《生態(tài)環(huán)境規(guī)劃》實(shí)驗(yàn)
《生態(tài)環(huán)境規(guī)劃》實(shí)驗(yàn)
湖南科技大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院
二0一二年五月
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及目的與要求
實(shí)驗(yàn)1、環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法：環(huán)境預(yù)測與社會經(jīng)濟(jì)預(yù)測方法
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
熟練掌握與利用相關(guān)軟件做一元回歸分析與多元回歸分析、時間序列分析、灰色預(yù)測的方法。 【課時安排】4課時 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
1、1995～2004 年某地區(qū)污水排放量和人均GDP 統(tǒng)計見下表。
年 份
人均GDP（元）
污水排放總量（萬t）
1995 3069.5 8304.64 1996 3525.7 7538.45 1997 3878.1 6943.76 1998 4122.5 7736.61 1999 4283.3 8752.51 2000 4687.4 8964.60 2001 5006.8 9119.61 2002 5496.9 9334.68 2003 6216.7 9621.92 2004 7430.0 10051.54
（1）繪制散點(diǎn)圖，試通過構(gòu)建模型對該地區(qū)污水排放總量與人均GDP之間的關(guān)系進(jìn)行探討，二者之間的關(guān)系說明了什么問題？
（2）試分別用平均增長率、回歸分析和GM（1，1）模型等三種不同的方法估計該地區(qū)2010、2015年的污水排放總量，并據(jù)此制定高、中、低三種不同的排放方案。
2、某市水環(huán)境質(zhì)量的總體水平反映該市的水環(huán)境污染情況，該市水質(zhì)總體水平的取值和經(jīng)濟(jì)增長值（人均國民生產(chǎn)總值）見下表：
時 間
經(jīng)濟(jì)增長值（元）
水環(huán)境污染水平
0.082 0.321 0.834 0.657
1999 1625 2000 1889 2001 2249 2002 2780
2003 3981 2004 4758 2005 7482 2006 8953 2007 10118 2008 11392 2009 12451 2010 13837 1.285 0.513 0.428 -0.223 -0.045 -1.532 -0.858 -1.235
（1）繪制散點(diǎn)圖，試通過構(gòu)建模型對該市水環(huán)境污染程度與人均國民生產(chǎn)總值之間的關(guān)系進(jìn)行探討，二者之間的關(guān)系說明（或反映）了什么問題？
（2）試分別用平均增長率和回歸分析兩種方法估計該市2015、2020年的經(jīng)濟(jì)增長值。
3、某水庫作為城市集中式生活飲用水一級保護(hù)區(qū)，表1列出GB3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》以及該水庫的豐水期的3次水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果（表2），請問：
（1）該水庫應(yīng)執(zhí)行幾類地表水標(biāo)準(zhǔn)？ （2）用單因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)法評價該水質(zhì)。 （3）該水庫符合幾類地面水標(biāo)準(zhǔn)？
表1 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）
類別 pH CODMn(mg/L) BOD5(mg/L) Ⅰ 6-9
Ⅱ 6-9 Ⅲ 6-9 Ⅳ 6-9 Ⅴ 6-9
15 15 20 30 40
表2 地表水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果
類別 pH CODMn(mg/L) BOD5(mg/L) 1 7.2 12.3 2 7.4 13.1 3 8.2 18.1
2.8 3.0 4.3
氨氮(mg/L)
0.62 0.73 1.21
3 3 4 6 10
氨氮(mg/L)
0.15 0.5 1.0 1.5 2.0
4、某河流流域共有三家鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，其中糖廠位于上游，造紙廠位于中游，酒廠位于下游。按照功能區(qū)劃分結(jié)果，上游為飲用水水源地，執(zhí)行Ⅲ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，中游為工業(yè)用水，執(zhí)行Ⅳ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，下游為農(nóng)灌水系，執(zhí)行Ⅴ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。請問：
（1）三家企業(yè)分別執(zhí)行幾級排放標(biāo)準(zhǔn)？
（2）用等標(biāo)污染負(fù)荷法計算該流域CODCr的等標(biāo)污染負(fù)荷。 （3）哪個企業(yè)是該流域的主要污染源？為什么？
表1中的CODCr排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）
排放級別
一級
二級
三級
CODCr(mg/L) 100 150 500
表2 企業(yè)污水排放監(jiān)測結(jié)果
企業(yè)
糖廠
造紙廠
酒廠
污水量（t/d） 3200 3500 3200 CODCr(mg/L) 820 1040 980
5、某城市2008年的人均垃圾產(chǎn)生量為230kg/人,人均產(chǎn)生垃圾量的年增長率為0.02,假設(shè)2010年和2015年的人口分別為80萬人和100萬人,試用理論預(yù)測模型法計算這兩年的垃圾產(chǎn)生量。
6、某工廠煙囪有效源高50m，SO2排放量120kg/h，煙囪排放口風(fēng)速4.0m/s。 （1）試求SO2最大落地濃度(P1= 40)。
（2）若要使最大落地濃度下降至0.010mg/m3，在其它條件相同的情況下，其有效源高應(yīng)為多少？
7、設(shè)某市二氧化硫總量控制區(qū)總面積為 1369.9km2，全部為二級功能區(qū)。其中一區(qū)、 二區(qū)和整個控制區(qū)的面積，各區(qū)二氧化硫?qū)嶋H年排放量，低架源、中架源、高架源 的實(shí)際年排放量等數(shù)據(jù)見表1（教材p.234），點(diǎn)源高度（作為有效高度處理）及個數(shù)見表2（教材p.235）。 試求各區(qū)二氧化硫總量控制限值及 P 的實(shí)施值（該例中以 H
實(shí)驗(yàn)2、環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法：環(huán)境規(guī)劃的決策分析
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹渴炀氄莆张c利用相關(guān)軟件做AHP決策分析、模糊綜合評判分析的方法。 【課時安排】2課時 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
用多層次模糊綜合評判法，確定A、B兩水庫在自然環(huán)境子系統(tǒng)中的相對評分，并在此子系統(tǒng)中評判兩水庫對環(huán)境影響的優(yōu)劣（要求寫出各層次評分計算過程，將結(jié)果填寫在表內(nèi)）。
層次1 子系統(tǒng)
層次2 環(huán)境組成 氣候
（0.2）
層次3 環(huán)境因子
環(huán)境度量值 A庫
庫容（億m3） （0.55） 調(diào)節(jié)徑流（億m3/年）
（0.45）
B庫
環(huán)境評價值 A庫
B庫
子系統(tǒng)評分 A庫
B庫
5.93.1
水量調(diào)節(jié)
（0.35）
自然系統(tǒng)
環(huán)境地質(zhì) （0.15）
水庫泥
沙問題（0.3）
出庫沙量（萬噸）
（0.25） 淤積庫容（萬m3）
（0.75）
90110
2028
實(shí)驗(yàn)3、環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法：線性規(guī)劃與多目標(biāo)決策分析方法
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹渴炀氄莆张c利用相關(guān)軟件做線性規(guī)劃與多目標(biāo)決策分析的方法。 【課時安排】2課時 【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
1、靠近某河流有三個化工廠，流經(jīng)第一化工廠的河流流量為 600萬m3/天，在第一和第二個工廠之間有一條流量為 150 萬m3/天 的支流，在第二和第三個工廠之間有一條流量為 300 萬m3/天 的'支流。第一化工廠每天排放含有某種有害污染物的工業(yè)污水 2 萬m3，第二化工廠每天排放某種污染物的工業(yè)污水 2.6 萬m3，第三化工廠每天排放某種污染物的工業(yè)污水 3.5 萬m3。從第一化工廠排出的污染物流到第二化工廠以前，有 20% 可自然凈化；從第一、二化工廠排出的污染物流到第三化工廠以前，有 30% 可自然凈化。根據(jù)環(huán)保要求，河流中污染物的含量應(yīng)不大于 0.2%。這三個工廠都需各自處理一部分工業(yè)污水。第一化工廠處理工業(yè)污水的成本是 4500元/萬m3，第二化工廠處理工業(yè)污水的成本是5500元/萬m3，第三化工廠處理工業(yè)污水的成本是 5000元/萬m3�，F(xiàn)在要問在滿足環(huán)保要求的條件下，每廠各應(yīng)處理多少含有污染物的工業(yè)污水，使這三個工廠總的處理工業(yè)污水費(fèi)用最小。
2、有三個化工廠① ② ③ 每天分別排放氰化物760kg、110kg、250kg到河流，要求進(jìn)入湖泊的氰化物不超過315kg/d。已知三個化工廠排放的氰化物到入湖口時的降解率分別為45%、30%、40%；三個化工廠氰化物處理費(fèi)用分別為1.25萬元/kg、2.0萬元/kg、1.75萬元/kg。求解三個化工廠分別處理多少氰化物，使總處理費(fèi)用最小（最小費(fèi)用是多少）？（要求寫出建立線性規(guī)劃模型的詳細(xì)過程，化為標(biāo)準(zhǔn)型，并利用相關(guān)軟件求解得到結(jié)果）
3、某河段上三個污染源向河水中排放污染物苯，上游河水苯的濃度為0.2mg/L，已知苯在河水中降解速度常數(shù)k = 0.03km-1, ρ=ρ0 e-kL；污水中處理苯的費(fèi)用每1000m3為50x元（x為去除率）。要使得整個河段苯的濃度不超標(biāo)（≤1mg/L），并且最省錢。請列出線性規(guī)劃模型的標(biāo)準(zhǔn)型（寫出建模計算過程）。
河水流量本底濃度ρ0污染源流量m3/d 100000 50000 200000
排放濃度 mg/L 10 20 8
4、A、B兩城市聯(lián)合建設(shè)固廢處理系統(tǒng)，擬在三地分別采用（1）衛(wèi)生填埋、（2）焚化和（3）投海。三個處理場的處理能力分別為1000噸/周、500噸/周和1300噸/周；A城到三個處理場距離分別為15Km、5Km和30Km；B城到三個處理場的距離分別為10Km、15Km和25Km；三個處理場的固定費(fèi)用分別為200000元/年、60000元/年和100000元/年；三個處理場的可變費(fèi)用分別為12元/噸、16元/噸和6元/噸；兩城市的固廢產(chǎn)生量分別為700噸/周和1200噸/周。
z 已知運(yùn)輸費(fèi)用為0.5元/t.km。
z 試建立規(guī)劃模型，確定處理場形式和個數(shù)，使兩城市固廢全部得到處理，并且
處理運(yùn)行總費(fèi)用最小化。
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