Bijlage 9 Rarim: rekenvoorschrift buitenschietbanen

Activiteitenregeling milieubeheer (Rarim)

1 Inleiding 72 1.1 Doel 72 1.2 Structuur van het voorschrift 73 1.3 Gegevensbestanden 73 2 Definities en begrippen 73 2.1 Inleiding 73 2.2 Het begrip schietgeluid 73 2.3 Akoestische grootheden 74 2.4 Meteorologische grootheden 74 2.5 Beoordelingsgrootheden 76 2.6 Overige grootheden 76 2.6.1 Bodemparameters 76 2.6.2 Kogelparameters 77 2.7 Buitenschietbanen 77 2.8 Militaire oefenterreinen 80 2.9 Achtergronden bij de fysische modellering van schietgeluid 80 2.10 Symbolen 81 3 Beoordelingsgrootheid 84 3.1 Toepassingsbereik 84 3.2 Geluidbelasting 84 3.3 Bepaling gemiddelde toeslag voor laagfrequente componenten 86 3.4 Incidenteel gebruik 87 3.5 Salvo's 87 4 Rekenmethode 87 4.1 Inleiding 87 4.2 Toepassingsbereik 87 4.3 Principe van de rekenmethode 88 4.4 Toe te passen gegevensbestanden 90 4.4.1 Gegevensbestand van bronnen 90 4.4.2 Gegegevensbestand voor bepaling bodemdemping 92 4.4.3 Gegevensbestand met statistische gewichten 95 4.5 Invoergrootheden rekenmethode 97 4.5.1 Brongegevens 97 4.5.2 Bodemtype (hardheid/ruwheid) 99 4.5.3 Afschermende objecten 99 4.5.4 Reflecterende objecten 100 4.5.5 Keuze van rekenpunten 101 4.6 Berekening van het geluidexpositieniveau 101 4.6.1 Bronniveau 101 4.6.2 Geometrische demping 105 4.6.3 Luchtdemping 107 4.6.4 Bodemdemping 108 4.6.5 Afscherming 111 4.6.6 Niet-lineaire demping 117 4.6.7 Spiegelreflecties 118 4.6.8 Diffuse reflectie 120 5 Beschrijving invoergegevens 122 5.1 Gebruiksbeschrijving 122 5.1.1 Schietbanen 122 5.2 Rekenmodel 123 5.2.1 Toepassingsbereik 123 5.2.2 Gebruikte software 123 5.2.3 Modellering 123 5.2.4 Invoergegevens voor het rekenmodel 123 5.3 Berekeningsresultaten 123 Bijlage A: Methode voor de berekening van LEs, periode bij een geluidbelasting kleiner dan 50 dB(A) 123 Toelichting 124 1 Waarom een voorschrift specifiek voor schietgeluid 124 2 Beoordeling van schietgeluid 124 3 Fysische modellering van schietgeluid 125 4 De nieuwe elementen in dit voorschrift 126 5 Uitgangspunten 127 6 Beoordelingsgrootheid 127 Ten b

• • Akoestische grootheden
• • Meteorologische grootheden
• • Beoordelingsgrootheden
• • Overige grootheden
• • dagperiode 07.00 – 19.00 uur;
• • avondperiode 19.00 – 23.00 uur;
• • nachtperiode 23.00 – 07.00 uur.
• • Bs,dag dag: 07.00 – 19.00 uur;
• • Bs,avond avond: 19.00 – 23.00 uur;
• • Bs,nacht nacht: 23.00 – 07.00 uur.
• − vrije geweerbanen;
• − vrije mitrailleurbanen en vrije pistoolbanen.
• • Op een skeetbaan werpen twee tegenover elkaar staande machines, die zijn opgesteld in een hoge en een lage toren, de kleiduiven elk in een bepaalde richting. De schutter moet voortdurend langs een halve cirkel, met de twee werpmachines op de hoekpunten, van standplaats wisselen. Er zijn acht verschillende standplaatsen.
• • Bij een trapbaan staat de werpmachine op een vaste plaats opgesteld en zijn er meestal tien standplaatsen voor de schutter. De afstand van de schietpunten tot de werpmachine is 10 tot 15 m.
• • Bij een enkelvoudige oefenbaan is er slechts één vaste standplaats voor de schutter. De werpmachine is verplaatsbaar.
• • Bij een hazenbaan wordt meestal geschoten op een metalen schijf in de vorm van een haas waarop een kleiduif is aangebracht. De haas wordt voortbewogen langs draden of op rails met een snelheid van ongeveer 5 m/s. De schutter staat op 15, 20 of 25 m afstand van het doel.
• • mondingsgeluid
• • detonatiegeluid
• • kogelgeluid
• • Toeslag Pimpvoor het impulsmatig karakter van schietgeluid: Pimp= 12 dB
• • Toeslag Plf voor laagfrequente componenten in het schietgeluid: Plf(b,m) = βΔL’(LAE(b,m) – α)
• − gegevensbestand met brongegevens en andere bronparameters;
• − gegevensbestand voor het bepalen van de bodemdemping Dbodem;
• − gegevensbestanden voor het bepalen van de statistische gewichten van de 27 meteorologische klassen
• • Richtingsafhankelijke bronniveaus voor de verschillende octaafbanden van het mondings- of detonatiegeluid voor wapen-munitie combinaties, die in Nederland voor een bepaalde gebruikssituatie (vrije veld of bijvoorbeeld op een schermenbaan) worden gebruikt. Een verdere beschrijving wordt onder deze opsomming gegeven.
• • Hoogte van wapen (hwapen) en lengte van de loop (Lloop) in [m] (zie ook figuur 4.1). Deze grootheden zijn hierbij zo gedefinieerd, dat bij een gegeven elevatiehoek αe van de loop van het wapen, de hoogte van het bronpunt boven het plaatselijk maaiveld (hs) bepaald wordt door:
• • Specificatie van de munitie (met bijbehorende aandrijvende lading) of NOV-code van de munitie.
• • Indien het projectiel de loop supersoon verlaat bevat het gegevensbestand bovendien:
• − Lengte van de kogel (lkogel) van punt van kogel tot zijn grootste diameter [mm] (zie figuur 2.1);
• − Maximale diameter van de kogel (dkogel) [mm];
• − Beginsnelheid (v0) van de kogel [m/s];
• − Verandering van de kogelsnelheid (v1) per meter afgelegde weglengte [1/s].
• − 0° ≤ ϕ < ϕ1;
• − ϕN < ϕ ≤ 180°;
• − ϕj < ϕ < ϕj+1 voor een index j < N.
• − 27 meteorologische klassen;
• − 3 waarden voor de akoestische bodemhardheid (reflecterend, absorberend en zeer absorberend);
• − 12 hoogten van rekenpunten (0.1; 0.5; 1; 1.5; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10 en 15 m);
• − 16 bronhoogten (0.1; 0.5; 1; 1.5; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20; 30; 40 en 50 m);
• − 9 octaafbanden (16 Hz t/m 4.000 Hz).
• • (xs,ys,hwapen) wapenpositie, waarbij hwapen de hoogte van het wapen is ten opzichte van het plaatselijke maaiveld;
• • αe elevatie van wapen;
• • ψ schietrichting t.o.v. het noorden in het horizontale vlak.
• 1. Er wordt een referentieoefening gedefinieerd. Deze bestaat uit diverse oefensituaties die aan een gebied worden gekoppeld. Bijvoorbeeld: ‘Patrouille zuivert bosgebied in dagperiode’.
• 2. Het aantal knallen per munitiesoort en wapentype wordt uniform verdeeld gedacht over de diverse gebieden waarin deze oefening voorkomt, tenzij uitdrukkelijk anders aangegeven.
• 3. Indien niet uitdrukkelijk anders wordt aangegeven, wordt uitgegaan van de energetisch gemiddelde bronsterkte per wapentype over alle (horizontale) richtingen (zie formule 4.6). In het bijzonder geldt dit voor gevallen waarin een aanvallende en verdedigende partij is.
• 4. In § 4.6.1 is aangegeven hoe de gebieden moeten worden opgedeeld ten behoeve van de overdrachtsberekening.
• 5. Omdat er met losse patronen of simulatoren wordt geoefend, speelt kogelgeluid geen rol.
• 1. De keuze tussen ruw en zeer ruw. Het verschil tussen ruw en zeer ruw zit in de begroeiing van de oppervlakte. Een ruw terrein bevat lage begroeiing (zoals gras), een zeer ruw terrein bevat hogere begroeiing (zoals heide of lage gewassen). Verspreide obstakels (bomen, huizen) worden hierbij buiten beschouwing gelaten.
• 2. De keuze tussen absorberend en zeer absorberend. Een bodem wordt absorberend genoemd als de stromingsweerstand groter is dan 2.105 Nsm-4, en zeer absorberend als de stromingsweerstand kleiner is dan 2.105 Nsm-4. Dit betekent in de praktijk dat grasland absorberend is en dat ruwere bodems zoals heide zeer absorberend zijn.
• 3. Voor bossen en steden moet bodemtype 4 worden gekozen.
• − De massa per eenheid van oppervlakte dient tenminste 10 kg/m2 te bedragen.
• − Het object mag geen grote kieren of openingen bevatten. Procesinstallaties, bomen e.d. worden dus niet als een afschermend object in rekening gebracht.
• − Het object wordt vanuit de bron of vanuit het rekenpunt gezien onder een hoek van tenminste 5° in het horizontale vlak.
• − scherm;
• − wal;
• − gebouw.
• − scherm;
• − gebouw.
• − Het object heeft een min of meer vlakke en geluidreflecterende wand;
• − De reflecterende wand moet een dichtheid hebben groter dan 10 kg/m2;
• − De hoek tussen de geluidreflecterende wand en de verticaal moet kleiner zijn dan 10°.
• − het verschil in geluidniveau tussen de punten dient minder dan 3 dB te bedragen;
• − de afstand tussen het geïnterpoleerde punt en het dichtstbijzijnde bronpunt dient groter te zijn dan de afstand tussen de punten waartussen wordt geïnterpoleerd.
• − de geometrische demping berekend volgens formule 4.27 voor het traject R1van de doelpositie naar een punt op de grens van het Mach-gebied dat het dichtst bij het rekenpunt ligt (punt P in figuur 4.7);
• − een extra demping die afhankelijk is van de afstand (R2) van dit punt P tot aan het rekenpunt:
• − de horizontale afstand R tussen de bron (of spiegelbron) en rekenpunt;
• − de akoestische bodemhardheid (aangegeven met index ν). In de methode worden drie bodemhardheden onderscheiden (zie § 4.5.2): v=z voor een zeer absorberende bodem, v=a voor een absorberende bodem en v=h voor een harde bodem;
• − de frequentie;
• − de hoogtes van bron- en rekenpunt;
• − de meteorologische klasse.
• • Meewindsituaties (profielnrs. 4 t/m 7, 12 t/m 18 en 22 t/m 27) Om de bodemdemping voor meer dan één bodemvlak te bepalen worden voor de meewindsituaties eerst de horizontale afstanden (sv) bepaald, waarover het geluidpad door de verschillende bodemgebieden loopt. Voor elke bodemhardheid worden deze afstanden opgeteld.
• • Tegenwindsituaties (profielnrs. 1 t/m 3, 8 t/m 10 en 19 t/m 21) Voor de bodemdemping bij tegenwindsituaties zijn alleen de bodemgebieden binnen een afstand ds van de bron en binnen een afstand dr van het rekenpunt van belang. Deze afstanden zijn afhankelijk van het profiel, van de frequentie en van de hoogte boven het plaatselijk maaiveld van respectievelijk bron- en rekenpunt.
• • Neutraal profiel (profielnr. 11) Voor de bepaling van de bodemdemping van de neutrale situatie (profielnr. 11) worden eerst de fracties fz, fa en fh bepaald over de totale afstand rtot tussen bron en rekenpunt. De bodemdemping volgt dan door toepassing van formule 4.36.
• 1. Pad via top van het scherm: Eerst wordt bepaald welke schermen gesneden worden door het verticale vlak door bron- en rekenpunt. Vervolgens wordt het scherm geselecteerd waarbij het verschil tussen de diffractiehoeken φs,0–φr,0 het grootst is. Als geen enkel scherm gesneden wordt is Dscherm = 0.
• 2. Pad via de zijkanten van het scherm: Het horizontale vlak wordt verdeeld in zes gebieden, gescheiden door een lijn door rekenpunt en bronpunt en door twee lijnen a-b en c-d, die hier dwars opstaan (zie figuur 4.11).
• a) Linker omweg. Bepaal het snijpunt van de lijn van bronpunt naar rekenpunt met het in stap 1 geselecteerde scherm. Volg het meervoudige scherm naar links. Als het meervoudige scherm lijn a of lijn c snijdt, wordt de linker omweg niet meegerekend. De betreffende Hp(fk) is dan gelijk aan 1 (zie formule 4.49 en 4.51) en Dscherm,p = ∞. Als het meervoudige scherm lijn a en lijn c niet snijdt, wordt van alle hoekpunten in gebied 3 het hoekpunt geselecteerd met de grootste waarde van het horizontaal diffractiehoek-verschil φs–φr. Dit hoekpunt bepaalt de linker omweg.
• b) Rechter omweg: analoog.
• 1. Het object heeft een min of meer vlakke en geluidreflecterende wand.
• 2. De reflecterende wand moet een dichtheid hebben groter dan 10 kg/m2. Bomenrijen en open procesinstallaties worden zo buitengesloten.
• 3. Het geluid moet via een reflectie (zoals bij optische spiegeling) het rekenpunt kunnen bereiken. De hoek tussen de geluidreflecterende wand en de verticaal moet daarom kleiner zijn dan 10°. Van een talud kan dus geen reflectiebijdrage komen.
• • aantal dagen (07.00 – 19.00 uur), avonden (19.00 – 23.00 uur) en nachten (23.00 – 7.00 uur) per jaar dat de schietbanen in gebruik zijn;
• • mogelijke beperkingen die gesteld zijn aan het gebruik van de schietinrichting;
• • schietbaantype (zie § 2.7);
• • akoestische voorzieningen;
• • lengte van de schietbanen;
• • locatie van de schietposities;
• • locatie van de doelposities;
• • specificatie van de wapentypes en de munitie (met bijbehorende aandrijvende lading) waarmee geschoten wordt;
• • hoogte van het bronpunt van elk wapentype boven het plaatselijk maaiveld;
• • aantal schoten per jaar, uitgesplitst naar
• ○ beoordelingsperiode (dag: 07.00 – 19.00 uur, avond: 19.00 – 23.00 uur, nacht: 23.00 – 7.00 uur), alleen voor de dagperiode wordt dit uitgesplitst naar zon- en feestdagen en overige dagen;
• ○ schietbaan;
• ○ schietpositie;
• ○ doelpositie;
• ○ wapen-munitiecombinatie;
• • verdeling van de schoten naar de stand waaruit geschoten wordt (liggend of staand).
• • datum of versie van toegepaste rekenprogramma(’s);
• • datum of versie van de toegepaste gegevensbestanden.
• • mondingsgeluid
• • detonatiegeluid
• • kogelgeluid