VSS 7-8 2016

Pronostics des immissions nocturnes de bruit routier sur routes à haut débit Les longues expériences pratiques montrent que dans le bruit du trafic routier, il existe parfois de grandes dif­ férences entre les mesures et les pronostics mathéma­ tiques en notamment pendant la nuit. Certes, les modèles actuels de pronostic du bruit du trafic routier comme StL­86 ou SonRoad tiennent compte de l’influence du volume du trafic ou de la vitesse des véhicules et du mix de véhicules, mais d’autres facteurs d’influence tels que la stratification de la température ou la vitesse du vent dans le sens de la propagation sont complètement ignorés. Le but du projet de recherche est de quantifier les différences diurnes/nocturnes spécialement sur les routes nationales. Une approche pragmatique doit per­ mettre de mieux identifier certains cas critiques relatifs à l’incertitude des pronostics et de les régler de façon uniforme. FR 5 | Histogramm über die Meteostationen zum Nachtstundenanteil mit wind- armer, starker Inversionslage. 5 | Histogramme des stations météorologiques relatif à la part d’heures noc- turnes avec situation d’inversion forte, peu ventée. 6 | Histogramm über die Meteostationen zum Tagstundenanteil mit wind- armer, labiler Temperaturschichtung. 6 | Histogramme des stations météorologiques relatif à la part d’heures diurnes avec stratification de température peu ventée, instable. Abbildung 5 zeigt, dass nachts (22 bis 6 Uhr) an vielen Stand- orten während mindestens 30% der Zeit eine schwachwindige, starke Inversionslage herrscht. Während diesen Zeiten treten richtungsunabhängig stark förderliche Ausbreitungsverhält- nisse auf. In der übrigen Zeit können windbedingt ebenfalls stark förderliche Bedingungen auftreten, diese sind dann aber richtungsabhängig. Wenn die Perioden mit windbedingten und inversionsbedingten stark förderlichen Ausbreitungs- bedingungen zusammengezählt werden, ist an vielen Stand- orten von einer Auftretenshäufigkeit über 50% auszugehen. Die Auftretenshäufigkeit von windarmen labilen Schichtungen am Tag (6 bis 22 Uhr) ist eher gering (vgl. Abbildung 6). An den meisten Stationen ist der Zeitanteil unter 10%. Dies ist da- rauf zurückzuführen, dass die Tagperiode mit den Morgen- und Abendstunden bedeutende Anteile enthält, während welchen auch bei klarem Himmel die Sonneneinstrahlung zu schwach ist, um die labile Schichtung aufzubauen bzw. zu erhalten. Die Ausbreitungsverhältnisse während den Tagperioden sind also primär durch den Wind geprägt. Da in vielen Fällen auf Grund der wechselnden Windrichtungen zumindest teilweise von ei- ner Ausmittelung der Ausbreitungsverhältnisse auszugehen ist, kann für den Jahresmittelwert tagsüber von neutralen Be- dingungen ausgegangen werden. Rechnerische Schallausbreitungssimulationen Zur Einordnung der Bedeutung der meteorologischen Ein- flüsse wurden Strahlverfolgungssimulationen (ray tracing) für flachen Boden, mit und ohne Hindernis durchgeführt. In den Simulationen wurde nur der Einfluss der Temperaturschich- tung untersucht, da diesbezüglich die bedeutendsten systema- tischen Tag-/Nachtunterschiede erwartet werden. Der Einfluss von Wind blieb unberücksichtigt, da als Folge der unterschied- lichen Windrichtungen bis zu einem gewissen Grad von teil- weiser Ausmittelung auszugehen ist. Die Temperaturschichtung nachts entspricht in Bodennähe oft einer Inversionslage. Dies führt auf Grund der zum Boden hin gekrümmten Ausbreitung zu förderlichen Ausbreitungs- bedingungen. Diese manifestieren sich besonders relevant, wenn die direkte Sicht unterbrochen ist und dann durch die Krümmung der Ausbreitung eine Reduktion der Hindernis- wirkung entsteht. Es wurden zwei Situationen untersucht: 1. Hindernis in Quellennähe Der häufigste Fall sind Lärmschutzwände in unmittelbarer Nähe zur Nationalstrasse (vgl Abbildung 7). Die simulierten Immissionspegelberechnungen für ein quellennahes Hinder- nis weisen im neutralen resp. stark förderlichen Fall deutliche Unterschiede auf, welche in der Tabelle (Abbildung 8) zusam- mengestellt sind. 2. Hindernis in der Mitte zwischen Quelle und Empfänger Eine häufige Situation sind Geländeformationen zwischen Wohngebieten und Nationalstrassen (vgl. Abbildung 9). Die Auswertung der Immissionspegelberechnungen für ein Hin- dernis in der Mitte zwischen Quelle und Empfänger ergibt im FACHARTIKEL ARTICLES TECHNIQUES 38 STRASSE UND VERKEHR NR. 7-8, JULI/AUGUST 2016 ROUTE ET TRAFIC N o 7-8, JUILLET/AOÛT 2016

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