Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
-
Michel BÉRENGIER : Directeur de recherche au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)
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Les phénomènes de propagation des ondes sonores émises dans l'environnement par les sources terrestres (transports, industrie, etc.) sont complexes et font intervenir un grand nombre de paramètres dont les principaux sont reliés, d'une part, aux caractéristiques physiques du milieu à l'intérieur duquel se propagent les ondes acoustiques (l'air) et, d'autre part, aux conditions aux frontières (sols naturels ou artificiels, obstacles, etc.). C'est ainsi qu'une bonne connaissance du milieu de propagation impose de prendre en considération dans la modélisation divers mécanismes comme par exemple :
-
la divergence géométrique ;
-
l'absorption moléculaire ;
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la réflexion sur les surfaces limites ;
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les divers phénomènes de diffraction ;
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l'influence des profils verticaux de température et de vitesse du vent ;
-
l'influence de la turbulence atmosphérique.
En fonction de la complexité du problème à traiter, différentes approches sont envisageables. Durant les trente dernières années, divers auteurs [1] ont abordé cet important problème par étapes successives, en intégrant à chacune d'entre elles un paramètre supplémentaire.
Au cours des prochains paragraphes, nous aborderons les divers modèles analytiques qui permettent déjà de considérer un nombre important de situations. Les nouvelles approches numériques mieux adaptées à des situations plus complexes ainsi que l'approche géostatistique seront abordées par la suite.
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- Version courante de oct. 2023 par Benoit GAUVREAU
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Conclusion générale
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3. Approches statistiques
3.1 Approche statistique de la relation bruit-météorologie
Le lecteur pourra se reporter à l'ouvrage référencé [73].
Les variations des niveaux sonores à grande distance sont la conséquence de la réfraction des ondes acoustiques, produite par les gradients de température de l'air et de vitesse du vent. Dans la réalité, ces phénomènes ne sont pas stables et les profils verticaux de vitesse de vent et de température varient largement dans le temps, en raison des fluctuations aléatoires des conditions météorologiques. Ces fluctuations peuvent se produire sur quelques fractions de seconde en raison des phénomènes de turbulence, ou sur des durées plus longues correspondant à des rythmes diurne, saisonnier, annuel ou même de quelques dizaines d'années. Il s'ensuit que le niveau sonore à grande distance doit être considéré comme une variable aléatoire. Ainsi, comme toute variable de ce type, sa caractérisation est, toutes choses étant égales par ailleurs, essentiellement liée à sa durée d'observation.
Compte tenu des phénomènes mis en jeu et de la finalité des résultats acoustiques, il nous semble opportun de considérer que la prise en compte des effets météorologiques dans la propagation du bruit à grande distance puisse s'analyser sur trois échelles de temps différentes :
-
échelle de « court terme » (quelques minutes) ;
-
échelle de « moyen terme » (quelques heures) ;
-
échelle de « long terme » (les saisons).
3.1.1 Échelle de « court terme »
Elle correspond à une période pendant laquelle les caractéristiques statistiques des conditions météorologiques peuvent être considérées comme stables. On obtient ainsi des informations météorologiques et acoustiques correspondant à des situations « pures » et supposées constantes. On peut accéder expérimentalement à ce type d'information en effectuant des mesures météorologiques et acoustiques sur des durées de l'ordre de quelques minutes à quelques dizaines de minutes et en calculant la moyenne des variables météorologiques...
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Approches statistiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ATTENBOROUGH (K.), HAYEK (S.I.), LAWTHER (J.M.) - Propagation of sound above a porous half space. - J. Acoust. Soc. Am., 68(5), p. 1493-1501 (1980).
-
(2) - BÉRENGIER (M.), STINSON (M.), DAIGLE (G.), HAMET (J.F.) - Porous road pavements : acoustical characterization and propagation effects. - J. Acoust. Soc. Am., 101, p. 155-162 (1997).
-
(3) - DAIGLE (G.A.), STINSON (M.R.), HAVELOCK (D.I.) - Experiments on surface waves over a model impedance plane using acoustic pulses. - J. Acoust. Soc. Am., 99, p. 1993-2005 (1996).
-
(4) - RUDNICK (I.) - The propagation of an acoustic wave along a boundary. - J. Acoust. Soc. Am., 19, p. 348-356 (1947).
-
(5) - DONATO (R.) - Propagation of a spherical wave near a plane boundary with complex impedance. - J. Acoust. Soc. Am., 60 , p. 34-39 (1976).
-
(6) - CHESSELL (C.I.) - Propagation of noise...
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