《生態環境規劃》實驗
《生態環境規劃》實驗
湖南科技大學建筑與城鄉規劃學院
二0一二年五月
二、實驗內容及目的與要求
實驗1、環境規劃的技術方法：環境預測與社會經濟預測方法
【實驗目的】
熟練掌握與利用相關軟件做一元回歸分析與多元回歸分析、時間序列分析、灰色預測的方法。 【課時安排】4課時 【實驗內容】
1、1995～2004 年某地區污水排放量和人均GDP 統計見下表。
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）繪制散點圖，試通過構建模型對該地區污水排放總量與人均GDP之間的關系進行探討，二者之間的關系說明了什么問題？
（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2010、2015年的污水排放總量，并據此制定高、中、低三種不同的排放方案。
2、某市水環境質量的總體水平反映該市的水環境污染情況，該市水質總體水平的取值和經濟增長值（人均國民生產總值）見下表：
時 間
經濟增長值（元）
水環境污染水平
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）繪制散點圖，試通過構建模型對該市水環境污染程度與人均國民生產總值之間的關系進行探討，二者之間的關系說明（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年的經濟增長值。
3、某水庫作為城市集中式生活飲用水一級保護區，表1列出GB3838-2002《地表水環境質量標準》以及該水庫的豐水期的3次水質監測結果（表2），請問：
（1）該水庫應執行幾類地表水標準？ （2）用單因子環境質量指數法評價該水質。 （3）該水庫符合幾類地面水標準？
表1 地表水環境質量標準（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 地表水環境監測結果
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鎮企業，其中糖廠位于上游，造紙廠位于中游，酒廠位于下游。按照功能區劃分結果，上游為飲用水水源地，執行Ⅲ類地表水環境質量標準，中游為工業用水，執行Ⅳ類地表水環境質量標準，下游為農灌水系，執行Ⅴ類地表水環境質量標準。請問：
（1）三家企業分別執行幾級排放標準？
（2）用等標污染負荷法計算該流域CODCr的等標污染負荷。 （3）哪個企業是該流域的主要污染源？為什么？
表1中的CODCr排放標準（GB8978-1996）
排放級別
一級
二級
三級
CODCr(mg/L) 100 150 500
表2 企業污水排放監測結果
企業
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年的人均垃圾產生量為230kg/人,人均產生垃圾量的年增長率為0.02,假設2010年和2015年的人口分別為80萬人和100萬人,試用理論預測模型法計算這兩年的垃圾產生量。
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，其有效源高應為多少？
7、設某市二氧化硫總量控制區總面積為 1369.9km2，全部為二級功能區。其中一區、 二區和整個控制區的面積，各區二氧化硫實際年排放量，低架源、中架源、高架源 的實際年排放量等數據見表1（教材p.234），點源高度（作為有效高度處理）及個數見表2（教材p.235）。 試求各區二氧化硫總量控制限值及 P 的實施值（該例中以 H
實驗2、環境規劃的技術方法：環境規劃的決策分析
【實驗目的】熟練掌握與利用相關軟件做AHP決策分析、模糊綜合評判分析的方法。 【課時安排】2課時 【實驗內容】
用多層次模糊綜合評判法，確定A、B兩水庫在自然環境子系統中的相對評分，并在此子系統中評判兩水庫對環境影響的優劣（要求寫出各層次評分計算過程，將結果填寫在表內）。
層次1 子系統
層次2 環境組成 氣候
（0.2）
層次3 環境因子
環境度量值 A庫
庫容（億m3） （0.55） 調節徑流（億m3/年）
（0.45）
B庫
環境評價值 A庫
B庫
子系統評分 A庫
B庫
5.93.1
水量調節
（0.35）
自然系統
環境地質 （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
實驗3、環境規劃的技術方法：線性規劃與多目標決策分析方法
【實驗目的】熟練掌握與利用相關軟件做線性規劃與多目標決策分析的方法。 【課時安排】2課時 【實驗內容】
1、靠近某河流有三個化工廠，流經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污水 2 萬m3，第二化工廠每天排放某種污染物的工業污水 2.6 萬m3，第三化工廠每天排放某種污染物的工業污水 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。根據環保要求，河流中污染物的含量應不大于 0.2%。這三個工廠都需各自處理一部分工業污水。第一化工廠處理工業污水的成本是 4500元/萬m3，第二化工廠處理工業污水的成本是5500元/萬m3，第三化工廠處理工業污水的成本是 5000元/萬m3。現在要問在滿足環保要求的條件下，每廠各應處理多少含有污染物的工業污水，使這三個工廠總的處理工業污水費用最小。
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，使總處理費用最小（最小費用是多少）？（要求寫出建立線性規劃模型的詳細過程，化為標準型，并利用相關軟件求解得到結果）
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k = 0.03km-1, ρ=ρ0 e-kL；污水中處理苯的費用每1000m3為50x元（x為去除率）。要使得整個河段苯的濃度不超標（≤1mg/L），并且最省錢。請列出線性規劃模型的標準型（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兩城市聯合建設固廢處理系統，擬在三地分別采用（1）衛生填埋、（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用分別為200000元/年、60000元/年和100000元/年；三個處理場的可變費用分別為12元/噸、16元/噸和6元/噸；兩城市的固廢產生量分別為700噸/周和1200噸/周。
z 已知運輸費用為0.5元/t.km。
z 試建立規劃模型，確定處理場形式和個數，使兩城市固廢全部得到處理，并且
處理運行總費用最小化。
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