Version HTML de base
54
Spécial “ 5es Assises sonore ”
Acoustique
&
Techniques n° 51
Prise en compte des effets météorologiques dans un modèle de propagation analytique pour la cartographie du bruit dans l’environnement
Calcul des indicateurs L
DEN
et L
NIGHT
L’objectif premier des projets Harmonoise et Imagine était
de fournir une méthode opérationnelle efficace et précise
permettant la prévision des indicateurs harmonisées L
DEN
et L
NIGHT
. Ces derniers sont définis dans la directive comme
des niveaux sonores équivalents «en moyenne annuelle».
Leur calcul impose donc de considérer les variations des
niveaux d’émission et des conditions météorologiques sur
des périodes suffisamment longues.
La méthode développée permet de caractériser les effets
de la réfraction météorologique à l’aide du paramètre
unique D/R. Les effets à long terme sont donc entièrement
déterminés par la variation de ce paramètre sur la période
d’observation. Le projet IMAGINE a montré qu’il est possible
d’optimiser ce calcul en retenant 5 classes de propagation
(figure 6), variant de «très défavorable» à «très favorable à la
propagation». La définition des différentes classes est donnée
dans le tableau 3.
Pour les applications réelles, le calcul des fréquences
d’occurrences est immédiat. En entrée, la procédure utilise des
séquences temporelles des données macro-météorologiques
telles que la vitesse et la direction du vent et la nébulosité
(ou tout paramètre équivalent), sur une période suffisamment
longue et représentative. Pour chaque enregistrement on
détermine successivement :
- les paramètres météorologiques (u*,T*,1/L) ;
- les paramètres A et B des profiles lin/log ;
- le paramètre unique D/R ;
- la classe de propagation.
Puis on compte le nombre d’occurrence dans chaque classe
de propagation.
Validation numérique
Tout au long des projets, le modèle analytique a été comparé
avec des calculs numériques de type PE ou BEM. Un logiciel
Notes:
1) The wind speed component is the projection of the wind speed vector on the direction of propagation. The wind speed
should be determined at 10 m high in a sufficiently large open space in between the source and the receiver.
2) The values given in the table are only indicative, and were obtained assuming neutral thermal effects.
Clear sky conditions may change the estimation one class up (night time) or down (day time).
3) It may be difficult to carry out reliable measurements under such conditions.
Tabl. 3 : Classification des conditions météorologiques en fonction du paramètre unique D/R.
Classification of meteorological situations as a function of the single parameter D/R.
Fig. 6 : En haut : évolution du niveau
sonore (relatif au champ libre) en fonction
du paramètre D/R. En bas : définition des
cinq classes et fréquence d’occurrence
des conditions météorologiques dans
chaque classe. Simulation pour une
route sur un remblai de 2m ; récepteur à
550m du bord de la plateforme. Les croix
représentent la simulation de 200 conditions
météorologiques tirées au hasard ; les traits
bleus correspondent aux niveaux sonores
représentatifs dans chaque classe. L’utilisation
de 5 classes permet le calcul du niveau
moyen avec une précision de 0,1 dB(A).
Upper graph: evolution of the sound level
(relative to free field) as a function of the
unique parameter D/R describing the strength
of the meteorological refraction. Lower
graph: definition of propagation classes and
frequency of occurrence of each class. Test
case: road upon a 2m high embankment,
receiver at 550m from the border of the
road. Red crosses correspond to 200 specific
meteorological conditions taken at random;
the blue lines correspond to the representative
sound levels in each class. Averaged levels
calculated from random series and from
classification agree within 0,1 dB(A).