环境规划计算
环境规划与管理的数学
概率论与统计在环境规划中的应用
01
概率论与统计是研究随机现象的数学方法，它在环境规划 中发挥着重要的作用。
02
通过概率论，可以对环境事件的概率分布进行描述和预测，如降 雨量、洪水频率等。统计方法则用于对环境监测数据进行描述性
城市规划中的数学优化
1 2
城市交通规划
通过数学模型对城市交通进行规划和优化，提高 交通运行效率，缓解交通拥堵问题。
城市土地利用
利用数学模型对城市土地利用进行优化，合理规 划城市空间布局，提高土地利用效率。
3
城市环境治理
通过数学方法对城市环境进行监测和治理，提高 城市环境质量，改善居民生活环境。
可持续发展的数学模型
智能监测
利用人工智能技术对环境进行实时监测和预警，提高环境管理的 效率和准确性。
智能决策
通过人工智能算法对环境数据进行深度学习和分析，为环境管理 提供智能化决策支持。
智能控制
利用人工智能技术对环境进行自动化控制和调节，实现环境管理 的智能化和精细化。
未来环境规划的挑战与机遇
A
气候变化
随着全球气候变化加剧，环境规划面临更大的 挑战，需要加强气候变化适应和减缓措施。
03 环境质量评估的数学模型
空气质量模型
空气质量指数模型
通过监测空气中的污染物浓度，计算出空气质量指数 ，评估空气质量状况。
大气扩散模型
模拟大气中污染物的扩散过程，预测不同气象条件下 的污染物浓度分布。
健康风险评估模型
基于污染物浓度和人群暴露水平，评估对健康的潜在 风险。
水质模型
01
02
环境规划的技术方法
第四节 单目标决策分析方法
一、环境费用效益分析 传统上，费用效益分析是用于识别和度量一 项活动或规划的经济效益和费用的系统方法， 其基本任务就是分析计算规划活动方案的费 用和效益，然后通过比较评价从中选择净效 益最大的方案提供决策。它是一典型的经济 决策分析框架。将其引人到环境规划中，可 作为一项工具手段以进行环境规划的决策分 析。环境费用效益分析 的基本程序如 图 4 一3所示。
第三节 环境规划的决策分析
一、环境决策过程及其特征 (一）决策过程 针对一个决策问题作出决定时，总要包括 决策者对要解决问题所抱有的目的。因此一 个合理的决策问题，首要之点是确定决策的 目标或决策者所希望达到的行动结果或状态。 这种有目的的行动，一般由三种活动所组成： 即设计备选方案、选择行动方案和实施行动 方案。
2、环境规划决策分析的基本框架 针对环境规划具有多方案、多目标决策问 题的特征，可采用决策树这样的结构框架 进行分析，即将这种多方案、多目标的决 策过程，按因果关系、隶属层次和复杂程 度分成若干有序的方案和若干等级的目标， 形成由对策一目标组成的递阶展开的“树 枝状”决策分析系统（图4一2)
综合总目标u
第四章到此结束！ 谢谢！
环境系统规划的“最优化决策分析模 型 ” ，通常是利用数学规划方法，建立数 学模型并一次求解行动方案的决策分析过程。
“模拟优化决策分析模型”是直接基于环境规划 决策分析的对策一目标树框架，就各个备选组 合方案，分别进行多种目标和综合指标的模拟 （包括环境质量、费用及社会影响等）和评估 的决策分析过程。 在环境规划中，目前使用较为普遍的决策分析技 术方法大体包括：费用效益（效果）分 析、 数学规划和多目标决策分析技术三种基本类 型 。
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珠江
环境规划
环境规划：人类为使环境与经济社会协调发展而预先对自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排，是政府履行环境职责的综合决策过程之一，是约束和指导政府行政行为的纲领性文件。
环境容量：是指在人类和自然环境不致受害的情况下，某一环境单元所能容纳的污染物的最大负荷。
环境承载力：是在某一时期、某种状态或条件下，某地区的环境所能承受的人类活动作用的阈值。
可持续发展：即经济、环境、社会协调发展，是在资源、环境的合理持续利用及保护条件下取得最大经济社会效益的关系。
人地系统：是由地理环境和人类活动两个子系统交错构成的复杂的开放的巨系统，内部具有一定的结构和功能机制。
环境规划目标：环境规划的核心内容，是对规划对象（国家、城市和工业区等）未来某一阶段环境质量状况的发展方向和发展水平所作的规定。
环境功能区划：依据社会经济发展需要和不同地区在环境结构、环境状态和使用功能上的差异，对区域进行的合理划分。
净效益最大：净效益是总效益现值扣除总费用的差额费效比：总费用现值与总效益现值之比清洁生产：对生产过程和产品实施综合防治战略，以减少对人类和环境的风险。
水污染控制单元：是由源和水域两部分组成的可操纵实体。
水域是根据水体的不同的使用功能并结合行政区划而定，源则是排入相应受纳水域所有污染源的结合。
水环境容量：某水体在特定环境目标下所能容纳污染物量，反映污染物在水体中迁移、转化规律，也满足特定功能条件下水环境对污染物的承受能力。
水环境承载力：某一地区、某一时间、某种状态下水环境对经济发展和生活需求的支持能力。
大气污染物总量控制：通过控制给定区域污染源允许排放总量，并将其优化分配到源，以确保实现大气环境质量目标值的方法二、问答。
1、为什么要进行环境规划？(即环境规划的作用是什么)a促进环境与经济社会可持续发展，保障公民的环境权；b保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划之中（92年度计划及“九、十、十一五”计划）；c合理分配排污削减量，约束排污者的行为；等比例分配原则、最小费用原则、按贡献率削减d以最小的投资获取最佳的环境效益；e指导各项环境保护活动的进行，是实现环境管理目标的基本依据。
环境规划课件 水环境容量计算
若排污口距离较近，可把多个排污口简化成集中的排
污口
排污口概化的重心计算： X=（Q1C1X1+Q2C2X2+·· nCnXn）/(Q1C1+Q2C2+·· nCn) ·Q · ·Q · X：概化的排污口到功能区划下断面或控制断面的距离； Qn：第n个排污口（支流口）的水量； Xn：第n个排污口（支流口）到功能区划下断面的距离； Cn：第n个排污口（支流口）的污染物浓度；
水环境容量计算
水环境容量:反映流域的自然属性（水文特性），又反映人类对环境 的需求（水质目标） W自净 水环境容量= 稀释容量（W稀释） +自净容量（W自净） 两部分
自净
W稀释 稀释
W
排放方式
稀释容量:在给定水域的来水污染物浓度低于出水水质目标时，依靠稀 释作用达到水质目标所能承纳的污染物量
自净容量:由于沉降、生化、吸附等物理、化学和生物作用，给定水域 达到水质目标所能自净的污染物量
式中：WC—水域允许纳污量(g/L)； S—控制断面水质标准(mg/L)
多点源排放
WC S (Q p QEi ) Q p C p
i 1
n
式中：QEi——第i个排污口污水设计排放流量(m3/s)； n——排污口个数
定常设计条件下河流稀释混合模型
考虑吸附态和溶解态污染指标耦合模型
水环境容量基本特征
资源性 水环境容量是一种自然资源—能容纳一定量的 污染物也能满足人类生产、生活和生态系统的需要；水环 境容量是有限的可再生自然资源。 区域性 受各类区域的水文、地理、气象条件等因素的影 响，不同水域对污染物的物理、化学和生物净化能力存在 明显的差异，导致水环境容量有明显的地域性特征。 系统性 河流、湖泊等水域一般处在大的流域系统中，水 域与陆域、上游与下游、左岸与右岸构成不同尺度的空间 生态系统，因此，在确定局部水域水环境容量时，必须从 流域的角度出发，合理协调流域内各水域的水环境容量。
环境规划原理 总量控制
排污交易
对环境容量的使用进行收费， 对环境容量的使用进行收费， 建立合法的排污权(rights 建立合法的排污权(rights to pollute)，并且允许这种权 pollute)， 利像普通商品一样进行买卖； 利像普通商品一样进行买卖； 在排污许可的条件下，排污权可以出售。 在排污许可的条件下，排污权可以出售。 实际是一个以数量为基础的方法达到同样的最优效率水平： 实际是一个以数量为基础的方法达到同样的最优效率水平： 颁发确定数量的排放许可，允许持有者买卖许可直到相互 颁发确定数量的排放许可， 之间利益交换完全为止。 之间利益交换完全为止。
目标总量控制优缺点
优点 不需要过高的技术和复杂的 研究过程，资金投入少； 研究过程，资金投入少； 能充分利用现有的污染徘放 数据和环境状况数据； 数据和环境状况数据； 控制目标易确定，可节省决 控制目标易确定， 策过程的交易成本； 策过程的交易成本； 可充分利用现有的政策和法 规，易获得各级政府支持。 易获得各级政府支持。 缺点 在排污量与环境质量未建立 明确的响应关系前， 明确的响应关系前，不能了 解污染物徘放对环境造成的 损害， 损害，及对人体的损害和带 来的经济损失 目标总量控制的“目标” 目标总量控制的“目标”实 际上是不准确的， 际上是不准确的，由此造成 所采用的目标总量控制法的 整体失效。 整体失效。
试讲结束。
谢谢大家。
分区加权分配分区加权分配将所有参加排污总量分配的污染源划分为若干控制将所有参加排污总量分配的污染源划分为若干控制区或控制单元区或控制单元根据与区域或单元相应的水环境目标要求确定根据与区域或单元相应的水环境目标要求确定出各区域或单元的削减权重将排污总量按权重分配至各区出各区域或单元的削减权重将排污总量按权重分配至各区区域内仍按等比例分配方法将总量负荷指标分配到污染源
城市生态环境规划的主要内容及程序
生态服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类 赖以生存的自然环境条件与效用。它包括水源涵养、荒漠化控制、 水土保持、土壤肥力的维持与营养物质的循环、生物多样性的形成 与维持、有机质的合成与生产、气候调节、环境净化与有毒有害物 质的降解、减轻自然灾害等等。 生态经济功能，是生态系统所支持的社会-经济复合系统功能， 包括生态农业、生态旅游、生态文化、生态污染控制、生态工业、 生态保护等。 生态功能分区一般根据气候、地理及生态环境特点，要确定其 主导生态功能和辅助生态功能，依次划分生态功能的一级区（亚 区）、二级区（子区） 。
（1）土地资源开发利用中的问题 （2）森林破坏 （3）草原破坏 （4）生物多样性减少 （5）矿产开采造成的破坏 （6）城市生态环境现状
（1）人体效应分析（2） 经济效应分析
生态破坏的分析
（1）人口压力对生态环境的影响分析
生态环境变化趋势分析
（2）预测分析经济增长和城乡建设 对生态环境的影响
三
生 态 功 能 分 区
人
科
口
技
环 境 意 识 与 环 境 道 德
环 境 法 制 与 环 境 管 理
地 方 性 敏 感 生 态 目 标
脆 弱 生 态 系 统
生 态 安 全 区
重 要 环 境
（1）首先对生态环境进行系统分析
生态系统分析
（2）相关性分析
（3）生态约束条件分析 （4）生态特殊性分析
二 生 态 环 境 分 析
生态环境现状分析
1 生态功能区划原则
重点突出
生态完整性 区 域 相 关 性 环 境 容 量
功能连续性
区划兼顾性
可持续发展
四 生 态 区 划
生态区划是对生态系统客观认识和充分研究的基础上，应用生态学 原理和方法，揭示各自然区域的相似性和差异性规律，从而进行整 合和分异，划分生态环境的区域单元。由于自然界的复杂性，除生 态学外，生态区划还必须结合地理学，气候学、土壤学，环境科学 和资源科学等多个学科的知识，同时考虑人类活动对生态环境的影 响以及经济发展的特点，因此，生态区划是综合多个学科，充分考虑 自然规律和人类活动因素的综合生态环境研究。其目的就是为区域 资源的开发利用和环境保护，即区域经济的可持续发展提供可靠的科 学依据，从而减少人们在经济活动中的盲目性以及片面追求短期经济 效益的危害性。由此可见，生态区划是关系到国计民生的长远的发 展战略。
环境规划知识点
环境规划知识点1.环境规划：是指为使环境与社会经济协调进展，把“社会-经济-环境”作为一具复合生态系统，依据社会经济规律、生态规律和地学原理，对其进展变化趋势举行研究，而对人类自身活动和环境所做的时刻和空间的合理安排。
环境治理：是指依据国家的环境政策、环境法律、法规和标准，坚持宏观综合决策与微观执法监督相结合，从环境与进展综合决策入手，运用各种有效治理手段，调控人类的各种行为，协调经济社会进展同环境爱护之间的关系，限制人类伤害环境质量的活动以维护区域正常的环境秩序和环境安全，实现区域社会可持续进展的行为总体。
2.简述环境规划与环境治理的关系。
（一）环境规划是环境治理的重要内容和要紧办法；环境规划环境预测环境决策（二）环境规划是实行环境治理目标的基本依据；（三）在现代环境治理中，规划治理是环境治理的首要职能；（四）环境规划与环境治理具有目标一致性。
环境治理与环境规划密切相连，相关相容性和差异性有：（1）规划职能是环境治理的首要职能：（2）环境目标是环境规划与环境治理的共同核心（3）环境规划与治理具有共同的理论基础：3.环境规划与治理的基本原则1. 经济建设、城乡建设和环境建设同步；2. 遵循经济规律，符合社会经济进展规划总要求；3. 遵循生态规律，合理利用环境资源；4. 预防为主，防治结合；5. 系统性原则；6. 依赖科技进步。
4.环境规划的类型-按规划期限分远期规划（10年以上），中期环境规划（5-10年），年度环境爱护打算按环境与经济的辩证关系分经济制约型，环境爱护与经济进展协调型，环境制约型环境治理的类型 1.按治理性质分资源环境治理环境质量治理环境技术治理5.我国环境规划与治理的现状分析:一）我国环境规划工作取得的发展1.我国环境规划确立了可持续进展和科教兴国的战略思想；2. 我国环境规划正在逐步规范化，有了全国统一的技术大纲（指标体系，办法论，内容）；3. 环境规划正逐步纳入国民经济与社会进展规划中。
环境保护设计概(估)算编制规程
4.2 第一部分 环境保护措施 ............................................................ 6
4.3 第二部分 环境监测措施 ........................................................ 78
2.2 编制依据
2.2.1 概算编制依据应包括下列内容： 1 国家及行业主管部门和省（自治区、直辖市）主管部门发布的有关法
律、法规及技术标准； 2 水利水电工程环境保护设计概（估）算编制规程； 3 水利水电工程及开发建设项目水土保持方案概（估）算编制规定和定
额、施工机械台时费定额，有关行业主管部门颁发的定额； 4 初步设计阶段环境保护设计文件及图纸； 5 有关合同协议及资金筹措方案。
3.2 概算表及概算附件
3.2.1 概算表应包括总概算表、工程概算表、分年度投资表等(见附录 B.1)。 3.2.2 概算附表应包括建筑工程、植物工程单价汇总表、仪器设备预算价格 及安装工程单价汇总表、非工程措施单价汇总表、主要材料预算价格汇总表、
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施工机械台时费汇总表、主要工程量(工作量)汇总表等(见附录 B.2)。 3.2.3 概算附件应包括人工预算单价计算表、主要材料预算价格计算表、施 工机械台时费计算表、主要仪器设备预算价格计算表、工程单价计算表、独 立费用计算书、分年度投资计算表、补充定额计算书、建设期融资利息计算 书等(见附录 B.3)。
2.2.2 根据水利水电工程特点，应依据的其它规定。
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3 概算文件的组成内容
3.1 编制说明
3.1.1 概算编制说明的内容应包括工程概况、投资主要指标、概算编制的原 则和依据、存在问题。 3.1.2 工程概况应包括主体工程所在河系、建设地点、开发任务、建设规模； 主体工程布置型式、施工工期；水库淹没及移民安置概况；环境保护设计范 围、任务，主要环境保护措施及其建设地点、建设内容及工程量、主要仪器 设备数量和施工工期等。 3.1.3 投资主要指标应包括环境保护总投资和静态总投资，预备费率，年度 价格指数，建设期融资利率和利息，环境保护投资占总投资的比例等。 3.1.4 编制原则和依据应包括下列内容：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环境规划计算
1.有三个化工厂①②③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。
写出既能达到湖泊污染物控制要求，又使总处理费用最小的线性规划模型的标准型
解：设化工厂（1）（2）（3）的氰化物处理率分别为x1、x2、x3，则三个化工厂每天的处理费用分别为多少？
化工厂1：Z1=1.25 × 760x1化工厂2：Z2=2.0 × 110x2化工厂3：Z3=1.75 × 250x3
三个化工厂的处理费用之和为： Z=Z1+Z2+Z3 =1.25×760x1+2.0×110x2+1.75×250x3
目标函数： minZ=1.25×760x1+2.0×110x2+1.75×250x3 =950x1 + 220x2 + 437.5x3
化工厂1每天排放的氰化物经过降解，到达湖泊时还有多少？ 760(1-x1)(1-45%) 约束条件根据水质控制要求：
760(1-x1)(1-45%) + 110(1-x2)(1-30%) + 250(1-x3)(1-40%)≤315 约束条件：
418x1 + 77x2 + 150x3≥330 0≤x1≤1 0≤x2≤1 0≤x3≤1
目标函数：
minZ=950x1 + 220x2 + 437.5x3 约束条件：
418x1 + 77x2 + 150x3≥330 0≤x1≤1 0≤x2≤1 0≤x3≤1。