при движении по территории населённых пунктов в зависимости от
грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл. 2.4);
LГ 1 – суммарный пробег грузовых автомобилей по территории населённых пунктов, км;
k Гr i – коэффициент, учитывающий изменение выброса ЗВ грузовыми автомобилями при движении по территории населённых пунктов в зависимости
от типа населённого пункта (табл. 2.5);
kr i – коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса грузовых автомобилей от уровня использования грузоподъёмности и пробега (табл.
2.6, 2.7);
k ГTС i – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей на массовый выброс i-го ЗВ в зависимости от типа двигателя; для грузовых автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями –
k ГTС СО = 2,0; k ГTС СН = 1,83; k ГTС NО = 1,0; k ГTС SО 2 = 1,15 ; для грузовых автомобилей с дизельными двигателями – k ГTС СО = 1,6 ; k ГTС СН = 2,1 ; k ГTС NО = 1,0 ; k ГTС С = 1,9 ; k ГTС SО 2 = 1,15 .
Массовый выброс ЗВ грузовыми автомобилями с определённой грузоподъёмностью и типом двигателя при движении вне населённых пунктов, т,
M Г 2i = mГ 2i ⋅ LГ 2 ⋅ kr i ⋅ k ГTС i ⋅ 10−6 ,
(9)
где mГ 2i – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества грузовыми автомобилями при движении вне населённых пунктов в зависимости от грузоподъёмности и типа двигателя, г/км (табл. 2.8);
LГ 2 – суммарный пробег грузовых автомобилей при движении вне населённых пунктов, км.
15
Таблица 2.4
Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым автомобилем
при движении по территории населённых пунктов
Пробеговый выброс mГ 2i , г/км
Грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т
Тип
двигателя
СО
СН
NOX
C
SO2
0,5…2,0
Б
22,0
3,4
2,6
0
0,13
Б
52,6
4,7
5,1
0
0,16
Г
26,8
2,7
5,1
0
0,14
Д
2,8
1,1
8,2
0,5
0,96
Б
73,2
5,5
9,2
0
0,19
Г
37,4
4,4
9,2
0
0,17
Д
3,2
1,3
11,4
0,8
1,03
Б
97,8
8,2
10,0
0
0,26
Д
3,9
1,6
13,4
1,0
1,28
Д
4,8
1,8
16,4
1,1
1,47
2,1…5,0
5,1…8,0
8,1…16,0
> 16,0
Примечание. Б – бензиновый, Д – дизельный, Г – газовый (сжатый газ).
Значения коэффициента k Гr i
Таблица 2.5
в зависимости от типа населённого пункта
Коэффициент k Гr i при выбросе
Тип населенных пунктов
СО
СН
NOX
C
SO2
Б, Г
Д
Б, Г
Д
Б, Г
Д
Д
Б, Г, Д
> 1 млн.
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,25
100 тыс. – 1 млн.
0,89
0,95
0,85
0,93
0,79
0,92
0,8
1,15
30 – 100 тыс.
0,74
0,83
0,7
0,8
0,69
0,82
0,5
1,05
0,58
0,64
0,5
0,6
0,6
0,7
0,3
1,0
Города с числом жителей, чел.:
Прочие населенные пункты
16
Таблица 2.6
Значения kr i для грузовых автомобилей с бензиновыми и газовыми двигателями
Загрязняющее
вещество
СО
СН
NOX
SO2
Коэффициент использования грузоподъемности, γ
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
Значения kr i в зависимости от коэффициента
использования пробега β
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58
0,56 0,58 0,61 0,53 0,65 0,67 0,70
0,60 0,63 0,67 0,70 0,73 0,77 0,80
0,64 0,68 0,73 0,77 0,81 0,86 0,90
0,68 0,73 0,79 0,84 0,89 0,95 1,00
0,80 0,81 0,81 0,82 0,82 0,83 0,84
0,81 0,83 0,83 0,85 0,86 0,86 0,88
0,83 0,85 0,86 0,88 0,89 0,90 0,92
0,85 0,87 0,88 0,91 0,92 0,94 0,96
0,87 0,89 0,91 0,94 0,96 0,98 1,00
0,48 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,56
0,53 0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 0,67
0,57 0,61 0,64 0,68 0,71 0,74 0,78
0,62 0,67 0,71 0,76 0,80 0,84 0,89
0,67 0,72 0,78 0,83 0,89 0,94 1,00
1,02 1,03 1,03 1,04 1,04 1,05 1,05
1,06 1,08 1,10 1,11 1,13 1,15 1,16
1,11 1,14 1,16 1,19 1,22 1,24 1,27
1,15 1,22 1,23 1,27 1,30 1,34 1,38
1,20 1,24 1,29 1,34 1,39 1,44 1,49
Таблица 2.7
Значения kr i для грузовых автомобилей с дизельными двигателями
Значения kr i в зависимости от коэффициента
использования пробега β
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Загрязняющее
вещество
Коэффициент использования грузоподъемности, γ
1
2
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
3
0,51
0,55
0,60
4
0,52
0,57
0,63
5
0,53
0,60
0,66
6
0,54
0,62
0,69
7
0,55
0,64
0,72
8
0,56
0,66
0,76
9
0,57
0,68
0,78
0,61…0,80
0,81…1,00
0,64
0,68
0,68
0,73
0,72
0,79
0,77
0,84
0,81
0,89
0,86
0,96
0,89
1,00
СО
17
Окончание табл. 2.7
1
СН
NOX
С
SO2
2
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
3
0,63
0,66
0,70
0,73
0,76
4
0,64
0,68
0,72
0,76
0,80
5
0,65
0,70
0,74
0,79
0,84
6
0,66
0,71
0,76
0,82
0,88
7
0,67
0,73
0,79
0,85
0,91
8
0,67
0,74
0,81
0,88
0,95
9
0,68
0,76
0,84
0,92
1,00
< 0,21
0,21…0,40
0,41…0,60
0,61…0,80
0,81…1,00
0,75
0,77
0,79
0,81
0,83
0,75
0,77
0,80
0,82
0,86
0,76
0,78
0,82
0,84
0,89
0,76
0,79
0,83
0,87
0,92
0,76
0,79
0,84
0,89
0,94
0,77
0,80
0,85
0,91
0,97
0,77
0,81
0,87
0,93
1,00
< 0,21
0,25
0,35
0,36
0,36
0,36
0,37
0,38
0,21…0,40
0,38
0,39
0,40
0,41
0,42
0,43
0,44
0,41…0,60
0,43
0,46
0,49
0,51
0,53
0,56
0,58
0,61…0,80
0,50
0,54
0,58
0,63
0,67
0,71
0,75
0,81…1,00
0,60
0,66
0,73
0,80
0,86
0,93
1,00
< 0,21
1,02
1,03
1,04
1,04
1,05
1,05
1,06
0,21…0,40
1,07
1,09
1,10
1,12
1,14
1,16
1,18
0,41…0,60
1,12
1,15
1,18
1,20
1,23
1,26
1,29
0,61…0,80
1,16
1,20
1,25
1,29
1,33
1,37
1,41
0,81…1,00
1,21
1,26
1,32
1,37
1,42
1,48
1,53
Таблица 2.8
Пробеговый выброс загрязняющих веществ грузовым автомобилем
при движении вне населённых пунктов
Пробеговый выброс mГ 2i , г/км
Грузоподъемность автомобиля или автопоезда, т
Тип
двигателя
СО
0,5…2,0
Б
2,1…5,0
5,1…8,0
8,1…16,0
> 16,0
NOX
2,1
C
0
SO2
15,2
СН
1,9
Б
26,3
2,6
4,1
0
0,16
Г
13,1
1,5
4,1
0
0,14
Д
2,5
0,8
6,9
0,1
0,96
Б
40,8
4,1
8,0
0
0,19
Г
20,2
2,4
8,0
0
0,17
Д
2,6
1,2
9,1
0,2
1,03
Б
50,5
4,5
8,5
0
0,26
Д
3,2
1,4
10,7
0,2
1,28
Д
3,6
1,5
13,1
0,3
1,47
0,13
18
2.2.3. Расчет выбросов ЗВ автобусами
Массовый выброс ЗВ междугородными, пригородными и туристскими
автобусами определенного класса с определенным типом двигателя при движении по территории населенных пунктов, т,
Iα 1i = mα 1i ⋅ Lα 1 ⋅ kαr i ⋅ kα i ⋅ kαTС i ⋅ 10−6 ,
где
(10)
mα 1i – пробеговый выброс i-го загрязняющего вещества автобусами при
движении по территории населенных пунктов в зависимости от класса и типа
двигателя, т/км (табл. 2.9);
Lα 1 – суммарный пробег автобусов по территории населенных пунктов, км;
kαr i – коэффициент, учитывающий изменение выбросов ЗВ автобусами
при движении по территории населенных пунктов в зависимости от типа населенного пункта (табл. 2.10);
kα i – коэффициент, учитывающий изменение выбросов ЗВ автобусами в
зависимости от вида перевозок и типа двигателя (табл. 2.11);
kαTС i – коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов на массовый выброс i-го загрязняющего вещества в зависимости от типа
двигателя:
для
автобусов
с
бензиновыми
двигателями
kαTС СО = 2,0; kαTС СН = 1,83; kαTС NО = 1,0; kαTС SО 2 = 1,15 ; для автобусов с дизельными двигателями – kαTС СО = 1,6; kαTС СН = 2,1; kαTС NО = 1,0; kαTС С = 1,9; kαTС SО 2 = 1,15 .
Таблица 2.9
Пробеговый выброс загрязняющих веществ автобусом при движении
по территории населенных пунктов
Пробеговый выброс mα 2i , г/км
Класс автобуса
(L – габаритная длина, м)
Тип
двигателя
СО
СН
NOX
C
SO2
Особо малый, L < 6,0
Б
13,5
2,9
3,0
0
0,09
Малый, 6,0 < L < 7,5
Б
44,0
3,4
6,1
0
0,18
Б
67,1
5,0
9,9
0
0,25
Д
4,5
1,4
9,1
0,8
0,9
Б
104,0
7,7
10,4
0
0,32
Д
4,9
1,6
10,0
1,0
1,23
Д
5,0
1,6
11,0
1,1
1,65
Средний, 8,0 < L < 10,0
Большой, 10,5 < L < 12,0
Особо большой, L > 12,0
19
Массовый выброс ЗВ маршрутными городскими автобусами определенного класса с определенным типом двигателя при движении по территории населенных пунктов, т,
М 'α 1i = k p ⋅ mα 1i ⋅ Lα 1 ⋅ kαr i ⋅ kα i ⋅ kαTС i ⋅10−6 ,
где
(11)
k p – коэффициент, учитывающий изменение выбросов ЗВ при движении
маршрутных городских автобусов по территории населенных пунктов (для СО,
СН, NOХ, С – k p = 1,4; для SО 2 – k p =1,1).
Значения kαr i
Таблица 2.10
в зависимости от типа населенных пунктов
Коэффициент kαr i при выбросе
Тип населенных пунктов
СО
СН
NOX
C
SO2
Б
Д
Б
Д
Б
Д
Д
Б, Г, Д
> 1 млн.
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,25
100 тыс. – 1 млн.
0,89
0,95
0,85
0,93
0,79
0,92
0,8
1,15
30 – 100 тыс.
0,74
0,83
0,7
0,8
0,69
0,82
0,5
1,05
0,58
0,64
0,5
0,6
0,6
0,7
0,3
1,0
Города с числом жителей, чел.:
Прочие населенные пункты
Таблица 2.11
Значения kα i в зависимости от вида перевозок и типа двигателя
Вид перевозок
Городские и пригородные
Междугородние и туристские
Пробеговый выброс mГ 2i , г/км
Тип
двигателя
СО
СН
NOX
C
SO2
Б
0,90
0,96
0,89
0
1,30
Д
0,89
0,92
0,93
0,75
1,30
Б
0,70
0,80
0,67
0
1,10
Д
0,68
0,76
0,81
0,44
1,10
20
Массовый выброс ЗВ автобусами определенного класса с определенным
типом двигателя при движении вне населенных пунктов, т,
Iα 2i = mα 2i ⋅ Lα 2 ⋅ kα i ⋅ kαTС i ⋅ 10−6 ,
где
(12)
mα 2i – пробеговый выброс i-го ЗВ автобусами при движении вне населенных
пунктов в зависимости от класса автобуса и типа двигателя, г/км (табл. 2.12);
Lα 2 – суммарный пробег автобусов при движении вне населенных пунктов, км.
Таблица 2.12
Пробеговый выброс ЗВ автобусом при движении вне населенных пунктов
Пробеговый выброс mα 2i , г/км
Класс автобуса
(L – габаритная длина, м)
Тип
двигателя
СО
СН
NOX
C
SO2
Особо малый, L < 6,0
Б
6,0
1,6
4,0
0
0,09
Малый, 6,0 < L < 7,5
Б
24,0
2,3
5,0
0
0,18
Б
34,0
3,9
8,2
0
0,25
Д
3,3
1,2
8,0
0,2
0,90
Б
52,0
4,6
9,5
0
0,32
Д
3,5
1,3
18,0
0,2
1,23
Д
3,6
1,3
18,8
0,3
1,65
Средний, 8,0 < L < 10,0
Большой, 10,5 < L < 12,0
Особо большой, L > 12,0
21
3. РАСЧЕТ ВЫБРОСОВ ЗВ НА АВТОСТОЯНКЕ
Цель работы: изучить методику и произвести расчет интенсивности и
концентрации выбросов ЗВ на автостоянке.
Автомобильный транспорт является одним из крупнейших загрязнителей
окружающей среды, губительно действующим на здоровье людей, растений и
животных. Это полностью относится к автомобильным стоянкам, на которых
автомобили перемещаются, а их двигатели прогреваются и работают на холостом ходу, выделяя при этом выбросы ЗВ. Нужно принимать меры по защите
окружающей стоянки территории от вредных автомобильных выбросов. Для
этого необходимо рассчитывать концентрацию выбросов ЗВ от автомобилей на
автостоянке.
Концентрацию выбросов ЗВ на автостоянке нужно знать, чтобы обезопасить водителей автомобилей и окружающие стоянку жилые и служебные здания от вредных веществ, отрицательно влияющих на здоровье людей.
Выбросы ЗВ возникают во время движения автомобилей по автостоянке
(выезд, въезд), прогреве двигателей и их работе на холостом ходу.
3.1. Интенсивность выбросов ЗВ
Интенсивность выбросов ЗВ во время движения автомобилей по автостоянке определяют по следующей формуле:
• для бензовозных (карбюраторных) двигателей
qБ = 2,6 ⋅ 10−4 ⋅ QБ ⋅ α ⋅ N Б ⋅ ki ,
(13)
где qБ – интенсивность выброса ЗВ автомобилями с бензиновыми двигателями, г/мс;
QБ – расход топлива во время движения одного автомобиля с бензиновым
двигателем по автостоянке, л/км;
α – коэффициент, учитывающий во сколько раз меньше или больше 1 км
проезжает один автомобиль по стоянке (например, если автомобиль проезжает
по стоянке 500 м, то α = 0,5);
ki – коэффициент, учитывающий тип двигателя и компонент загрязнения
(табл. 3.1);
22
NБ – количество автомобилей с бензиновыми двигателями, выезжающих
(въезжающих) с площади в течение одного часа, авт/ч;
• для дизельных двигателей
q Д = 2,4 ⋅ 10 −4 ⋅ Q Д ⋅ α ⋅ N Д ⋅ ki ,
(14)
где qД – интенсивность выброса ЗВ автомобилями с дизельными двигателями,
г/мс;
QД – расход топлива во время движения одного автомобиля с дизельным
двигателем по автостоянке, л/км;
ki – коэффициент, снижения удельных выбросов (табл. 3.1);
NД – количество автомобилей с дизельными двигателями, выезжающих
(въезжающих) с площади в течение одного часа, авт/ч.
Таблица 3.1
Значения коэффициента снижения удельных выбросов ЗВ, ki
Вид ЗВ
Оксиды углерода
Углеводороды
Оксиды азота
Тип двигателя
Бензиновый
1,0
0,122
0,01
Дизельный
0,14
0,037
0,015
Расход топлива Q, л/км, при движении автомобиля по автостоянке определяется по формуле:
Q=
α ⋅ Fk ⋅ l
,
ηдв ⋅ηтр ⋅ H ⋅ λ ⋅103
(15)
где l – пробег автомобиля по автостоянке, (принимается l = 1000 м, т.е. для
1 км), м;
ηдв – КПД двигателя (ηдв = 0,27...0,43);
ηтр – КПД трансмиссии (ηтр = 0,85);
Н – удельная теплоотводная способность топлива, кДж/кг
(Н = 42600 кДж/кг);
γ – плотность топлива, кг/л (для дизельного топлива принимается равной
0,815...0,875, для бензина – 0,720...0,770);
α – коэффициент, для грузовых автомобилей α = 0,5, легковых α = 1;
23
Fk – касательная сила тяги, реализуемая на колесах автомобиля, Н.
Касательная сила тяги рассчитывается по формуле:
Fk = G ⋅ ( f 0 + i ) ,
где
(16)
G – вес автомобиля, Н;
f0 – коэффициент сопротивления качению (для асфальтобетона f0 = 0,020);
i – уклон площадки стоянки автомобилей, ‰.
3.2. Концентрация выбросов ЗВ над автостоянкой
Концентрацию выбросов ЗВ над автостоянкой от движения автомобилей
определяем по модели гауссовского распределения:
С=
2⋅q
,
σ ⋅ U ⋅ 2π
(17)
С – концентрация данного ЗВ над автостоянкой, г/м3;
σ – стандартное отклонение гауссовского рассеяния в вертикальном направлении над автостоянкой, м (табл. 3.2);
U – скорость ветра над автостоянкой, м/с.
Таблица 3.2
Стандартное отклонение гауссовского рассеяния σ над автостоянкой
в зависимости от удаления от центра площадки
где
Время суток
Днем солнечная радиация:
сильная
слабая (облачно)
Ночью:
облачно
ясно
10
Удаление от дороги, м
20
40
60
80
2,0
1,0
4,0
2,0
6,0
4,0
8,0
6,0
12,0
8,0
0,3
0,1
0,6
0,2
1,0
0,4
1,8
0,8
2,5
1,0
Направление и скорость ветра над площадкой автостоянки рассматриваются относительно ее вертикальной и горизонтальной осей. Сначала чертится
роза ветров (рис. 3.1), на которую накладываются оси площадки (автомобили
двигаются по площадке по вертикальной и горизонтальной осям.
24
Рис. 3.1. Роза ветров с нанесенным контуром автостоянки
Устанавливается угол α между направлениями ветра и осью площадки.
Далее скорость ветра V, м/с, умножается на sinα ( U = V ⋅ sin α ).
На рисунке 3.1 показан контур автостоянки abcd, нанесенный на розу
ветров. Вертикальная ось площадки cd, горизонтальная ab.
Слева от вертикальной оси (рис. 3.1) откладываются ЗВ под действием
ветров, дующих справа от оси: с юга «Ю» под углом α2, с «ЮВ» под углом α3; с
«В» под углом α7 и с «СВ» под углом α6.
На розе ветров показаны скорости ветра. Зная значения углов, под которыми дуют ветры по отношению к вертикальной оси, можно подсчитать значение U для формулы (17).
25
Стандартное отклонение рассеяния выбросов ЗВ над стоянкой σ находят
из таблицы 3.2.
Считаем, что на автостоянку автомобили ставятся на ночь, поэтому принимаем значения σ для ночной радиации при ясном небе (табл. 3.2).
Пример расчета концентрации ЗВ над автостоянкой приведен в приложении 4. По результатам расчетов необходимо построить график (прил. 4 рис. 2)
изменения концентрации ЗВ над автостоянкой справа и слева от вертикальной
оси площадки.
3.3. Загазованность автостоянки во время подогрева двигателей машин
Перед тем как выехать со стоянки водители прогревают двигатели автомобилей. Летом на прогрев мотора требуется 3...5 мин., а зимой 7 мин и более.
Во время прогрева двигателей из выхлопной трубы автомобиля выделяются ЗВ.
Используя данные работы [2] можно установить процент ЗВ, выбрасываемых в воздух над стоянкой при прогреве двигателя, по сравнению с выбросами,
образующимися при движении автомобиля по площадке. В результате установлено, что во время прогрева двигателя в атмосферу выбрасывается на 30...40 %
ЗВ (NOХ) меньше, чем при езде автомобиля.
В нашем примере (прил. 4) это составит в 10 м от вертикальной оси стоянки количество выбросов составит 0,024 мг/м3; на расстоянии 20 м – 0,015
мг/м3; в 40 м – 0,008 мг/м3. При прогреве двигателей выбросы NOХ. существенно ниже предельно допустимой концентрации (0,040 мг/м3) и меньше влияют
на загрязнение окружающей среды, чем при езде машины по стоянке.
На стоянке кроме грузовых еще находятся 14 легковых автомобилей с
бензиновыми двигателями. Эти двигатели по сравнению с дизельными выделяют при работе большое количество оксидов углерода.
Влияние легкового транспорта на экологическую безопасность стоянки устанавливаем по выбросам оксидов углерода. Для чего считаем выбросы СО по
методике, аналогичной расчету выбросов NOХ, выполненному в приложении 4.
Исходя из интенсивности и концентрации выбросов ЗВ необходимо построить схему автостоянки с размещением автомобилей (прил. 5).
26
3.4. Расчет количества выбросов ЗВ над автостоянкой
При расчете выбросов ЗВ под стоянкой автомобилей понимается помещение или территория, предназначенные для хранения автомобилей [39].
В зависимости от характеристик стоянки могут применяться 3 схемы расчета выбросов ЗВ, в том числе:
- схема 1 – для обособленных открытых стоянок в отдельно стоящих зданиях или сооружениях (закрытые стоянки), имеющих непосредственный въезд
и выезд на дороги общего пользования;
- схема 2 – для открытых или закрытых стоянок, не имеющих непосредственного въезда и выезда на дороги общего пользования и расположенных в
границах предприятия, для которого выполняется расчет;
- схема 3 – для многоэтажных стоянок.
По схеме 1 рассчитывается валовой и максимальный разовый выброс ЗВ
только для территории помещения или стоянки, а по схеме 2 – выбросы определяются для каждой стоянки и для каждого внутреннего проезда.
Для предприятий автосервиса типичными являются стоянки, для которых
расчет ведется по схеме 2, которая и будет рассмотрена ниже.
Расчет выбросов ЗВ выполняется: оксида углерода (СО), углеводородов
(СН), оксидов азота (NOX), в пересчете на диоксид азота (NO2), твердых частиц
(С), соединений серы (SOX), в пересчете на диоксид серы SO2 и соединений
свинца (Pb). Для автомобилей с бензиновыми двигателями рассчитывается выброс СО, СН, NOX, SОX И Pb (Pb – только для регионов, где используется этилированный бензин); с газовыми двигателями – СО, СН, NOX, SОX, с дизелями
– СО, СН, NOX, С, SOX.
Чтобы получить разрешение на открытие стоянки, необходимо санитарным службам представить расчет количества выбрасываемых в атмосферу ЗВ.
Выбросы ЗВ над автостоянкой рассчитываются по следующей формуле:
M i = (mпр ⋅ tпр + mд ⋅ l + m ХХ ⋅ t ХХ )⋅ N ср ⋅ D p ⋅ 10 −6 ,
где
Mi – выброс i-го ЗВ в год, т/год;
mпр – удельный выброс i-го вещества при прогреве двигателя, г/мин;
tпр – время прогрева двигателя, мин;
mд – удельный выброс i-го вещества при движении автомобиля, г/км;
(18)
27
l – пробег автомобиля по территории стоянки, км;
mХХ – удельный выброс i-го вещества при работе двигателя на холостом
ходу, г/мин;
tХХ – время работы двигателя на холостом ходу, мин;
Nср – среднее количество автомобилей, выезжающих со стоянки за сутки
авт/сут.;
Dp – количество дней работы стоянки в год, дни/год.
Пример расчета выбросов ЗВ над автостоянкой приведен в приложении 6.
28
4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ
СТРУКТУРЫ И ИНТЕНСИВНОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ
ПОТОКОВ НА ОСНОВНЫХ АВТОМАГИСТРАЛЯХ
Цель работы: изучить основные особенности распределения автотранспортных потоков по городу и их изменение во времени и исследовать основные
параметры движущегося транспортного потока на перекрестке.
Для определения выбросов автотранспорта на городских автомагистралях
и последующего их использования в качестве исходных данных при проведении расчетов загрязнения атмосферы проводится изучение особенностей распределения автотранспортных потоков (их состава и интенсивности) по городу
и их изменений во времени (в течение суток, недели и года).
Территориальные различия состава и интенсивности транспортных потоков зависят от площади и поперечных размеров города , количества населения,
схемы планировки улично-дорожной сети (УДС), особенностей расположения
промышленных предприятий, автохозяйств, бензозаправочных станций и станций техобслуживания.
Временные различия в значительной степени связаны с режимом работы
промышленных предприятий и учреждений города и с климатическими особенностями района, в котором расположен город.
4.1. На основе изучения схемы УДС города, а также информации о транспортной нагрузке составляется перечень основных автомагистралей (и их участков) с повышенной интенсивностью движения и перекрестков с высокой
транспортной нагрузкой.
В качестве таких магистралей (участков) рассматриваются:
- для городов с населением до 500 тысяч человек – магистрали (или их
участки) с интенсивностью движения в среднем более 200...300 авт./ч;
- для городов с населением более 500 тыс. человек – магистрали (или их
участки) с интенсивностью движения в среднем более 400...500 авт./ч.
Выбранные автомагистрали (или их участки) и перекрестки наносятся на
карту – схему города (с учетом масштаба карты). На этой карте фиксируются и
перекрестки, на которых предполагается проведение дополнительных обследований.
29
4.2. Для определения характеристик автотранспортных потоков на выбранных участках УДС проводится учет проходящих автотранспортных
средств в обоих направлениях с подразделением по следующим группам:
I – легковые, из них отдельно легковые и легковые дизельные автомобили
(Iд);
II – грузовые карбюраторные грузоподъемностью менее 3 тонн и микроавтобусы (ГАЗ -51-53, УАЗы , «Газель» , РАФ и др.);
III > 3 – грузовые карбюраторные грузоподъемностью более 3 тонн (ЗИЛы, Урал и др.);
IV – автобусы карбюраторные (ПАЗ , ЛАЗ , ЛИАЗ);
V – грузовые дизельные (КРАЗ , КАМАЗ);
VI – автобусы дизельные (городские и интуристовские «Икарусы»);
VII – грузовые газобалонные, работающие на сжатом природном газе.
4.3. Подсчет проходящих по данному участку автомагистрали транспортных средств проводится в течение 20 минут каждого часа. При высокой интенсивности движения (более 2...3 тыс. авт./ч) подсчет проходящих автотранспортных средств проводится синхронно раздельно по каждому направлению
движения (а при недостаточности числа наблюдателей – первые 20 минут – в
одном направлении; следующие 20 минут – в противоположном направлении).
4.4. Для выявления максимальной транспортной нагрузки наблюдения
выполняются в часы «пик». Для большинства городских автомагистралей отмечается два максимума: утренний и вечерний (соответственно с 7...8 часов до
10...11 часов и с 16...17 часов до 19...20 часов), для многих транзитных автомагистралей наибольшая транспортная нагрузка характерна для дневного времени
суток. С целью получения исходных данных о выбросах для проведения сводных расчетов загрязнения атмосферы города наблюдения организуются в часы
«пик» летнего сезона года.
Натурные обследования состава и интенсивности движущегося автотранспортного потока проводятся не менее 4...6 раз в часы «пик» на каждой автомагистрали.
4.5. Результаты натурных обследований структуры и интенсивности движущегося автотранспортного потока заносятся в полевой журнал по форме,
приведенной в таблице 4.1.
30
4.6. Для оценки транспортной нагрузки в районе регулируемых перекрестков проводятся дополнительные обследования.
Последовательно (а при возможности одновременно) на каждом направлении движения в период действия запрещающего сигнала светофора (включая
и желтый цвет) выполняется подсчет автотранспортных средств (по группам,
согласно пп. 4.2), образующих «очередь». Одновременно фиксируется длина
«очереди» в метрах. Подсчеты проводятся не менее 4...6 раз в периоды, указанные в пп. 4.4.
Таблица 4.1
Полевой журнал обследования характеристик движущегося
автотранспортного потока
Время подсчета, за
Дата
период 20
минут
1
2
Число автомобилей по группам
Скорость движения потока, км/ч
I
Iд
II
III
IV
V
VI VII Легковые Грузовые Автобусы
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Результаты дополнительных обследований заносятся в полевой журнал
по форме , приведенной в таблице 4.2.
Таблица 4.2
Полевой журнал обследования автотранспортных потоков на перекрестках
_______________________
_______________________
_______________________
/ наименование улиц, обра- / направление движения авто- / ширина проезжей части, козующих перекресток /
транспорта /
личество полос /
Дата
1
Время работы запрещающего сигнала светофора, мин
2
Число автомобилей по группам
I
Iд
II
III
IV
V
VI
VII
Длина очереди автотранспорта (м)
3
4
5
6
7
8
9
10
11
4.7. В ходе проведения натурных обследований дополнительно определяется ряд параметров, необходимых как для расчета выбросов согласно п. 1 настоящего документа, так и проведения расчетов загрязнения атмосферы.
31
4.7.1. На каждой автомагистрали (или ее участке) фиксируются следующие параметры:
- ширина проезжей части, (в метрах);
- количество полос движения в каждом направлении;
- протяженность выбранного участка автомагистрали (в км) с указанием
названий улиц, ограничивающих данную автомагистраль (или ее участок);
- средняя скорость автотранспортного потока с подразделением на три
основные категории : легковые , грузовые и автобусы (в км/ч) (определяется по
показаниям спидометра автомобиля, движущегося в автотранспортном потоке).
Определение средней скорости движения основных групп автотранспортного потока выполняется по всей протяженности обследуемой автомагистрали или ее участка , включая зоны нерегулируемых перекрестков и регулируемых перекрестков, выбранных согласно раздела I настоящего документа.
4.7.2. На обследуемом перекрестке фиксируются следующие параметры:
- ширина проезжей части (в метрах);
- количество полос движения в каждом направлении;
- протяженность зоны перекрестка в каждом направлении (в метрах).
4.7.3. К полевым журналам по формам таблиц 4.1 и 4.2 прилагаются схемы расположения обследуемых автомагистралей и перекрестков с регулируемым движением.
32
Библиографический список
Основная литература
1. Кораблев, Р. А. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов [Электронный ресурс] : учебное пособие /
Р.А. Кораблев. – Воронеж, 2014.
Дополнительная литература
1. Ларионов, Н. М. Промышленная экология [Текст] : учеб. для бакалавров : доп. М-вом образования и науки Рос. Федерации в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению подгот. 280700
"Техносферная безопасность" / Н. М. Ларионов, А. С. Рябышенков; Моск. ин-т
электрон. техники. – М. : Юрайт, 2012. – 495 с.
2. Трофименко, Ю.В. Экология: Транспортное сооружение и окружающая
среда [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Ю. В. Трофименко, Г. И. Евгеньев; под ред. Ю. В. Трофименко. – М.: Издательский центр
«Академия», 2006. – 400 с.
3. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов [Электронный ресурс] : методические указания к выполнению самостоятельных работ для студентов по направлению подготовки 190700.68
– Технология транспортных процессов / Р. А. Кораблев, В. П. Белокуров, В. А. Зеликов, Э.Н. Бусарин; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» –
Воронеж, 2014. – 44 с.
4. Обеспечение экологической безопасности и ресурсосбережения транспортных процессов [Электронный ресурс] : методические указания для выполнения лабораторных работ для студентов по направлению подготовки 190700.68
– Технология транспортных процессов / Р. А. Кораблев, В. П. Белокуров, В. А. Зеликов, В. В. Разгоняева; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» –
Воронеж, 2014. – 43 с.
5. Экология и промышленность России [Текст] : ежемес. обществ. науч.техн. журнал. - М. : ЗАО "Калвис", 1996 -.
6. Экология урбанизированных территорий [Текст] : обществ.-науч. журнал / Московский государственный строительный университет. - М. : Камертон.
33
Приложение 1
Пример расчета ЗВ в ОГ автомобильных двигателей
Таблица 1
Количество рабочих дней в году, Dp, дн.
2
5
0,85
0,92
140
180
253
365
50
0,90
200
365
Количество жителей в населенном пункте, тыс. чел.
Среднесуточный пробег, lCC, км
ГАЗ-3307
ГАЗ-31029
ПАЗ-32051
(пригородный)
Коэффициент технической готовности, αТ
Марка автомобиля
Количество автомобилей, А, шт.
Исходные данные
200
Коэффициент
использования
Доля пробега
грузоподъемности, γ
пробега,
β
в населенном
пункте
вне населенного пункта
0,70
–
0,50
–
0,80
0,70
0,20
0,30
–
–
0,10
0,90
1. Расчёт годового пробега
Годовой пробег автомобилей рассчитывается по формуле (5), результаты
расчёта заносятся в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты расчёта годового пробега
Пробег, км
Марка автомобиля
в том числе
годовой
в населенном пункте
вне населенного
пункта
ГАЗ-3307
60214
48171,2
12042,8
ГАЗ-31029
302220
211554
90666
ПАЗ-32051
(пригородный)
3285000
328500
2956500
34
2. Расчёт выбросов основных загрязняющих веществ
1) Расчёт выбросов ЗВ легковыми автомобилями.
Этот расчёт выполняется отдельно при движении легковых автомобилей
по территории населённых пунктов и вне населённых пунктов по формулам
(6-7). Результаты расчётов сводятся в таблицу 3.
2) Расчёт выбросов ЗВ грузовыми автомобилями.
3) Расчёт выбросов ЗВ автобусами.
Расчеты по пп. 2) и 3) выполняются в соответствии с формулами (8-12),
результаты этих расчётов сводятся в таблицы 4, 5.
Таблица 3
Результаты расчёта выбросов ЗВ легковыми автомобилями
Наименование
территории
В населенном
пункте
Вне населенного пункта
Всего
Выбросы ЗВ, т
Валовые выбросы, т
на один аввсего
томобиль
СО
СН
NOX
C
SO2
4,50
0,81
0,54
0
0,03
5,88
1,18
0,95
0,22
0,36
0
0,01
1,54
0,31
5,45
1,03
0,90
0
0,04
7,42
1,49
Таблица 4
Результаты расчёта выбросов ЗВ грузовыми автомобилями
Наименование
территории
В населенном
пункте
Вне населенного пункта
Всего
Выбросы ЗВ, т
Валовые выбросы, т
на один аввсего
томобиль
СО
СН
NOX
C
SO2
3,07
0,24
0,14
0
0,01
3,46
1,73
0,44
0,04
0,03
0
0,01
0,52
0,26
3,51
0,28
0,17
0
0,02
4,98
1,99
Таблица 5
Результаты расчёта выбросов ЗВ автобусами
Наименование
территории
В населенном
пункте
Вне населенного пункта
Всего
Выбросы ЗВ, т
Валовые выбросы, т
на один
всего
автомобиль
СО
СН
NOX
C
SO2
23,16
1,67
1,41
0
0,10
26,34
0,53
127,72
11,95
13,16
0
0,80
153,63
3,07
150,88
13,62
14,57
0
0,90
179,97
3,60
35
3. Расчёт суммарных выбросов ЗВ автомобилями АТП
На основании табличных данных выбросов ЗВ легковыми, грузовыми автомобилями и автобусами определяются суммарные выбросы ЗВ для АТП
(табл. 6).
Таблица 6
Суммарные выбросы веществ ЗВ автомобилями АТП
Выбросы ЗВ, т
Наименование
территории
В населенном
пункте
Вне населенного пункта
Всего
СО
СН
NOX
C
SO2
Суммарные валовые
выбросы, т
30,73
2,72
2,09
0
0,14
35,68
129,11
12,21
13,55
0
0,82
155,69
159,84
14,93
15,64
0
0,96
191,37
По данным таблицы суммарных выбросов ЗВ автомобилями АТП необходимо построить гистограмму распределения выбросов по основным ЗВ (рис. 1):
159,84
М, т
200
150
100
14,93
15,64
0,96
0
50
0
СО
СН
NO2
C
SO2
Рис. 1. Гистограмма распределения выбросов по основным ЗВ
Выводы
36
Приложение 2
Таблица 7
1
2
3
4
5
6
Среднесуточный пробег, lCC,
км
Количество рабочих дней в
году, Dp, дн.
Количество жителей в населенном пункте, тыс. чел.
2
ГАЗ-3307
ГАЗ-31029
ПАЗ-32051
(пригородный)
ИЖ-2126
ГАЗ-32210
(пригородный)
УАЗ-3303
ГАЗ-33210
(маршрутный
городской)
ГАЗ-33021
УАЗ-31514
ЛиАЗ-5256
(маршрутный
городской)
ГАЗ-31029
ЗИЛ-5301
ЛАЗ-4207
(туристский)
ГАЗ-3307
ВАЗ-2121
КаМАЗ53215
ГАЗ-33210
(маршрутный
городской)
ИЖ-2126
Коэффициент технической
готовности, αТ
1
Марка автомобиля
Количество автомобилей, А,
шт.
№ варианта
Исходные данные к практической работе № 2
3
4
25
4
0,85
0,92
5
120
250
6
253
365
7
Коэффициент
использования
Доля пробега
грузоподъемности, γ
пробега,
β
в населенном
пункте
вне населенного
пункта
8
0,70
–
9
0,50
–
10
0,90
0,90
11
0,10
0,10
80
15
0,90
250
365
–
–
0,20
0,80
30
0,92
240
365
–
–
0,90
0,10
20
0,93
260
365
–
–
0,60
0,40
5
0,91
130
253
0,65
0,50
0,90
0,10
40
0,93
250
365
–
–
1,00
–
200
70
15
2
0,91
0,90
160
120
305
253
0,70
–
0,60
–
0,90
0,90
0,10
0,10
60
0,92
260
365
–
–
1,00
–
4
5
0,93
0,90
140
180
253
305
–
0,70
–
0,50
0,90
0,80
0,10
0,20
30
0,92
280
357
–
–
0,10
0,90
0,65
–
0,60
–
0,80
0,90
0,20
0,10
0,80
0,70
0,10
0,90
–
–
1,00
–
–
–
0,90
0,10
1200
30
4
0,93
0,91
180
130
365
253
25
0,91
240
357
15
0,92
250
265
2
0,93
140
253
450
150
37
Продолжение табл. 7
1
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
КаМАЗ55111
КАВЗ-3976
(пригородный)
УАЗ-31514
ЗИЛ-5301
ГАЗ-31029
ПАЗ-32051
(пригородный)
ЛиАЗ-5256
(междугородний)
ГАЗ-33021
УАЗ-31514
ВАЗ-2121
КаМАЗ53215
ЛАЗ-4207
(маршрутный
городской)
ГАЗ-3307
ГАЗ-31029
ПАЗ-32051
(пригородный)
ИЖ-2126
ГАЗ-32210
(пригородный)
УАЗ-3303
ГАЗ-33210
(маршрутный
городской)
ГАЗ-33021
УАЗ-31514
ЛиАЗ-5256
(маршрутный
городской)
ГАЗ-31029
ЗИЛ-5301
ЛАЗ-4207
(туристский)
ГАЗ-3307
ВАЗ-2121
3
4
5
6
55
0,90
180
253
6
0,91
160
253
4
15
20
0,92
0,89
0,91
130
170
240
253
253
365
9
0,92
220
54
0,91
25
8
10
40
7
8
9
10
11
0,85
0,70
0,10
0,90
–
–
0,30
0,70
–
0,75
–
–
0,60
–
0,50
0,90
0,80
0,50
0,10
0,20
365
–
–
0,30
0,70
250
365
–
–
0,10
0,90
0,90
0,91
0,92
150
140
140
305
253
253
0,75
–
–
0,60
–
–
0,85
0,70
0,85
0,15
0,30
0,15
0,90
230
253
0,85
0,70
0,10
0,90
90
80
400
500
25
0,91
270
365
–
–
1,00
–
3
15
0,85
0,92
130
200
253
365
0,65
–
0,60
–
0,60
0,70
0,40
0,30
300
25
0,90
230
365
–
–
0,20
0,80
15
0,92
240
365
–
–
0,80
0,20
25
0,93
260
365
–
–
0,20
0,80
3
0,91
130
253
0,65
0,50
0,70
0,30
30
0,93
250
365
–
–
1,00
–
10
3
0,91
0,90
160
120
305
253
0,75
–
0,60
–
0,80
0,70
0,20
0,30
50
0,92
250
365
–
–
0,10
0,90
3
10
0,93
0,90
150
170
253
305
–
0,75
–
0,60
0,80
0,30
0,20
0,70
20
0,92
280
357
–
–
1,00
–
0,65
0,60
0,50
0,50
700
60
500
25
5
0,93
0,91
180
130
365
253
800
38
Окончание табл. 7
1
16
17
18
19
20
2
КаМАЗ-53215
ГАЗ-33210
(маршрутный
городской)
ИЖ-2126
КаМАЗ-55111
КАВЗ-3976
(пригородный)
УАЗ-31514
ЗИЛ-5301
ГАЗ-31029
ПАЗ-32051
(пригородный)
ЛиАЗ-5256
(междугородний)
ГАЗ-33021
УАЗ-31514
ВАЗ-2121
КаМАЗ-53215
ЛАЗ-4207
(маршрутный
городской)
3
20
4
0,92
5
240
6
357
7
8
0,85
9
0,70
10
0,10
11
0,90
15
0,92
250
265
900
–
–
1,00
–
3
35
0,91
0,90
130
230
253
253
–
0,85
–
0,70
0,70
0,20
0,30
0,80
8
0,92
210
365
–
–
0,40
0,60
4
15
20
0,92
0,89
0,90
130
170
150
253
253
305
–
0,75
–
0,60
0,50
0,90
0,50
0,10
10
0,91
160
253
–
–
0,30
0,70
25
0,91
270
365
–
–
1,00
–
0,75
0,60
0,85
0,15
–
0,85
–
0,70
0,85
0,30
0,15
0,70
–
–
1,00
–
1100
1200
1500
25
6
3
25
0,92
0,91
0,92
0,90
240
140
140
180
365
253
253
253
50
0,91
250
365
150
39
Приложение 3
Таблица 8
Характеристика автомобилей
Марка автомобилей
ИЖ-2126
ГАЗ-31029
УАЗ-31514
ВАЗ-2121
УАЗ-3303
ГАЗ-33021
ГАЗ-3307
ЗИЛ-5301
КаМАЗ-53215
КаМАЗ-55111
ГАЗ-32210
ПАЗ-32051
КАВЗ-3976
ЛиАЗ-5256
ЛАЗ-4207
Рабочий объем
Длина автомоцилиндров, л
биля, м
Легковые автомобили
1,48
–
2,45
–
2,45
–
1,70
–
Грузовые автомобили
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Автобусы
–
5,50
–
7,00
–
6,70
–
11,40
–
9,98
ГрузоподъТип
емность, т двигателя
–
–
–
–
Б
Б
Б
Б
0,80
1,35
4,50
3,00
12,00
13,00
Б
Б
Б
Д
Д
Д
–
–
–
–
–
Б
Б
Б
Д
Д
40
Приложение 4
Пример расчета интенсивности и концентрации ЗВ над автостоянкой
Исходные данные:
Подсчитать концентрацию выбросов ЗВ над автостоянкой, если:
1) размеры автостоянки 50×50 м;
2) вместительность площадки 48 машин;
3) уклон площадки 40 ‰;
4) автомобили размещаются перпендикулярно горизонтальной оси площадки;
5) размеры стояночного места, м:
- легковые – 4,5×2,5;
- грузовые – 8,0×3,5;
- грузовые с прицепами и автобусы – 12,5×3,5;
6) количество автомобилей:
- легковые с бензиновым двигателями – 14 шт.;
- грузовые с прицепами, без прицепов и автобусы (дизельное топливо) –
30 шт.;
7) вес груженого грузового автомобиля с прицепом – 250000 Н;
8) роза ветров и размещение автостоянки показано на рисунке 3.1;
9) коэффициент α = 0,2.
Порядок расчета
1. Вычисляем расход топлива при движении автомобилей:
- для грузовых с прицепами (дизельное топливо).
Касательная сила тяги Fk рассчитывается по формуле (16):
Fk = 250000 ⋅ (0,020 + 0,040) = 15000 Н.
Вычисляем расход топлива по формуле (15):
Q=
0,5 ⋅ 15000 ⋅ 1000
= 0,32 л/км.
0,73 ⋅ 0,85 ⋅ 42600 ⋅ 0,875 ⋅103
2. Определяем интенсивность выбросов ЗВ для дизельных автомобилей
по формуле (14):
q Д = 2,4 ⋅ 10 −4 ⋅ 0,32 ⋅ 0,2 ⋅ 30 ⋅ 0,015 = 8,0 ⋅ 10 −6 г/мс.
41
3. Вычисляем концентрацию выбросов ЗВ над автостоянкой. Рассчитываем выбросы ЗВ, которые откладываются слева от вертикальной оси cd от ветров, дующих справа от оси.
На рисунке 3.1 видно, что справа от вертикальной оси дуют ветры с юга
«Ю», «ЮВ», «В» и «СВ» со скоростью соответственно UЮ = 2,88; UЮВ = 4,13;
UВ = 3,42; UСВ =3,0 м/с ( U = V ⋅ sin α ), тогда на расстоянии 10 м слева от оси
(σ = 0,1 м) концентрация NOХ будет (формула (17)):
СЮ
2 ⋅ 8,0 ⋅10 −6
3
= 2,7 ⋅10 −6 г/м ;
=
0,1 ⋅ 2,88 ⋅ 2 ⋅ 3,14
С ЮВ =
СВ =
2 ⋅ 8,0 ⋅10 −6
3
= 1,9 ⋅10 −6 г/м ;
0,1 ⋅ 4,13 ⋅ 2 ⋅ 3,14
2 ⋅ 8,0 ⋅ 10 −6
3
= 2,3 ⋅ 10 − 6 г/м ;
0,1 ⋅ 3,42 ⋅ 2 ⋅ 3,14
ССВ =
2 ⋅ 8,0 ⋅ 10 −6
3
= 2,6 ⋅ 10 − 6 г/м .
0,1 ⋅ 3,0 ⋅ 2 ⋅ 3,14
Всего концентрация оксидов азота NOХ слева от вертикальной оси на расстоянии 10 м:
3
3
С10 = С Ю + С ЮВ + С В + ССВ = (2,7 + 1,9 + 2,3 + 2,6) ⋅ 10 −6 = 9,5 ⋅10 −6 г/м или 0,095 мг/м .
Аналогично считаем для расстояния 20 м слева от вертикальной оси стоянки (σ = 0,20).
Получаем:
СЮ = 1,3·10–6 г/м3; СЮВ = 1,0·10–6 г/м3; СВ = 1,2·10–6 г/м3; ССВ = 1,3·10–6 г/м3.
Всего концентрация NOХ слева от вертикальной оси автостоянки на расстоянии 20 м:
3
3
С20 = (1,3 + 1,0 + 1,2 + 1,3) ⋅10 −6 = 4,8 ⋅ 10 −6 г/м или 0,048 мг/м .
Концентрация NOХ слева от вертикальной оси на расстоянии 40 м:
3
3
С 40 = (0,7 + 0,5 + 0,6 + 0,7 ) ⋅ 10 −6 = 2,5 ⋅ 10 −6 г/м или 0,025 мг/м .
Аналогично считаем концентрацию окиси азота NOХ, которая будет справа от вертикальной оси стоянки. Она получается от ветров, дующих с «ЮЗ»,
«З», «СЗ» и «С» со скоростью соответственно UЮЗ = 3,33, UЮ = 2,94, UСЗ = 3,51,
UС = 2 м/с. На расстоянии 10 м справа от вертикальной оси концентрация NOХ:
3
3
С10 = (2,4 + 2,7 + 2,2 + 4,0) ⋅10 −6 = 11,3 ⋅10 −6 г/м или 0,113 мг/м .
Концентрация NOХ справа от вертикальной оси на расстоянии 20 м:
3
3
С 20 = (1,2 + 1,3 + 1,1 + 2,0) ⋅ 10 −6 = 5,6 ⋅ 10 −6 г/м или 0,056 мг/м .
42
Концентрация NOХ справа от вертикальной оси на расстоянии 40 м:
3
3
С40 = (0,6 + 0,7 + 0,5 + 1,0) ⋅ 10 −6 = 2,8 ⋅ 10 −6 г/м или 0,028 мг/м .
Полученные значения концентрации NOХ над автостоянкой слева и справа от вертикальной оси площадки сведем в таблицу 9.
Таблица 9
Значения концентрации NOХ над автостоянкой
Концентрация NOХ, мг/м3
Слева от вертикальной оси стоянки
Справа от вертикальной оси стоянки
Расстояние от вертикальной оси, м
10
20
40
0,095
0,048
0,025
0,113
0,056
0,028
В результате расчетов (табл. 9) определили, что концентрация оксидов
азота над автостоянкой в средней ее части превышает предельно допустимое
значение (ПДК = 0,04 мг/м3).
Ближе к краям площадки на расстоянии 25 м (справа) и 15 м (слева) от
вертикальной оси концентрация NOХ достигает ПДК = 0,04 мг/м3, и становится
менее опасной для водителей и обслуживающего автостоянку персонала.
В рассматриваемом примере по ширине площадки в пределах 40 м
(15+25 м) или 80 % концентрация NOХ превышает допустимые значения. Это
наблюдается во время въезда и выезда с площадки автомобилей. В это время
обслуживающему персоналу не следует находиться на территории стоянки, а
водителям после установки автомобиля следует быстро уходить с площадки.
В нашем примере выбросы NOХ за пределами стоянки не превышают
ПДК и не оказывают существенного влияния на здоровье людей, работающих
вблизи расположенных зданиях.
На рисунке 2 по результатам расчетов (табл. 9) построен график изменения концентрации оксидов азота на автостоянке справа и слева от вертикальной
оси площадки.
Из графика (рис. 2) следует, что концентрация окиси азота над стоянкой
автомобиля в центре площадки достигает существенных значений, превышающих предельно допустимую концентрацию NOХ в 2 раза.
43
Рис. 2. Изменение концентрации оксидов азота над автостоянкой справа и
слева от вертикальной оси площадки
В нашем примере это составит в 10 м от вертикальной оси стоянки количество выбросов составит 0,024 мг/м3; на расстоянии 20 м – 0,015 мг/м3; в 40 м
– 0,008 мг/м3. При прогреве двигателей выбросы NOХ. существенно ниже предельно допустимой концентрации (0,040 мг/м3) и меньше влияют на загрязнение окружающей среды, чем при езде машины по стоянке.
На стоянке кроме грузовых еще находятся 14 легковых автомобилей с
бензиновыми двигателями. Эти двигатели по сравнению с дизельными выделяют при работе большое количество оксидов углерода.
Влияние легкового транспорта на экологическую безопасность стоянки
устанавливаем по выбросам окиси углерода. Для чего считаем выбросы СО по
методике, аналогичной расчету выбросов NOХ, выполненному выше.
44
Приложение 5
Размещение автомобилей на стоянке
Принятое в нашем примере размещение автомобилей на автостоянке размером 50×50 м показано на рисунке 3. На схеме видно, что все автомобили сначала проезжают вдоль вертикальной оси площадки, а затем следуют к месту
своей стоянки. В верхней части стоянки находятся грузовые автомобили с прицепами и автобусы длиной до 12,5 м. Они заезжают на стоянку первыми и размещаются под номерами 1-10. Во время их размещения стоянка еще свободна
от других машин и у автопоездов и автобусов нет препятствий для свободного
проезда к своему месту.
Рис. 3. Схема автостоянки с размещением автомобилей: места № 1-10 –
для грузовых автомобилей с прицепами; № 11-20 – для одиночных грузовых
автомобилей; № 21-30 – для автобусов; № 31-44 – для легковых автомобилей
45
Приложение 6
Пример расчета выбросов ЗВ над автостоянкой в различные периоды года
Исходные данные:
1) на стоянке находятся грузовые автомобили грузоподъемностью 2...5 т;
2) тип стоянки: открытая;
3) среднее количество автомобилей, выезжающих в течение суток со стоянки − 10;
4) пробег автомобиля по стоянке – 0,2 км;
5) время работы на холостом ходу на стоянке – 2 мин;
6) время прогрева двигателя по периодам года:
- теплый период – 3 мин.
- переходный период – 5 мин.
- холодный период – 7 мин.
7) количество рабочих дней по периодам:
- теплый период – 100 дней;
- переходный период – 65 дней;
- холодный период – 17 дней, из них при температуре:
от –5 до –10 °С – 12 дней;
от –15 до –20 °С – 5 дней;
от –20 до –25 °С – 0 дней;
ниже –25 °С – 0 дней.
Удельные и пробеговые выбросы ЗВ, необходимые для расчета, приведены в таблице 10.
Расчет ведется на примере оксидов углерода СО.
Расчет выбросов ЗВ производится по формуле 18:
• Теплый период
Т
M СО
= (1,9 ⋅ 3,0 + 3,5 ⋅ 0,2 + 1,5 ⋅ 2,0) ⋅ 10 ⋅ 100 ⋅ 10−6 = 0,0094 т/год или 9,4 кг/год.
• Переходный период
П
M СО
= (2,8 ⋅ 5,0 + 3,8 ⋅ 0,2 + 1,5 ⋅ 2,0) ⋅ 10 ⋅ 65 ⋅ 10−6 = 0,0115 т/год или 11,5 кг/год.
• Холодный период
Х
M СО
= (3,1 ⋅ 7,0 + 4,3 ⋅ 0,2 + 1,5 ⋅ 2,0) ⋅ 10 ⋅ 17 ⋅ 10−6 = 0,0041 т/год или 4,1 кг/год.
46
Таблица 10
Удельные и пробеговые выбросы ЗВ
Параметры
Теплый период:
Прогрев двигателя
Пробег
Холостой ход
Переходный период:
Прогрев двигателя
Пробег
Холостой ход
Холодный период:
Прогрев двигателя
Пробег
Холостой ход
Ед.
изм.
Удельные и пробеговые выбросы ЗВ
СО
NO SO2
C
Pb
CH
г/мин
г/км
г/мин
1,9
3,5
1,5
0,5
2,6
0,5
0,07
0,39
0,07
0,02
0,2
0,02
0
0
0
0,3
0,7
0,25
г/мин
г/км
г/мин
2,8
3,8
1,5
0,7
2,6
0,5
0,07
0,44
0,07
0,07
0,27
0,02
0
0
0
0,5
0,7
0,25
г/мин
г/км
г/мин
3,1
4,3
1,5
0,7
2,6
0,5
0,08
0,5
0,07
0,08
0,3
0,02
0
0
0
0,6
0,8
0,25
Выбросов ЗВ в холодный период получилось меньше, чем в теплый и переходный периоды. Это объясняется тем, что в условии задачи принят холодный период, равный 17 дням, а теплый и переходный равный 165 дням. Это
возможно для районов с очень короткой зимой.
Фактически для средней полосы количество холодных дней зимой (январь, февраль, декабрь) равно 90 дням.
Если принять холодный период 90 дней, то
Х
M СО
= 0,021 т/год или 21 кг/год.
Аналогично выполняется расчет для NOx, SO2, C (сажа), CH.
Затем выбросы ЗВ суммируются и получается общее загрязнение воздушной среды над автомобильной стоянкой в год.
47
Кораблев Руслан Александрович
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ
Методические указания к практическим занятиям
для студентов по направлению подготовки
190600.68 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Редактор Е.А. Богданова
Подписано в печать 25.09.2014. Формат 60×90 /16. Объем 2,94 п. л.
Усл. печ. л. 2,94. Уч.-изд. л. . Тираж 50 экз. Заказ
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
РИО ФГБОУ ВПО ВГЛТА. 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа