VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Výstavba vysokorychlostní trati (VRT), stejně jako výstavba každé jiné liniové dopravní stavby, přináší samozřejmě určité negativní aspekty. Kromě značného zásahu do krajiny a nevyhnutelného konfliktu se zájmy ochrany životního prostředí se jedná také o hlukovou zátěž. Trať musí být navržena tak, aby splňovala přísné hygienické limity a neohrožovala tak svým provozem zdraví obyvatel a životní prostředí. Paradoxně pro nové dopravní stavby dle stávající legislativy platí přísnější hygienické limity než pro ty stávající, respektive zprovozněné před rokem 2000, a to až o 15 dB. VRT tedy svým provozem nebudou pro své okolí představovat větší hlukovou zátěž než stávající konvenční tratě. Navíc se nepočítá s provozem v průběhu noci, protože v té době má probíhat údržba trati.

Způsobů, jak tlumit šíření hluku z provozu železnice a liniových dopravních staveb obecně, je celá řada. Nejčastějším opatřením je výstavba protihlukových stěn. Ty mají určitá negativa, vytváří bariéru v krajině a mají omezenou životnost. V případě rekonstrukcí konvenčních tratí je to ale díky jejich minimálnímu půdorysu často jediný způsob, jak ochránit obytnou zástavbu před nadlimitní hlukovou zátěží v omezených podmínkách stávající zástavby. Ani v případě výstavby VRT se bez protihlukových stěn neobejdeme (například na mostních konstrukcích), ale protože se jedná o novostavbu, bude při tvorbě železničního tělesa ve větší míře možné pracovat s terénem a účelně využívat přebytky zeminy k budování zemních valů, které kromě protihlukové funkce umožní trati lépe „zapadnout“ do krajiny. Velký prostor pro redukci hluku z provozu VRT nabízí design samotných vysokorychlostních souprav. Vývoj směřující ke zvyšování efektivity přináší lepší aerodynamiku, nižší hmotnost a ve výsledku úspornější a tišší provoz.

Velké poloměry oblouků způsobují v členitějším terénu potřebu rozsáhlých terénních úprav a budování tunelů. S nimi je spojené riziko výskytu zvukového efektu „sonic boom“ (česky - mikrotlaková vlna). Tento jev je spojený s vjezdem vlaku do tunelu, kdy vlak funguje jako píst stlačující vzduch v tunelové troubě. Tlaková vlna se začne pohybovat před vlakem směrem k opačnému konci tunelu, přičemž na cestě narůstá její gradient (rozdíl mezi tlakem před a za čelem vlny). Tlaková vlna se pohybuje přibližně rychlostí zvuku (cca 340 m/s) a k opačnému konci tunelu dorazí o mnoho dříve než vlak, který se pohybuje rychlostí okolo 300 km/h (cca 83 m/s). To znamená, že u tunelu délky 10 km se mikrotlaková vlna dostane na druhý konec tunelu asi za 29 vteřin, zatímco vlak za 120 vteřin. Jde tedy o impulzní zvuk, který předchází výjezdu vlaku z tunelu.

Sonic boom je na zahraničích VRT zdokumentovaným jevem, jehož výskyt je obvykle zapříčiněn kombinací vícero nepříznivých faktorů. Nejpodstatnějším je samozřejmě rychlost vlaku, která tento problém činí specifickým pouze pro VRT. Na konvenčních tratích vlakové soupravy nedosahují rychlostí potřebných k vytvoření mikrotlakové vlny. Dalším faktorem je délka tunelu. Sonic boom není u krátkých tunelů pozorován a začíná se projevovat až u tunelů o délce několika kilometrů. Gradient tlakové vlny pohybující se tunelem totiž narůstá s délkou tunelu. Dále záleží na rozměrech tunelové trouby. Pokud je tubus tunelu o hodně širší než vlak, bude tlak v tunelu vytvořený projíždějící soupravou nižší. Dalším podstatným faktorem je charakter povrchu a železniční svršek. Zatímco hladké betonové stěny a pevná jízdní dráha tento efekt zesilují, štěrkové lože ho naopak tlumí (dochází k tříštění zvukové vlny).

Na základě bohatých zkušeností ze zahraničí (Japonsko, Francie či Německo) je dnes dobře známo, jak efekt sonic boomu potlačit. Nejběžněji používanou metodou je úprava tunelových portálů. Při stavbě tunelu se vytvoří perforace v tunelových portálech, které slouží ke snížení tlaku při vjezdu a výjezdu vlaku, čímž dojde k výraznému potlačení jevu. Tato metoda je hojně využívaná na francouzských LGV (francouzský ekvivalent VRT), například u Savernských tunelů na LGV Est spojující Paříž a Štrasburk. Zde jsme také v rámci příprav a sběru podkladových dat prováděli měření hluku z provozu vysokorychlostních souprav. Výsledky měření mimo jiné prokázaly, že Savernské tunely s délkou trub čtyři kilometry tímto negativním zvukovým efektem netrpí. Kombinace optimálních rozměrů tunelových trub, štěrkového lože a úprav portálů dokáže sonic boom potlačit natolik, že jeho příspěvek k celkové hlukové zátěži způsobené provozem VRT je prakticky nulový. To je dobrá zpráva, protože VRT jsou v českém prostředí projektovány podle francouzské metodiky.

Ve shrnutí se dá o VRT říct, že nebudou pro obyvatelstvo představovat větší hlukovou zátěž než tratě konvenční. Provoz bude probíhat pouze v denní době a musí splňovat hygienické limity. Specifické problémy související s provozem vysokorychlostních souprav, jako například sonic boom, jsou známy a dají se lehce eliminovat. Přínosem VRT je rychlý a ekologický způsob cestování, který výrazně zkrátí dobu cestování mezi metropolemi, částečně uleví dálniční síti a výrazně pozvedne obraz Česka na dopravní mapě Evropy.

Autoři článku jsou zaměstnanci akustické laboratoře společnosti Ecological Consulting, a. s., s dlouholetými zkušenostmi v oblasti posuzování liniových dopravních staveb. V současné době se přímo podílí na projektování VRT v ČR.