《生态环境规划》实验
《生态环境规划》实验
湖南科技大学建筑与城乡规划学院
二0一二年五月
二、实验内容及目的与要求
实验1、环境规划的技术方法：环境预测与社会经济预测方法
【实验目的】
熟练掌握与利用相关软件做一元回归分析与多元回归分析、时间序列分析、灰色预测的方法。 【课时安排】4课时 【实验内容】
1、1995～2004 年某地区污水排放量和人均GDP 统计见下表。
年 份
人均GDP（元）
污水排放总量（万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）绘制散点图，试通过构建模型对该地区污水排放总量与人均GDP之间的关系进行探讨，二者之间的关系说明了什么问题？
（2）试分别用平均增长率、回归分析和GM（1，1）模型等三种不同的方法估计该地区2010、2015年的污水排放总量，并据此制定高、中、低三种不同的排放方案。
2、某市水环境质量的总体水平反映该市的水环境污染情况，该市水质总体水平的取值和经济增长值（人均国民生产总值）见下表：
时 间
经济增长值（元）
水环境污染水平
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）绘制散点图，试通过构建模型对该市水环境污染程度与人均国民生产总值之间的关系进行探讨，二者之间的关系说明（或反映）了什么问题？
（2）试分别用平均增长率和回归分析两种方法估计该市2015、2020年的经济增长值。
3、某水库作为城市集中式生活饮用水一级保护区，表1列出GB3838-2002《地表水环境质量标准》以及该水库的丰水期的3次水质监测结果（表2），请问：
（1）该水库应执行几类地表水标准？ （2）用单因子环境质量指数法评价该水质。 （3）该水库符合几类地面水标准？
表1 地表水环境质量标准（GB3838-2002）
类别 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 地表水环境监测结果
类别 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乡镇企业，其中糖厂位于上游，造纸厂位于中游，酒厂位于下游。按照功能区划分结果，上游为饮用水水源地，执行Ⅲ类地表水环境质量标准，中游为工业用水，执行Ⅳ类地表水环境质量标准，下游为农灌水系，执行Ⅴ类地表水环境质量标准。请问：
（1）三家企业分别执行几级排放标准？
（2）用等标污染负荷法计算该流域CODCr的等标污染负荷。 （3）哪个企业是该流域的主要污染源？为什么？
表1中的CODCr排放标准（GB8978-1996）
排放级别
一级
二级
三级
CODCr(mg/L) 100 150 500
表2 企业污水排放监测结果
企业
糖厂
造纸厂
酒厂
污水量（t/d） 3200 3500 3200 CODCr(mg/L) 820 1040 980
5、某城市2008年的人均垃圾产生量为230kg/人,人均产生垃圾量的年增长率为0.02,假设2010年和2015年的人口分别为80万人和100万人,试用理论预测模型法计算这两年的垃圾产生量。
6、某工厂烟囱有效源高50m，SO2排放量120kg/h，烟囱排放口风速4.0m/s。 （1）试求SO2最大落地浓度(P1= 40)。
（2）若要使最大落地浓度下降至0.010mg/m3，在其它条件相同的情况下，其有效源高应为多少？
7、设某市二氧化硫总量控制区总面积为 1369.9km2，全部为二级功能区。其中一区、 二区和整个控制区的面积，各区二氧化硫实际年排放量，低架源、中架源、高架源 的实际年排放量等数据见表1（教材p.234），点源高度（作为有效高度处理）及个数见表2（教材p.235）。 试求各区二氧化硫总量控制限值及 P 的实施值（该例中以 H
实验2、环境规划的技术方法：环境规划的决策分析
【实验目的】熟练掌握与利用相关软件做AHP决策分析、模糊综合评判分析的方法。 【课时安排】2课时 【实验内容】
用多层次模糊综合评判法，确定A、B两水库在自然环境子系统中的相对评分，并在此子系统中评判两水库对环境影响的优劣（要求写出各层次评分计算过程，将结果填写在表内）。
层次1 子系统
层次2 环境组成 气候
（0.2）
层次3 环境因子
环境度量值 A库
库容（亿m3） （0.55） 调节径流（亿m3/年）
（0.45）
B库
环境评价值 A库
B库
子系统评分 A库
B库
5.93.1
水量调节
（0.35）
自然系统
环境地质 （0.15）
水库泥
沙问题（0.3）
出库沙量（万吨）
（0.25） 淤积库容（万m3）
（0.75）
90110
2028
实验3、环境规划的技术方法：线性规划与多目标决策分析方法
【实验目的】熟练掌握与利用相关软件做线性规划与多目标决策分析的方法。 【课时安排】2课时 【实验内容】
1、靠近某河流有三个化工厂，流经第一化工厂的河流流量为 600万m3/天，在第一和第二个工厂之间有一条流量为 150 万m3/天 的支流，在第二和第三个工厂之间有一条流量为 300 万m3/天 的'支流。第一化工厂每天排放含有某种有害污染物的工业污水 2 万m3，第二化工厂每天排放某种污染物的工业污水 2.6 万m3，第三化工厂每天排放某种污染物的工业污水 3.5 万m3。从第一化工厂排出的污染物流到第二化工厂以前，有 20% 可自然净化；从第一、二化工厂排出的污染物流到第三化工厂以前，有 30% 可自然净化。根据环保要求，河流中污染物的含量应不大于 0.2%。这三个工厂都需各自处理一部分工业污水。第一化工厂处理工业污水的成本是 4500元/万m3，第二化工厂处理工业污水的成本是5500元/万m3，第三化工厂处理工业污水的成本是 5000元/万m3。现在要问在满足环保要求的条件下，每厂各应处理多少含有污染物的工业污水，使这三个工厂总的处理工业污水费用最小。
2、有三个化工厂① ② ③ 每天分别排放氰化物760kg、110kg、250kg到河流，要求进入湖泊的氰化物不超过315kg/d。已知三个化工厂排放的氰化物到入湖口时的降解率分别为45%、30%、40%；三个化工厂氰化物处理费用分别为1.25万元/kg、2.0万元/kg、1.75万元/kg。求解三个化工厂分别处理多少氰化物，使总处理费用最小（最小费用是多少）？（要求写出建立线性规划模型的详细过程，化为标准型，并利用相关软件求解得到结果）
3、某河段上三个污染源向河水中排放污染物苯，上游河水苯的浓度为0.2mg/L，已知苯在河水中降解速度常数k = 0.03km-1, ρ=ρ0 e-kL；污水中处理苯的费用每1000m3为50x元（x为去除率）。要使得整个河段苯的浓度不超标（≤1mg/L），并且最省钱。请列出线性规划模型的标准型（写出建模计算过程）。
河水流量本底浓度ρ0污染源流量m3/d 100000 50000 200000
排放浓度 mg/L 10 20 8
4、A、B两城市联合建设固废处理系统，拟在三地分别采用（1）卫生填埋、（2）焚化和（3）投海。三个处理场的处理能力分别为1000吨/周、500吨/周和1300吨/周；A城到三个处理场距离分别为15Km、5Km和30Km；B城到三个处理场的距离分别为10Km、15Km和25Km；三个处理场的固定费用分别为200000元/年、60000元/年和100000元/年；三个处理场的可变费用分别为12元/吨、16元/吨和6元/吨；两城市的固废产生量分别为700吨/周和1200吨/周。
z 已知运输费用为0.5元/t.km。
z 试建立规划模型，确定处理场形式和个数，使两城市固废全部得到处理，并且
处理运行总费用最小化。
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