Расчет экологических потерь

Автомобиль - один из самых главных загрязнителей окружающей среды. По оценкам исследователей, вредные выбросы автомобилей - около 30 различных компонентов - составляют в развитых странах около половины всех выбросов в атмосферу. Загрязнение окружаю­щей среды - бедствие, которое не только отражается на здоровье конкретного человека, но и угрожает самому существованию челове­чества. Установлено, например, что на расстоянии до 150 м от оси дорог I-III категория, т.е. с интенсивностью выше 2000 авт./сут, нель­зя выращивать и собирать пищевые продукты, т.к. они содержат недопустимую концентрацию вредных веществ.

Экологическими потерями являются выбросы вредных веществ в атмосферу, загрязнение воды и почвы, воздействие шумя и вибрации.

Основными причинами повышенного уровня экологических потерь являются перегрузки отдельных участков дороги; повышен­ный уровень маневрирования интенсивных потоков транспорта, включая торможения, остановки и разгоны; вынужденное снижение скорости и движение на неэкономичных режимах; перепробег в любых его проявлениях; неудовлетворительное техническое со­стояние транспортных средств и т.д.

В экологических потерях различается произведенный и потреб­ленный вред. Одно дело, например, если нагруженная городская магистраль проложена через незаселенную промышленную зону, и совсем другое дело, когда эта же магистраль проходит через густо­населенные жилые районы с вплотную примыкающими жилыми зданиями, многолюдными торговыми центрами и т.д. Очевидно, при одинаковом произведенном вреде потребляемый вред во вто­ром случае будет несопоставимо большим.

Действие экологических потерь отложено во времени на доволь­но значительный период. Его опасность заключается в том, что ре­зультаты могут оказаться непредсказуемо страшными и в конечном чете привести к гибели всего живого. В денежном эквиваленте, по германским оценкам, экологические потери стоят на втором месте, уступая экономическим и превышая аварийные. По сегодняшним оценкам, в будущем значимость экологических потерь существенно возрастет.

Потери от выбросов в атмосферу рассчитываются в следую­щей последовательности:

1) удельный объем произведенных выбросов;

2) удельный объем и стоимость ущерба от приведенных (к по­требителю) выбросов;

3) удельное число потребителей экологического воздействия;

4) годовые потери от выбросов.

Удельный (на 1 км) объем произведенных выбросов определя­ется по формуле:

О_{произв в} = И_др * m * [К_пн * (К_ивс * К_ивд - 1) + Кв * K_ивс • K_ивд], кг/км,

Где m - базовое значение суммарных приведенных (по СО) выбросов легкового автомобиля, кг/км, принимается m = 0,02 кг/км;

И_др - расчетная (без электротранспорта) интенсивность движе­ния, авт./ч,

И_др = И_д[1-Д_элт * (1+К_п элт - К_п)]_, (2.4)

где И_д - интенсивность движения исследуемого транспортного по­тока, авт./ч;

Д_элт - доля электротранспорта в транспортном потоке, Д_элт = 0,01;

К_{п элт} - динамический коэффициент приведения электротранс­порта,

К_{п элт} = 2 (троллейбусы);

К_ивс - коэффициент изменения выбросов от скорости, определя­ется из зависимости удельных приведенных (по СО) выбросов лег­ковых автомобилей от скорости движения потока, К_ивс = 1;

К_ивд - коэффициент изменения выбросов от дисперсии скорости

(К_ивд = 1),

К_ивд = ,

Кв - коэффициент возраста транспортных средств,

К_в = ∆Вб * К_пвб * К_пвд + ∆Вд * К_квб * К_пвд, (2.6)

где ∆В_б - приращение выбросов от возраста автомобилей с бензи­новым двигателем, ∆В_б = 0,79;

ДВ_Д - приращение выбросов автомобилей с дизельным двига­телем, ДВ_д = 0,2:

К_пвб и К_пвд - коэффициенты приращения выбросов от возраста ТС с бензиновыми и дизельными двигателями;

К_вс - коэффициент вариации распределения скоростей потока..

Удельный объем приведенных (к потребителю) выбросов оп­ределяется по формуле

О_{привед в} = О_{проив в} * К_зп кг/км, (2.7)

где К _зп- коэффициент защиты потребителей i-й категории.

Для расчета удельного числа потребителей рассматриваются 3 категории потребителей: 1 - водители и пассажиры; 2 пешехо­ды, 3 -жители прилегающих зданий. Принимается:

1)водители

К_зп1 = 1;

2) пешеходы

К_зп2 = ,

где Р2 - расстояние от середины траектории ближайшего ТП до се­редины тротуара, м, Р2 = 17 м;

К ₂ - число рядов кустарников и деревьев, эффективно защищаю­щих пешеходов от экологического воздействия, К2 ⁼ 1;

3) жители

К_зп3 = ,

где К₃ - число рядов кустов и деревьев, эффективно защищающих жителей прилегающих зданий, К₃ = 1;

Р₃ - расстояние (по диагонали) от траектории движения бли­жайшего ТП до средних по высоте окон застройки, м;

Рз = , м; (2.8).

где Ш_к - ширина улицы в красных линиях;

Ш_п - ширина проезжей части;

Вз - высота застройки зданий.

Стоимость ущерба для здоровья и ВВП от воздействия в течение часа на одного человека вредных выбросов такой концентрации, кото­рая эквивалентна удельному приведенному выбросу O_привед__в, у.с./чел., определяется по формуле:

C_yв =- 0.005 , у.с/чел.

Удельное (на 1 км) число потребителей экологического воз­действия определяется следующим образом. Принимается:

1)водители

В = , чел/км, (2.9)

где Д_от - доля общественного транспорта в потоке, Д_от = 0,02;

И_д - интенсивность движения, авт./ч;

V - скорость движения, км/ч;

2) пешеходы

П = , чел./км, (2 10)

где И_дп - суммарная интенсивность движения пешеходов, чел./ч,

И_дп =-100 чел.ч;

V_n - скорость движения пешеходов, км/ч, Vn = 4-км/ч;

3) жители

Ж= 200 чел./км.

Годовые потери от выбросов определяются по формуле

П_гв = П_ф – П_э, у.е./год, (2.11)

где П_ф- фактические потери от выбросов;

П_э - эталонный (нормативные) потери. V = 60 км/ч;

потери от выбросов в атмосферу

П_в = [О _{проив в} · С_ув + ] · Фг · S · Ксэ, у.е./год, (2.12)

где Сув - стоимость ущерба в народном хозяйстве (потери ВВП) от 1 кг приведенных (по СО) выбросов в атмосферу, у.е./кг, С_увг = 0,025 у.е./кг -город, Сувз = 0,010 у.е./кг - загород;

Фг - годовой фонд времени, ч/год (см. п.5.1);

S - протяженность участка, км, S = 4,783 км;

К_сэ - социальный коэффициент экологических потерь, Ксэ = 1,5.

Потери от транспортного шума определяются в следующей последовательности:

1) уровень производимого шума;

2) уровень приведенного (к потребителю) шума;

3) годовые потери от шума;

4) коэффициент потерь национального дохода;

Уровень-производимого шума определяется по формуле

У_ш = 4,3 + 10 · lg [И_д · V² · (14 · Кпн - 13)] + ∑П_С, дБА, (2.13)

где П_произв ш - сумма поправок при расчете производимого шума,

П_{произв ш} = Пу +П_тп + П_ш/в + П_в + П_дс, дБА, (2.14)

где П_у - поправка на уклон;

П_тп - поправка на тип покрытия. (Птп = 0 - асфальтобетон);

П_ш/в - поправка на отношение ширины улицы к сумме высот за­стройки:

П_в - поправка на возраст ТС;

П_дс - поправка на дисперсию скорости

П_дс = 40 – lg (1 + I_v)

Уровень приведенного шума определяется по формуле

У_{привед ш} = У_ш + П_{привед ш}, дБА, (2.16)

где П_привед ш - сумма поправок при расчете приведенного шума, дБА,

П_{привед ш} = Пв + Пн + Пж + Пэкр

Коэффициент потерь национального дохода определяется по формуле

К_пнд = 1,8 · 10^-7 · У_{привед ш} ^3,39 – 0,0312. (2.17)

Готовые потери от шума определяются по формуле

Пгш = Пф – Пэ, у.е/год, (2.18)

Где Пэ – нормативные (эталонные) потери от шума,

Пэ = , у.е./год (2.19)

Где Днд – доля национального дохода (ВВП), приходящаяся на 1 чел./ч., принимается Днд = 0,25 у.е./ч.

Суммарные экологические потери определяются по формуле

Пэк = Пгш + Пш, у.е./год. (2.20)

Результаты расчетов заносятся в табл. 5.4…5.6.

Из расчетов видно, что внедрение предлагаемого плана координации позволяет существенно уменьшить суммарные экологические потери:

Пэк = ∑(Пэк сущ – Пэк пред) = 478430 – 45238) + (934856 – 40281) + (184644 – 4496) = 1507915 у.е./год. (2.21)

Таблица 2.4

Результаты расчета экологических потерь на заданном перегоне для пикового режима

Параметр	Индекс	Размер­ность	Значения показателей
существующий	предлагаемый	эталонный
Интенсивность движения суммарная	Ид	авт./ч
Коэффициент приведения динамический	Кпд	-	1,15
Скорость движения.	V	км/ч
Коэффициент вариации распределения скорости движения	кв	-	0,75	0,03	0,00
Интенсивность движения пешеходов суммарная	Идп	чел./ч
Отношение ширины улицы к высоте застройки	ш/в	м/м	130/20
Протяженность участка	S	км	4,783
Средний возраст транспортных средств	Кв	лет
Число рядов деревьев	ч	-
Доля маршрутного пассажирского транс­порта/дол я электротранспорта	Дмт/Дэлт,	-	0,02/0,01
Удельные произведенные выбросы	Впроизв у	кг/км	1151,1	147,21	66,1

Улельное число потребителей Пу	водители	В	чел./км	296,8	175,1	153,3
пешеходы	П	чел./км
жители	ж	чел./км
Удельные приведенные (к потребителю) выбросы В привед у	водители	в	кг/км	1151,06	147,2	66,1
пешеходы	п	кг/км	477,44	61,06	27,42
жители	ж	кг/км	402 Д 2	51,43	23,09
Потери от выбросов	п	у.е./год			-
Производимый уровень шума	Уш	дБА	84,28	79,57	80,3
Приведенный (к потребителю) уровень шума Уш привед	водители	в	дБА	72,28	67,57	68,3
пешеходы	п	ДБА.	75.09	70,38	71,11
жители	ж	дБА	60,58	55,87	56,59
Потери от шума	пш	у.е./год			-
Суммарные экологические потери	Пэк	у.е./год

Таблица 2.5

Результаты расчета экологических потерь на заданном перегоне

для рабочего режима

Параметр	Индекс	Размер­ность	Значения показателей
существующий	предлагаемый	эталонный
Интенсивность движения суммарная	Ид	авт./ч
Коэффициент приведения динамический		-	1,15
Скорость движения	V	км/ч
Коэффициент вариации распределения скорости движения	кв	-	0,66	0,03	0,00
Интенсивность движения пешеходов суммарная	Идп	чел./ч
Отношение ширины улицы к высоте застройки	ш/в	м/м	130/20
Протяженность участка	S	км	4,783
Средний возраст транспортных средств	Кв	лет
Число рядов деревьев	ч	—
Доля маршрутного пассажирского транс­порта/доля электротранспорта			0,02/0,01
Удельные произведенные выбросы	В произв у	кг/км	536,8	63.2	49,6
Удельное число потребителей	водители	в	чел./км	186,5	119.1	115,0
пешеходы	П	чел./км
	жители	ж	чел./км
Удельные приведенные (к потребителю) выбросы Вприед у	водители	в	кг/км	536.78	63.22	49,57
пешеходы	п	кг/км	222.65	26,22	20,56
жители	ж	кг/км	187,52	22,09	17,32
Потери от выбросов	Пв	у.е./год
Производимый уровень шума	Уш	дБА	S3.65	79.26	79,05
Приведенный (к потребителю) уровень 1нумаУш прив	водители	в	дБА	1.65	67.26	67,05
пешеходы	п	дБА	74,46	70,07	69,86
жители	ж	дБА	59,95	55,56	55,35
Потери от шума	пш	у.е./год			-
Суммарные экологические потери	Пэк	у.е./год			-

Таблица 2.6

Результаты расчета экологических потерь на заданном перегоне для слабонагруженного режима

Параметр	Индекс	Размер­ность	Значения показателей
существующий	предлагаемый	эталонный
Интенсивность движения суммарная	ид	авт./ч.
Коэффициент приведения динамический	Кпд	-		1,15
Скорость движения	V	км/ч
Коэффициент вариации распределения скорости движения	кв		0,48	0.03	0,00
Интенсивность движения пешеходов суммарная	идп	чел./ч
Отношение ширины улицы к высоте застройки	ш/в	м/м	130/20
Протяженность участка	S	КМ		4,783
Средний возраст транспортных средств	Кв	лет
Число рядов деревьев	ч	-
Доля маршрутного пассажирского транс­порта/доля электротранспорта	Дмт/Дэлт		0,02/0,01
Удельные произведенные выбросы	Впроизв у	кг/км	192,7	'34,0	33,1
Удельное число потребителей Пу	водители	в	чел./км	100,2	71,5	76,7
пешеходы	п	чел./км
	жители	ж	чел. /км
Удельные приведенные	водители	в	кг/км	192,68	34,02	33,05
(к потребителю) выбросы	пешеходы	п	кг/км	79,92	14,11	13,71
Впривед у	жители	ж	кг/км	67,31	11.88	11,55
Потери от выбросов	Пв	у.е./год			-
Производимый уровень шума	Уш	дБА	81,78	78,33	77,29
Приведенный (к потребителю) уровень шума Уш привед	в	ДБА	69,78	66,33	65,29
п	дБА	72.59	69,14	68,10
ж	ДБЛ	5S.07	54,62	53,58
Потери от шума	пг	у.е./год	4S990		-
Суммарные экологические потери	Пэк	у.е./год			-