环境系统工程总复习
环境系统分析复习题
概念解释:1.系统:是由两个或两个以上,相互独立又相互制约,执行特定功能的元素组成的有机整体。
2.系统分析:对研究对象进行有目的、有步骤的探索和研究过程,它运用科学的方法和工具确定一个系统所应具备的功能和相应的环境条件,以确定实现系统目标的最佳方案。
3.环境系统分析:是研究环境系统规划、设计管理方法和手段的技术科学,它以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响,环境工程技术原理和环境经济学等为依据,并综合运用系统论、控制论和信息论的理论,采用现代管理的数学方法和电子计算机技术,对环境问题和防止工程进行系统分析,谋求整体优化解决。
4.环境质量基本模型:反映污染物在环境介质中运动的基本规律的数学模型,称为环境质量基本模型,简称基本模型。
5.灰箱模型:复杂问题,主要因果关系清楚,但许多机理细节(参数)不明,可描述事物运动状态的大致变化,与实际情况有一定误差,又称半机理模型(许多含物理意义的统计模型)。
6. 黑箱模型:即输入-输出模型。
因果关系不明,只有输入、输出统计关系,仅在一定区间内基本正确。
需要大量的输入,输出数据以获得经验模型。
它们可在日常例行观察中积累,也可由专门实验获得。
.7.白箱模型:因果关系十分清楚,物理、化学运动机理(参数)完全掌握;可精确描述事物运动状态的全部变化,又称机理模型8. 推流迁移:推流迁移是指在气流或水流作用下污染物产生的转移作用。
推流作用只改变污染物的位置而不改变污染物的浓度。
9. 湍流扩散:湍流流场中质点的各种状态(流速、压力、浓度等)的瞬时值相对于其时平均值的随机脉动而导致的分散现象10. 弥散:由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的,在用断面平均流速描述实际运动时,就必须考虑一个附加的,由流速不均匀引起的作用。
11.污染物到达岸边(或地面)所需的距离:在二维环境中,污染物中心排放下,如果岸边的污染物浓度达到断面平均浓度的5%,则称污染物到达岸边或地面,从污染物排放点到污染物到达岸边的距离称为污染物到达岸边所需的距离。
环境工程原理期末考试复习题及参考答案-专升本剖析
可编辑修改精选全文完整版《环境工程原理》复习题一、填空题1、球形颗粒在静止流体中作重力沉降,经历________和_______两个阶段。
沉降速度是指_______阶段,颗粒相对于流体的运动速度。
2、在流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
3、某室内空气中O的浓度是0.08×10-6(体积分数),在1.013×105Pa、25℃下,3该浓度可表示为__ _ __ μg/m3。
4、若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为_____气体。
在吸收操作中__压力和_____温度可提高气体的溶解度,有利于吸收。
5、长方形的长为2a,宽为 a,其当量直径为__________。
6、当系统中流速、压力和密度等物理量只是___ ___的函数,而不随_ ____变化,该系统称为稳态系统。
7、传热的基本方式有、和辐射三种,传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。
8反映旋风分离器分离性能的主要指标有和。
9、边界层的形成是流体具有__ ___的结果。
10、在深层过滤中,流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获,该过程主要包括以下几个行为:__ ___、附着行为、__ ___。
11、常用吸附剂的主要特性有:(1)__ ___;(2)__ ___;(3)稳定性好;(4)适当的物理特性;(5)价廉易得。
12、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在______一侧,而______一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是________控制。
13、在流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
14、传热的基本方式有、和辐射三种,传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。
15、在间壁式换热器中,间壁两边流体都变温时,两流体的流动方向有、逆流、错流、 __ ______四种。
系统工程期末复习资料(全)
系统:由两个及以上有机联系、相互作用的要素组成,具有特定结构、功能和环境的整体。
系统边界:从空间结构上看,把系统和环境分开的所有点的集合;从逻辑上看,边界是系统构成关系从起作用到不起作用的边界,系统质从存在到消失的边界。
系统的属性:整体性{是系统最核心的特性,是系统性最集中的体现}关联性(由多个有机联系、相互作用的要素组成,具备独立要素所不具备的功能)环境适应性(环境输入系统,系统输出环境,系统要生存,一定要适应环境)层次性(作为总体来看,系统可以分解一系列子系统,并有一定的层次结构)目的性(有一定目的,为达到既定目的而具备一定的功能)集合性(把具备某种属性的一些对象看成一个整体,从而形成一个集合)系统的类型:人造系统和自然系统实体系统和概念系统、动态系统和静态系统、封闭系统和开发系统系统工程的概念:是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验、使用的科学方法,是一种对所有系统具有普遍意义的科学方法。
系统工程方法论:是研究、探索系统问题的一般规律和途径重要思想:最优思想、总体思想、组合思想、分解和协调思想、反馈思想霍尔三维结构:知识维、时间维、逻辑维时间维(6个阶段):规划阶段、方案阶段、研制阶段、生产阶段、运行阶段、更新阶段逻辑维(7个步骤):明确问题、选择目标、系统综合、系统分析、方案优化、做出决策、付诸实施特点:强调目标明确,核心是最优化,认为一切现实问题都可以规划为工程系统问题,运用定量分析法,做最优解答。
该方法论在研究方法上有整体性,在技术应用上有综合性,在组织管理上有科学性,在系统工程上有问题导向性。
切克兰德方法论:主要内容:问题、根底定义、建立概念模型、比较与探索、选择、设计与实施、评估与反馈主要步骤(略)比较:同:同为系统工程方法论,均以问题为起点,具备相应的逻辑结构异:前者主要研究工程系统问题,后者更适用于“软”系统问题的研究前者以优化分析为核心,后者以比较学习为核心前者使用定量分析方法,后者使用定性、定量与定性相结合的方法前者研究对象为良结构,后者则为不良结构系统分析:运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术,对系统的各方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或满意的方案提供决策依据的分析研究过程。
环工原理复习
环工原理复习 第二章 思考题 1.什么是换算因素?英尺和米的换算因数是多少?同一物理量用不同单位制的单位度量时,其数值比称为换算因数;英尺和米的换算因数是3.2808. 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?用来描述物体或系统物理状态的可测量性质称为它的量纲(因次)。
由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数,称为无量纲准数。
区别:量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准。
3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。
质量分数(摩尔分数):是混合物中某组分的质量(或物质的量)占混合物总质量(或总物质的量)的分数。
质量比:混合物中某组分的质量与惰性组分质量的比值 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
1摩尔任何理想气体在相同的压强和温度下有着同样的体积,因此可以用体积分数表示污染物质的浓度,在实际应用中非常方便;同时,该单位的最大优点是与温度、压力无关。
例如,10-6(体积分数)表示每106体积空气中有1体积的污染物,这等价于每106摩尔空气中有1摩尔污染物质。
又因为任何单位摩尔的物质有着相同数量的分子,10-6(体积分数)也就相当于每106个空气分子中有1个污染物分子。
对于气体,体积分数和质量浓度ρA (mg/m 3)之间的关系和压力、温度以及污染物质的分子量有关。
对于理想气体,可以用理想气体状态方程表示,即:式中:p ——绝对压力,Pa 或N/m 2; V A ——体积,m 3;n A ——物质的摩尔数,mol ;R ——理想气体常数,8.314 J/(mol ·K); T ——绝对温度,K 。
5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少?涵义:单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等。
一般地,液体的流速取0.5~3.0m/s,气体则为10~30m/s 。
环境生态工程复习.doc
1.生态工程:应用生态系统中物种共生和物质循环再生的原理,结合系统工程的最优化方法,设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。
2.生态工程的原理是生态系统的“整体、协调、再生、循环”。
3.环境工程与生态工程:环境工程的目的就是通过开发技术及工艺解决经济系统的污染问题,并保障环境的健康安全。
基本的做法是把污染物集中到系统外进行处理。
生态工程则寻求一条系统内解决的思路,通过生态工程的自设计和其他工艺的结合,实现系统污染的零排放或最小排放。
生态工程的边界要大于环境工程。
环境工程研究对象是自然系统,而生态工程的对象是生态系统。
环境工程的理论基础是环境科学,而生态工程的理论基础是生态学。
生态工程与环境工程相比,均以解决环境问题为目的,但着重点不同。
一般认为,生态工程是利用生物多样性和活的生态系统及技术来解决环境问题,而环境工程则依赖新的化学、机械或物质技术来解决这些问题。
4.生态工程的意义主要表现在以下几个方面:①生态工程与我国的农业持续发展②生态工程与我国的生态环境的保护与治理③生态工程与我国的工业与城市发展5.生态工程的主要类型:①物质能量的多层分级利用系统②水陆交换的物质循环系统③“废物”再生利用和环境调节工程系统④多功能污水自净工程系统⑤多功能农工联合生产系统。
6.生态工程的特点:①以生态学理论为指导,以活的生物为主体,强调利用生物与生物的共生功能、生物物质的循环再生功能、食物链以及生物与环境之间的相互适应原理,来进行多层次、多方向的生产工艺设计。
②利用生态系统的反馈控制和稳态机制等稳定性特点,生态工程重视培育和利用生态系统自我修复、自我调节功能。
③生态工程强调经济效益和生态效益的高度统一。
④生态工程尤其是农业生态工程是在石化农业逐渐走入死胡同的形势下提出来的,目的是为了克服石化农业的种种弊端。
⑤生态工程包括生态工程系统和生态工程技术两个方面。
7.我国现代生态工程研究㈠我国的农业生态工程研究的内容:①生态农业②无公害农业和绿色食品③有机农业我国的农业生态工程研究的特点:①研究对象以农业生态系统为主,内容广泛,综合性更强。
系统工程复习重点全部
系统⼯程复习重点全部20XX年《系统⼯程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念,要素、联系·系统----由两个以上相互联系、相互作⽤的要素所组成的具有特定结构、功能和环境的整体。
·系统包含:系统要素、系统环境、系统边界、系统输出、系统输⼊、联系(输⼊---系统---输出:功能) ( 要素+联系:结构)·要素:系统内部具有⼀定独⽴性的“零件”。
最⼩的基本单元----从研究系统的⽬的来看不需要再加以分解和追究其内部构造的基本成分。
·联系:是指要素之间的关联。
(2)功能(输⼊、输出)、结构、环境·系统功能:系统在与外部环境的相互联系、相互作⽤中表现出来的功效和能⼒。
系统的功能是系统的各个要素所不具备的。
⼀个系统的功能就是从外界对系统输⼊到系统向外界输出的变换。
系统在不同状态有不同功能。
系统与外部环境之间相互联系和作⽤过程的秩序和能⼒称为系统的功能。
系统的功能体现了⼀个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的输⼊与输出的变换关系。
系统功能是系统内部固有能⼒的外部体现。
·系统结构:系统内各个要素之间的相对稳定的组织和秩序。
系统的结构就是系统保持整体效应及具有⼀定功能的内在联系,即系统内部各组成要素之间在空间和时间⽅⾯的相互联系与相互作⽤的⽅式或顺序。
·系统环境:存在于系统周围并与系统有关(有联系)的各种因素的集合。
系统与环境存在互动。
(3)系统的6特点·集合性、相关性、⽬的性、层次性、整体性、开放性2.系统⼯程基本概念·系统⼯程是⽤来开发、运⾏、⾰新⼀个⼤规模复杂系统所需思想、程序、⽅法的总和(或总称)。
在运筹学、系统理论、管理科学等学科基础上形成的⼀门交叉学科。
(1)系统⼯程的研究对象⼤规模复杂系统特点:规模庞⼤、结构复杂、构成(要素不同质(经常为⼈-机系统)联系所组成;的结构复杂、动态)、多重⽬标(追求多⽬标的优化、各⽬标间可能存在冲突)、经济性突出(2)系统的思想特点系统理论揭⽰系统的结构、功能、环境之间的关系问题,系统⼯程利⽤系统思想为⼈类的⽣存和发展服务。
系统工程复习题库
系统工程1一、单项选择题1、()是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。
(正确答案:C,答题答案)A、概念系统B、实体系统C、人造系统D、自然系统2、以下哪项不是系统的一般属性.()(正确答案:B,答题答)A、整体性B、真实性C、相关性D、环境适应性3、下面关于系统工程的叙述中哪一个是错误的.()(正确答案:C,)A、系统工程是以研究大规模复杂系统为对象B、系统工程追求系统的综合最优化C、系统工程属于自然科学研究范畴D、系统工程应用定量分析和定性分析相结合的方法4、钱学森教授提出,系统工程是一门()。
(正确答案:B,)A、经济控制的技术B、组织管理的技术C、现代工程技术D、控制分析和设计的技术5、凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为( )。
(正确答案:A,)A、概念系统B、实体系统C、人造系统D、自然系统6、系统的特征有整体性、相关性、()、有序性、动态性和环境适应性.(正确答案:B,答题答案)A、功能性B、目的性C、社会性D、实践性7、凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为().(正确答案:B,)A、概念系统B、实体系统C、人造系统D、自然系统8、我国古代运用系统工程建造的大型水利工程典范是( ).(正确答案:D,)A、京杭大运河B、黄河治理C、灵宝渠D、都江堰9、下列关于系统定义描述错误的是().(正确答案:B,)A、系统是一个整体B、一个系统的结构就是所有组分间关联方式的总和C、对于系统中的任意两个组分,它们之间的关系只有一种D、模型是对原系统特性的简化表达形式10、系统工程的目的是()(正确答案:D,)A、整体性和系统化观点B、多种方法综合运用的观点C、问题导向及反馈控制观点D、总体最优或平衡协调观点11、系统工程的前提是()(正确答案:D,)A、多种方法综合运用的观点B、问题导向及反馈控制观点C、总体最优或平衡协调观点D、整体性和系统化观点12、系统工程理论基础的“老三论"是指( )(正确答案:A,答题答案)A、系统论、控制论和信息论B、系统论、规划论和信息论C、控制论、信息论和管理理论D、控制论、信息论、优化论13、系统工程理论基础的“新三论”是指()(正确答案:B,答题答案:)A、耗散结构理论、协同学、博弈论B、耗散结构理论、协同学、突变论C、系统论、协同学、非线性理论D、系统论、博弈论、非线性理论14、系统工程的研究对象是( )。
给排水系统复习资料(环境工程)
9、给水管网的布置应满足以下要求:①按照城市规划平面图布置管网,布置时应考虑给水系统分期建设的可能,并留有充分的发展余地;②管网布置必须保证供水安全可靠,当局部管网发生事故时,断水范围应减到最小;③管线遍布在整个给水区内,保证用户有足够的水量和水压;④力求以最短距离敷设管线,以降低管网造价和供水能量费用。
10沿线流量:本管段沿程配水产生的流量,即干管有效长度与比流量的乘积。
11、节点流量:沿线流量只有概念上的意义,在水力计算时应将沿线流量按适当比例分配到两各节点,成为节点流量。
沿线流量转换成节点流量的原则是管段的水头损失相同。
17、除铁、除锰和除氟当地下水的铁、锰含量超过生活饮用水卫生标准时,需采用除铁、锰措施。
方法:自然氧化法(设置曝气装置、氧化反应池、砂滤池)、接触氧化法(曝气装置、接触氧化滤池)、药剂氧化法、生物氧化法和离子交换法等。
原理:除离子交换法外,均是使溶解性二价铁和锰分别转化为三价铁和四价锰沉淀物而去除。
当水中含氟量超1mg/L时,需除氟。
方法:①是投加硫酸铝、氯化铝或碱式氯化铝产生氟化物沉淀;②是利用活性氧化铝或磷酸三钙等进行吸附。
19、目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
氯:优点:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟。
缺点:对某些病毒芽孢无效,产生臭味,受pH影响,有消毒副产物THMS氯胺:优点:当水中存在有机物和苯酚时,氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭,且大大减少THMS的生成,能较长时间保持水中余氯。
缺点:杀菌能力弱,本身是致突变剂。
ClO2:优点:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物。
缺点:成本高,现场制备,使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性。
O3:优点:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒。
缺点:投资运行成本高,无后续杀菌能力。
紫外线:优点:杀菌效果好,快速简洁。
缺点:电耗大,紫外灯管和石英套管需要定期更换,对浊度要求高,有光复活现象。
环境系统分析复习题
概念解释:1.系统:是由两个或两个以上,相互独立又相互制约,执行特定功能的元素组成的有机整体。
2.系统分析:对研究对象进行有目的、有步骤的探索和研究过程,它运用科学的方法和工具确定一个系统所应具备的功能和相应的环境条件,以确定实现系统目标的最佳方案。
3.环境系统分析:是研究环境系统规划、设计管理方法和手段的技术科学,它以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响,环境工程技术原理和环境经济学等为依据,并综合运用系统论、控制论和信息论的理论,采用现代管理的数学方法和电子计算机技术,对环境问题和防止工程进行系统分析,谋求整体优化解决。
4.环境质量基本模型:反映污染物在环境介质中运动的基本规律的数学模型,称为环境质量基本模型,简称基本模型。
5.灰箱模型:复杂问题,主要因果关系清楚,但许多机理细节(参数)不明,可描述事物运动状态的大致变化,与实际情况有一定误差,又称半机理模型(许多含物理意义的统计模型)。
6. 黑箱模型:即输入-输出模型。
因果关系不明,只有输入、输出统计关系,仅在一定区间内基本正确。
需要大量的输入,输出数据以获得经验模型。
它们可在日常例行观察中积累,也可由专门实验获得。
.7.白箱模型:因果关系十分清楚,物理、化学运动机理(参数)完全掌握;可精确描述事物运动状态的全部变化,又称机理模型8. 推流迁移:推流迁移是指在气流或水流作用下污染物产生的转移作用。
推流作用只改变污染物的位置而不改变污染物的浓度。
9. 湍流扩散:湍流流场中质点的各种状态(流速、压力、浓度等)的瞬时值相对于其时平均值的随机脉动而导致的分散现象10. 弥散:由于横断面上实际的流速分布不均匀引起的,在用断面平均流速描述实际运动时,就必须考虑一个附加的,由流速不均匀引起的作用。
11.污染物到达岸边(或地面)所需的距离:在二维环境中,污染物中心排放下,如果岸边的污染物浓度达到断面平均浓度的5%,则称污染物到达岸边或地面,从污染物排放点到污染物到达岸边的距离称为污染物到达岸边所需的距离。
系统工程考试复习重点
1.系统工程的研究对象是:组织化的大规模复杂系统;2.系统的定义:由两个以上的有机联系、相互自作用的要素组成,具有特定功能、结构很环境的整体;3.该定义的四个要点:系统及其要素、系统和环境、系统的结构、系统的工程;4.系统的一般属性:整体性是系统最基本、最核心的特性、是系统性最集中的体现;、关联性构成系统的要素是相互联系、相互作用的、环境适应性、目的性、层次性;简答:1.说明系统的一般属性的含义,并据此归纳出若干系统思想或观点;整体性:是系统最基本、最核心的特性,是系统性最集中的体现;关联性:构成系统的要素是相互联系、相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系; 环境适应性:环境的变化必然引起系统功能及结构的变化;系统必须首先适应环境的变化,并在此基础上使环境得到持续改善;目的性、层次性系统思想或观点:比如:从综合系统的整体性和目的性,可归纳出整体最优的思想;5.系统工程所研究对象系统的复杂性主要表现在:系统工程工程和属性多样性,由此带来的多层目标间经常会出现相互消长、或冲突的关系;系统通常由多维且不同质的要素所构成;一般为人—机系统,而人及其组织或群体表现出固有的复杂性;由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化;大会莫复杂性系统还具有规模庞大及经济性突出等特点;6.系统的类型:自然系统和人造系统;实体系统和概念系统;动态系统和静态系统;封闭系统和开放系统举例:现在工业企业及其生产经营活动具有许多系统性特征;首先,工业企业及其生产经营是一个由人、财、物信息等基本要素构成的整体性系统;其次工业企业是一个投入—产出系统;第三,工业企业是个开放系统;第四,宫爷爷接生产经营过程形成一个具有自适应能力的动态系统过程;7.系统工程的概念:指是从整体出发、合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称,属于一门综合性的工程技术;8.系统工程是一门交叉性的学科9.系统工程方法的思想和及应用要求:需要确立系统的观点系统工程工作的前提、总体最优及平衡协调的观点目的、综合运用方法和技术的观点解决问题的手段、问题导向和反馈控制的观点有效的保障;10.系统工程方法的特点:系统工程是一门交叉性的学科;系统工程是一般采用先决定整体框架、后进入内部详细设计的程序;系统工程试图通过将构成事物的要素加以适当配置来提高整体工程,其核心思想是“综合即创造”;系统工程属于“软科学”;科学性与艺术性兼容;多领域,多科学的理论、方法与技术的集成;定性分析与定量分析有机结合;需要有关各方面的人员,组织等的协作;11.系统工程方法论:指分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法;踏实系统工程思考问题和处理问题的一般方法和总体框架;12.系统工程的应用领域:工程项目管理系统工程;研究工程项目的总体设计、可行性、国民经济评价、工程进度管理、工程质量管理、风险投资分析、可靠性分析、工程成本效益分析等;13.霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、结合化、最优化、程序化和标准化等特点,是系统工程方法论的重要基础内容;14.霍尔三维:时间维:是系统工程的工作阶段或进程;系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期分为七个阶段:规划阶段、设计阶段、分析或研制阶段、运筹或生产阶段、系统实施或“安装”阶段、运行阶段、更新阶段;逻辑维:是指系统工程每阶段工作所应遵循的逻辑顺序和工作步骤;一般分为七步:百名问题、系统设计、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划;知识维和专业维15.霍尔三维结构核心内容是最优化;其特点:强调目标明确、核心内容是最优化、认为现实问题基本上度可以归纳为工程系统问题、应用定量分析手段求最优解、研究方法上的整体性三维、技术运用上的综合性知识维、组织管理上的科学性时间维和逻辑维、系统工程工作的问题导向性;16.切克兰德方法论主要内容和工作过程:认识问题、根底定义、建立概念模型、比较及探索、选择、设计与实施、评估与反馈;17.霍尔三维结构和切克兰德方法论的异同点:相同点:均为系统工程方法论,均以问题为起点、具有相应的逻辑过程不同点:霍尔方法论主要以工程系统为研究对象,而切克兰德方法论更适合对社会经济和经营管理等“软”系统问题研究;前者的核心的问题是优化问题,而后者的核心内容是比较学习;前者更过的是关注定量分析,后者比较强调定性或定性与定量有机结合的基本方法; 18.系统分析的定义:指是运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统的各有关方面进行定性与定量两结合的分析,为选择最优或满意的系统方案提供决策依据的分析研究过程19.系统分析的基本要素:问题、目的及目标目的具有整体性和唯一性,目标具有从属性和多样性、方案、模型、评价、决策者简答:.4、系统分析的要素有哪些并简述各自的含义;系统分析的6个基本要素:问题:一方面代表研究对象,或称对象系统;另一方面表示现实系统与目标系统的偏差;目的及目标:目的是对系统的总要求,具有整体性和唯一性;目标是系统目的的具体化,具有从属性和多样性;方案:方案是达到目的及目标的途径;模型:由说明系统本质的主要因素及其相互关系构成;是研究与解决问题的基本框架,起到帮助认识系统、模拟系统和优化与改造系统的作用,是对实际问题的描述、模仿和抽象;评价:即评定不同方案对系统目的的达到程度;决策者:系统问题中的利益主体和行为主体;5、如何正确理解系统分析的程序系统分析的基本过程:认识问题→探寻目标→综合方案→模型化→优化或仿真分析→系统评价→决策;并非对所有问题进行系统分析都要履行这些环节,而是要根据实际问题的需要有所侧重或只涉及其中一部分环节;但认识问题、综合方案、系统评价等过程通常必不可少;6、初步系统分析有何意义如何做好这项工作认识问题、探寻目标及综合方案构成了初步的系统分析;What:研究哪些问题,问题与哪些因素相关why:为什么要研究该问题,期望达到的状态是什么where:系统边界和环境如何when:分析的是什么时候的情况who:问题与谁直接相关how:如何实现系统的目标状态这些是使系统分析走上正轨的过程,又是使系统分析人员和决策者一起进入角色的过程;8、进行系统分析的原则和要求有哪些为什么1坚持问题导向:帮助决策者解决实际问题,是系统分析的目的2以整体为目标:以整体最优为核心的系统观点是系统分析得前提条件;3多方案模型分析和选优:对多个方案进行模型化及优化或仿真计算,尽可能得到定量化的分析结果,是系统分析的核心内容;4定量分析和定性分析相结合:系统分析的基本手段;5多次反复进行:系统分析成功的重要保障;20.系统分析的程序:认识问题、探寻目标、综合方案、模型化、优化或仿真分析、系统评价、决策;前三个为初步分析定性分析,第四五个为规范分析定量分析,第六七个为综合分析评价21.应用系统分析的原则:坚持问题导向、着眼整体、权衡优化、方法集成其主要特点及相应的要求:坚持问题导向、以整体为目标、多方案模型分析和选优、定性与定量分析相结合、多次反复性进行;22.创新方案的产生技术:提问法、头脑风暴法、德尔菲法、群体决策支持系统、情景分析发;23.模型的三个特征:它是现实世界部分的抽象或模仿、它是由那些与分析的问题有关因素构成的、它表明了有关因素间的相互关系;24.模型化就是为了描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选,用一定方式数学、图像等表达系统实体的方法;简答:1、系统模型有哪些主要特征模型化的本质和作用是什么主要特征:它是现实世界部分的抽象或模仿;它是由那些与分析问题有关的因素构成的;它表明了有关因素间的相互关系;模型化的定义:为描述系统的构成和行为,对实体系统的各种因素进行适当筛选,用一定方式数学、图像等表达系统实体的方法;本质:利用模型与原型之间某方面的相似关系,在研究过程中可以用模型来代替原型,通过对模型的研究得到关于原型的一些信息;作用:模型本身是人们对客体系统一定程度研究结果的表达;这种表达是简洁的、形式化的;模型提供了脱离具体内容的逻辑演绎和计算的基础,这会导致对科学规律、理论、原理的发现;利用模型可以进行“思想”试验;。
系统工程复习重点
《系统工程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念(系统是两个或两个以上相互作用、相互影响的部分组成的具有特定环境、功能和结构的整体),要素、联系(2)功能(系统受环境作用下表现出的功效和能力)(输入、输出)、结构(系统要素之间的组织和秩序)、环境(系统周围的与其相关的因素的集合)(3)系统的6特点(集合性、相关性、层次性、目的性、环境适应性、整体性)2.系统工程基本概念(1)系统工程的研究对象(大规模复杂系统)(2)系统的思想特点⏹系统结构是系统整体效应和系统功能的内在联系;⏹系统功能是系统与环境事件能量、物质和信息之间的变换关系;⏹系统结构是内在作用、功能是外在作用;⏹系统功能是系统内部本身能力的外部表现;⏹结构决定功能,功能决定价值,价值影响生存与发展;⏹系统功能取决于系统的结构与环境;⏹系统和环境之间是相互联系、相互作用、相互变换的。
3.系统工程方法论(1)霍尔三维结构方法:三个维度是什么?(时间维,逻辑维,知识维)系统生命周期七个典型阶段?(策划、方案、研制、生产、安装、运行、更新)逻辑顺序的七个典型步骤?(明确问题、确定目标、系统综合、模型化、最优化、决策、实施计划)(2)切克兰德方法论:工作流程(了解问题意图、根底定义、建立概念模型、比较、寻求改善方案、设计、评价、决策、实施)(3)切克兰德方法论:软系统、无结构问题的特点(难以用准确的语言来描述“可以找到一个有效的方案来达到特定的目的”)、根底定义的概念(将系统的重要特征用结构化的语言来描述,A system to …by …in order to),CATWOE分析六要素(Customer, Actor, Transformation, Waltonschauung, Owner, Environment)(4)霍尔三维结构和切克兰德方法论不同点,要理解(霍尔)哪种方法更适合研究“硬”系统?(切克兰德)哪种方法更适合研究“软”系统?4. 系统分析(1)系统分析的定义和6要素(问题现状、目的和目标、模型、评价、方案、决策者)(2)系统分析的程序(初步分析(明确问题、确定目标、问题综合),规范分析(模型化,系统优化,系统仿真),综合分析(评价、决策))(3)系统分析的特点5. 初步分析(1)工作内容(2)Triz:技术矛盾(两个工程参数的矛盾)、39工程参数、矛盾矩阵(描述所有的技术矛盾,通过以往的例证提供相应的发明原理)的概念6.系统模型(1)规范分析包括哪三项工作内容?(2)模型:定义(现实问题和系统的代替物)、特征(系统部分的抽象、只考虑和要分析问题相关的因素)(3)模型化:一般原则(现实性和可操作性)、意义(提供了脱离现实系统的推理和计算基础、快速方便经济可重复)、局限性(要拿回现实重新试验)7. 系统结构模型(1)系统结构模型的三种表示方式(最重要的是矩阵表达方式)(2)二元关系:概念、传递性、强连接关系(3)邻接矩阵、可达矩阵(4) 可达矩阵上的集合分析:可达集、先行集、共同集、起始集、终止集(5)ISM:区域划分、级位划分、提取骨架矩阵(又细分为3步、理解越级的二元关系)、会画多级递阶有向图8. 优化与仿真(1)会根据问题建立动态规划模型,指导如何递推计算及求出结果(2)离散事件系统系统仿真的基本概念:实体、属性、状态、事件、活动、进程(3)事件、活动、进程三者之间的关系(4)仿真模型的验证、校核和确认含义验证(Verification):确定仿真模型本身是否存在语法和逻辑错误;认证(Validation):确定仿真模型是否精确代表理论模型;确认(Accreditation):确定仿真模型是否真实反映实际系统,能否被实际需要和特定目的所接受。
系统工程考试精简版复习
2.一、1.系统: 由两个以上有机联络、互相作用旳要素所构成, 且具有特定功能、构造、环境旳整体。
系统工程:是从总体出发、合理开发、运行和革新一种大规模复杂系统所需思想、理论、措施论、措施与技术旳总称, 属于一门综合性旳工程技术。
系统分析: 是在对系统问题现实状况及目旳充足挖掘旳基础上, 运用建模及预测、优化、仿真、评价等措施, 对系统旳有关方面进行定性与定量相结合旳分析, 为决策者选择最优或满意旳系统方案提供决策根据旳分析研究过程。
4.模型:实现是系统旳理想化抽象或简洁体现, 他描绘了现实系统旳某些重要特点, 是为了客观旳研究系统而发展起来旳。
模型三个特性:1.它是现实世界部分旳抽象或模仿 2.它是由那些与分析旳问题有关旳原因构成 3.它表明了有关原因间旳互有关系。
模型化:构建系统模型旳过程及措施。
(注意兼顾到现实性及易处理性)5.构造模型: 定性体现系统构成要素以及它们之间存在着旳本质上互相依赖、互相制约和关联状况旳模型。
构造: 构成系统诸要素之间互有关联旳方式。
构造模型化: 建立系统构造模型旳过程。
构造分析: 是一种实现系统构造化模型并加以解释旳过程。
6.系统仿真: 就是根据系统分析旳目旳, 在分析系统性质及其互有关系旳基础上, 建立能描述系统构造或行为过程, 且具有逻辑关系或数学方程旳仿真模型, 据此进行试验或定量分析, 以获得对旳决策所需旳多种信息。
7.系统动力学: 通过建立系统动力学模型(流图等)、运用DYNAMO仿真语言在计算机上实现对真实系统旳仿真试验,从而研究系统构造、功能和行为之间旳动态关系。
特点: (1)多变量(2)定性分析与定量分析相结合(3)以仿真试验为基本手段和以计算机为工具(4)可处理高阶次、多回路、非线性旳时变复杂系统问题。
8.系统评价: 就是全面评估系统旳价值。
9.管理决策分析: 就是为协助决策者在多变旳环境条件下进行对旳决策而提供旳一套推理措施、逻辑环节和详细技术, 以及运用这些措施和技术规范地选择满意旳行动方案旳过程。
环境工程期末复习题
.一、名词解释题:1.混凝:包括凝聚与絮凝两种过程,指胶体被压缩双电层而脱稳的过程(凝聚)和胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程(絮凝)2.接触凝聚区:在澄清池中,将沉到池底的污泥提升起来,并使这处于均匀分布的悬浮状态,在池中形成稳定的泥渣悬浮层,此层中所含悬浮物的浓度约在3~10g/L,称为~。
3.絮凝沉淀:初沉池后期、二沉池初期;固体颗粒有明显的絮凝性,沉淀过程中通过絮凝作用使得粒径越来越大、沉淀越来越快。
4.自由沉淀:沉沙池、初沉池初期,固体颗粒絮凝性差、粒径较大、浓度较低,沉淀过程中互不干扰,独立完成沉淀过程。
5.反冲洗时滤层的膨胀率:反冲洗时,滤池膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比6.活性污泥法:污水生物处理的一种方法。
该法是在人工充氧条件下,对污水和各种微生物群体进行连续混合培养,形成活性污泥。
利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。
然后污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。
7.悬浮生长:在活性污泥法中,微生物形成絮状,悬浮在混合液中不停地与废水混合和接触。
8.BOD污泥负荷:单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量,或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量,单位kgBOD5/(kgMLVSS.d)。
9.污泥龄:是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数,也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间,或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。
10.污泥容积指数(SVI):简称污泥指数,曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积(以mL计)。
11.污泥沉降比:指曝气池中混合液沉淀30min后,沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。
12.生物膜法 biofilm-process:污水生物处理的一种方法。
该法采用各种不同载体,通过污水与载体的不断接触,在载体上繁殖生物膜,利用膜的生物吸附和氧化作用,以降解去除污水中的有机污染物,脱落下来的生物膜与水进行分离。
环境系统分析复习整理 复习笔记
第一章 环境系统分析概论体的,因此 即使每一个元素都不很完善,但也可以组合出一个具有良好功能的系统 *4.系统分析的定义:系统分析可以被理解为一个队研究对象进行有目的,有步骤的探索过程,通过分解与综合的反复协调,寻求满足系统目标的最佳方案。
(系统分析的最大特点是追求总体目标的最优)人体和生态的影响,环境工程技术原理和环境经济学等为依据,并综合运用系统论、控制论和信息论的理论,采用现代管理的数学方法和电子计算机技术,对环境问题和防止工程进行系统分析,谋求整环境保护对象:自然保护区系统,生态保护区系统,空气污染控制系统 ,水污染控制系统, 都市生态环境系统环境管理功能: 环境监测系统 ,环境执法系统, 环境规划管理系统 ,排污申报管理系统, 环境统计管理系统 ,排污收费管理系统污染物的发生与迁移过程产业类型:污染物发生系统,污染物输送系统,污染物处理系统,接受污染物的环境系统, 矿山环境系统,冶金环境系统,环保产业系统第二章 数学模型概述1 一元线性回归分析(最小二乘法) 两个假设:所有自变量的值均不存在误差,因变量的值则含有测量误差与各自测量点拟合最好的直线为能使各点到直线的竖向偏差的平方和最小的直线(也就是将尽可能地靠近所有的点)。
设有n 对x.,y 的值适合线性方程y=mx+b 。
如果已知b 、m 的值,就可以根据自变量xi 的值计算出对应的因变量的值设为yi ’,另di 为测量值与计算值的偏差,则: di =yi -yi ’=yi -(b+mxi )偏差平方和:2211[()]n ni i z di yi b mxi ====-+∑∑为使平方和最小,他们必需满足必要条件:0z b ∂=∂0z m ∂=∂解得:2. 模型的检验:(图形表示法,相关系数法,相对误差法)相关系数法:相关系数是用来度量计算值和观测值的吻合程度的量,用r 表示:其中yi ,'yi 为测量值和计算值 y ,'yi 为测量值和计算值的平均值。
系统工程导论总复习知识点
第一章1. 系统思想发展三阶段:即只见森林(朴素的系统思想)-只见树木-先见森林,后见树木(科学的系统思想)。
科学的系统思想核心和本质整体思想与联系思想2.老三论:一般系统论(贝塔朗菲)、控制论(维纳)、信息论(香农)新三论:耗散结构理论(I.普利高津)、协同学(H.哈肯)、突变论(R.托姆)3. 系统的定义:由两个以上相互关联的要素所构成的具备特定功能,结构,环境的整体。
一般属性:整体性:最基本、最核心,系统性最集中的体现。
关联性:构成系统的要素是相互联系,相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系。
环境适应性:任何一个系统都存在于一定的环境中,并于系统产生物质,能量和信息交流,环境变化引起其变化目的性、层次性4.系统工程:是从总体出发,合理开发、运行和革新一个组织化大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法与技术的总和(或总称)。
5.系统工程的基本思想(1) 整体性和系统化观点(工作的前提)(2) 总体最优或平衡协调观点(目的)(3) 多种方法综合运用的观点(解决问题的手段)(4) 问题导向及反馈控制观点(有效性的保障)6.系统工程的特点(与传区别)(1)系统工程采用先决定整体框架,后进入详细内部设计的程序;(2)系统工程试图通过将构成事物的要素的秩序加以适当的配置来提高整体的功能,其核心思想就是综合就是创造。
传统工程则坚持发明创造。
(3)系统工程是软科学。
7. 系统工程研究对象:组织化的大规模复杂系统。
研究方法:研究系统工程问题时,必须根据实际问题的需要灵活选择科学方法。
(1)描述系统工程问题的方法一般是定性描述与定量描述相结合,整体描述与局部描述相结合,确定性描述与不确定性描述相结合。
(2)分析研究系统工程问题的方法一般是模型分析与仿真实验型相结合,系统分析与系统集成相结合,系统评价与系统设计相结合。
对系统工程的认识:系统工程是一门交叉学科,是从整体出发,合理开发,运用和革新一个大规模复杂系统,所需思想,理论,方法的集合。
(完整版)环境工程概论复习汇总
(完整版)环境⼯程概论复习汇总环境⼯程概论复习资料⼀、名词解释1、环境指相对于某项中⼼事物⽽⾔的背景。
指⼈类赖以⽣存发展并以⼈为中⼼围绕着⼈的物质世界。
2、环境问题狭义上指⼈类社会经济活动作⽤下,⼈们周围环境结构与状态发⽣不利于⼈类⽣存和发展的变化。
⼴义上指任何不利于⼈类⽣存和发展的环境结构和状态的变化。
3、可持续发展可持续发展指满⾜当前的需要,⽽⼜不削弱⼦孙后代满⾜其需要之能⼒的发展。
两点:其⼀是满⾜现代⼈的需要。
其⼆是保存⼦孙后代发展的潜⼒。
4、清洁⽣产清洁⽣产指将综合预防的环境保护策略持续应⽤于⽣产过程和产品中,以减少对⼈类和环境的风险。
对⽣产⼯程,包括节约原材料和能源,⾰除有毒材料,减少所有排放物的排放量和毒性;对产品来说,则要减少从原料到最终处理产品的整个⽣命周期对⼈类健康和环境的影响。
5、⽔体污染指排⼊⽔体的污染物质使该物质在⽔体中的含量超过了⽔体本底含量和⽔体的⾃净能⼒,从⽽破坏了⽔体原有的⽤途。
6、BOD与CODBOD:在⽔体中有氧的条件下,微⽣物氧化分解单位体积⽔中有机物所消耗的溶解氧量。
COD:在⼀定条件下,⽤化学氧化剂(K2Cr2O7、KMnO4)氧化⽔中有机污染物时所需的溶解氧量。
7、⽔体⾃净⽔体中的污染物质经扩散、稀释、沉淀、氧化还原、分解等物理化学过程及微⽣物的分解、⽔⽣⽣物的吸收等作⽤后,浓度⾃然,就这就是⽔体的⾃净作⽤。
8、⽔体富营养化含有⼤量氮、磷的废⽔进⼊⽔体后,在微⽣物作⽤下,分解为可供⽔中藻类吸收利⽤的形式,因⽽藻类⼤量繁殖,成为⽔体中优势种群,使得鱼类死亡的现象。
⼀般说,总磷和⽆机氮分别超过20毫克/⽶3,300毫克/⽶3,就可以认为⽔体处于富营养化。
9、⼤⽓污染由于⼈类活动和⾃然过程引起某种物质介⼊⼤⽓中,呈现出⾜够的浓度,达到⾜够的时间,并因此危害了⼈体的舒适、健康和福利或危害了环境的现象叫做⼤⽓污染。
10、PM10 飘尘微粒粒径<10um 长期悬浮在⼤⽓中的固体颗粒物。
环境工程原理复习资料
环境工程原理复习资料一、名词解释1、量纲和无量纲准数:(P20)描述物体或系统物理状态的可测量性质称为量纲,量纲是可测量的性质,而单位是测量的标准。
无量纲准数是由各种变量和参数组合而成的没有单位的群数。
2、通量:(P26)单位时间内通过单位面积的物理量称为该物理量的通量。
通量是表示传递速率的重要物理量。
3、平均速度的涵义:(P26)平均速度按体积流量的相等的原则定义,单位时间内以平均速度流过截面的流体体积与按实际上具有速度分布时流过同一截面的流体体积相等,其定义式为u m =∫u ⅆA A A =q νA4、衡算系统:(P27)用于分析质量迁移的特定区域,即衡算的空间范围,称为衡算系统。
衡算系统的大小和几何形状应按照便于研究问题的原则选取。
5、开放系统和封闭系统:(P35)当物质和能量都能够穿越系统的边界时,该系统称为开放系统;只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统称为封闭系统。
6、可压缩流体与不可压缩流体:(P45)可压缩流体,流体体积随压力变化而变化,一般指气体;不可压缩流体,流体体积不随压力变化而变化,一般指液体。
7、边界层:(P58)实际流体沿固体壁面流动,紧贴壁面处存在非常薄的一层区域即边界层。
8、边界层分离:(P62)在某些情况下,如物体表面曲率较大时,往往会出现边界层与固体壁面相脱离的现象。
此时壁面附近的流体将发生倒流并产生漩涡,导致流体能量大量损失,这种现象称为边界层分离。
9、传热边界层:(P112)壁面附近因传热而使流体温度发生较大变化的区域,称为传热边界层,也称热边界层或温度边界层。
传质边界层:(P168)将壁面附近梯度较大的流体层称为传质边界层。
10、质量传递:(P155)是指物质在浓度差、温度差、压力差、电场或磁场场强差等的推动力作用下,从一处向另一处的转移。
11、主体流动:由于组分A 被溶剂吸收,使气相主体与相界面之间形成总压梯度,在梯度推动下,气相主体向界面处流动。
系统工程复习重点全部
20XX年《系统工程》复习要点1系统概念与系统思想(1)系统基本概念,要素、联系·系统----由两个以上相互联系、相互作用的要素所组成的具有特定结构、功能和环境的整体。
·系统包含:系统要素、系统环境、系统边界、系统输出、系统输入、联系(输入---系统---输出:功能) ( 要素+联系:结构)·要素:系统内部具有一定独立性的“零件”。
最小的基本单元----从研究系统的目的来看不需要再加以分解和追究其内部构造的基本成分。
·联系:是指要素之间的关联。
(2)功能(输入、输出)、结构、环境·系统功能:系统在与外部环境的相互联系、相互作用中表现出来的功效和能力。
系统的功能是系统的各个要素所不具备的。
一个系统的功能就是从外界对系统输入到系统向外界输出的变换。
系统在不同状态有不同功能。
系统与外部环境之间相互联系和作用过程的秩序和能力称为系统的功能。
系统的功能体现了一个系统与外部环境之间的物质、能量和信息的输入与输出的变换关系。
系统功能是系统内部固有能力的外部体现。
·系统结构:系统内各个要素之间的相对稳定的组织和秩序。
系统的结构就是系统保持整体效应及具有一定功能的内在联系,即系统内部各组成要素之间在空间和时间方面的相互联系与相互作用的方式或顺序。
·系统环境:存在于系统周围并与系统有关(有联系)的各种因素的集合。
系统与环境存在互动。
(3)系统的6特点·集合性、相关性、目的性、层次性、整体性、开放性2.系统工程基本概念·系统工程是用来开发、运行、革新一个大规模复杂系统所需思想、程序、方法的总和(或总称)。
在运筹学、系统理论、管理科学等学科基础上形成的一门交叉学科。
(1)系统工程的研究对象大规模复杂系统特点:规模庞大、结构复杂、构成(要素不同质(经常为人-机系统)联系所组成;的结构复杂、动态)、多重目标(追求多目标的优化、各目标间可能存在冲突)、经济性突出(2)系统的思想特点系统理论揭示系统的结构、功能、环境之间的关系问题,系统工程利用系统思想为人类的生存和发展服务。
环境规划复习重点
环境规划复习重点第一章:绪论1.环境规划的定义(名词解释):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。
2.环境规划的实施主要以为主导。
3.实质:一种人类经济社会活动和环境保护活动的科学决策活动。
4.环境规划的内涵(简答题)环境规划的对象是:“”复合生态系统(必考)环境规划的任务(目的)是使该系统协调发展,维护系统良性循环,以谋求系统最佳发展。
环境规划的依据是社会经济原理、生态原理、地学原理、系统理论和可持续发展理论。
环境规划的主要内容是预先合理安排人类自身活动和环境。
环境规划是在一定社会经济发展和资源环境约束条件下作出的综合优化,它必须符合一定历史时期的技术、经济发展水平和能力。
全国性环境规划要有全国宏观综合考虑5.环境规划的功能:促进“经济-社会-环境”复合生态系统的保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划排污削减量、约束排污者的行为以的投资获取的环境效益实现环境管理目标的基本依据6.环境规划的基本内容:7.环境规划的类型:按时间分:(必考)长远环境规划一般跨越时间为10年以上,中期环境规划一般跨越时间为5-10年,5年环境规划一般称五年计划。
五年环境计划便于与国民经济社会发展计划同步,并纳入其中;年度环境保护计划实际上是五年计划的年度安排,它是五年计划的分年度实施的具体。
按环境要素划分:按环境与经济的关系划分:(必考):环境保护服从于经济发展的需求:经济发展服从环境保护的需要按性质划分8.例题:什么是环境规划;如何理解其内涵?环境规划是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,是约束和指导政府环境行为的纲领性文件。
内涵:其实质是一种克服人类经济社会活动和环境保护活动盲目和主观随意性而实施的科学决策活动。
第二章:环境规划的理论基础1.环境系统:一个复杂的大系统,由丰富多样、层次不一的元素组成,形成极其复杂的结构,并能不断依靠和的输入、输出维持自身稳态运动的开放系统。
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环境系统工程总复习1环境问题的特点跨领域:社会学、工程学、经济学、生态学、环境化学、环境地理学、环境物理学等。
多系统:①自然保护系统、环境管理系统、监测系统、污染控制系统。
②污染源发生和处理系统。
这些系统互相联系、互相作用。
多层次:流域环境系统、区域环境系统、城市环境系统、水、气、声污染控制系统等不同层次的系统。
多因素:多输入、多变量。
(多变污染源,迁移转化影响因素多)随机性:时间、空间、数量上均带有随机性。
多目标:有时是费用、质量等同时寻优。
动态的:随时间在变化,周期性很长的开放性的系统。
2环境问题的解决只靠单项技术已不能圆满解决复杂的环境问题,更不能达到最优,必须综合分析,系统设计规划,就需借助系统工程处理法。
①研究环境系统内部各组成部分之间的对立统一关系,寻求最佳的污染防治体系;②研究环境质量与社会经济发展的对立统一关系,建立与环境保护相协调的经济结构与经济布局。
主要内容一、环境系统分析概述二、数学模型概述三、环境质量基本模型四、内陆水体水质模型五、大气质量基本模型六、环境质量评价模型七、习题练习环境系统分析概述一、系统的概念:(书)系统是由两个或两个以上相互独立又相互制约、执行特定功能的元素组成的有机整体。
(ppt)由若干元素组成;这些元素相互独立又相互制约;作为一个整体具有特定功能。
二、系统的基本特性即系统的特点:相关性、目的性、环境适应性、集合性、阶层性、整体性三、什么是系统分析系统分析:对研究对象进行有目的、有步骤的探索,通过分解与综合的反复协调,寻求系统目标的最佳方案。
分解和综合是系统分析的基本方法,也是系统分析的两个主要环节。
分解:研究和描述组成系统的各个要素的特征,掌握各要素的变化规律。
模型化过程,研究描述环境系统主要功能的逻辑模式(定性的)和数学模式(定量的);综合:研究各要素之间的联系和有机组合,达到系统的总目标最优。
最优化过程,利用数学模式进行最优化分析。
四、系统分析的一般步骤:(书)1明确问题;2设立目标;3收集资料;4建立模型;5制定系统评估标准;6综合分析。
(ppt)明确问题,设立目标收集资料、制定方案分析计算、评价比较检验核实,作出决策五、系统分析的主要原则:科学性原则、整体性原则、综合性原则六、环境系统分析环境系统:(1)定义:广义:指地球表面包括非生物和生物的各种环境因素及其相互关系的总和。
狭义:在研究人与环境这个矛盾的统一体时,把由两个或两个以上环境污染及控制有关的要素组成的有机整体。
(2) 环境系统的分类和组成污染物的发生及迁移过程:污染物发生系统、污染物输送系统、污染物处理系统、接受污染物的环境系统环境管理功能:环境监测系统、环境执法系统、环境规划管理系统、环境统计与排污收费管理系统环境保护对象:保护区系统、大气污染控制系统、水污染控制系统、城市生态环境系统环境系统分析:应用系统分析方法来解决环境保护领域的问题主要内容:环境系统可行性研究分析环境工程经济分析环境系统收益-费用分析环境质量评价分析七、环境系统工程的工作步骤:①系统地提出问题,明确其目标和范围;②选择评价系统功能的指标或目标函数;③明确系统的组成因素,提出各种可选用的方案;④建立数学模式或进行数学模拟;⑤分析模式特点,确定选优方法,使系统最优化;⑥按选定的最优方案,建立环境污染控制系统。
这些步骤往往需要反复进行。
数学模型概述1. 数学模型的建立模型化的基本结构:白箱模型(机理模型)、黑箱模型(经验模型)、灰箱模型(半机理半经验模型)建立通用的数学模型必须满足的基本要求:模型要有足够的精确度;模型的型式要简单实用;模型的依据要充分;模型中应该有可控变量。
建模数学模型的一般过程:(1)有关数据收集与分析(2)模型结构选择与确定(3)模型参数确定(4)模型检验与修正模型检验(5)灵敏度分析数学模型的建立步骤(5步):(书)1、数据的收集与分析;2、模型结构的选择与确定;3、模型参数估值;4、模型验证与修正;5、模型的应用和反馈。
一个模型要能真实的反应客观实体,必须经过实践-抽象-再实践的多次反复。
2. 数学模型的参数估值模型参数:由于人们对研究对象某方面的认识不够深入,出于模型量化的需要,可用一些经验参数来代表这些量,一个模型中至少含有一个或多个待定参数,这些参数就叫模型参数。
对于具有确定估计范围的参数,图解法及最小二乘法等得到广泛的应用。
一元线性回归法(最小二乘法):适合于线性或者可以转化为线性的模型。
假设如下两个条件成立:a.自变量没有误差,因变量存在误差;b.测量的各数据点可以拟合成线性非常好的直线。
因此,对于数学模型为y=mx + b 的线性方程,其各点至直线的竖向偏差(因变量偏差)之平方和最小。
各测量点的偏差为:d i =y i -y i ’= y i -(mx i +b)总的偏差为:z= d 12+d 22+d 32+……d n 2b, m 取值要求使总误差z 最小,其必要条件为: z z 0, 0b m ∂∂==∂∂由此求得最佳b 和m:环境质量基本模型1.污染物在环境介质中的运动:推流迁移运动扩散(稀释)运动污染物的衰减和转化扩散(稀释)运动:物质浓度总从高处向低处扩散。
污染物质在环境介质中的扩散作用包括分子扩散,湍流扩散和弥散三种。
2. 基本模型的推导定义:反应污染物在环境介质中运动的基本规律的数学模型称为环境质量基本模型。
本质:反映了污染物在环境介质中运动的基本 特征,即推流迁移,分散和降解。
假设:污染物质点与介质很好融合,具有相同流体力学性质;可以均匀分散,不产生絮凝、沉淀和挥发。
质量守恒原理:对于输入端:物质总量= 存量1+进入量(1)对于输出端:物质总量= 存量2+出去量(2)存量1+进入量=存量2+出去量存量2-存量1=进入量-出去量存量的变化量(增量)=进入量-出去量零维模型推导(完全混合)定义:研究范围内,不产生环境质量的差异,类似一个连续流完全混合反应器。
V为反应器的体积;k衰减速度常数;在Δt= t1-t2的时段内,浓度Δc=c2-c1,质量变化:m=Vc1-Vc2=V(c2-c1)=VΔc根据质量平衡原理,单位时间的物质变化量也可表示为:Vdc/dt=Qc0+S+rV-Qc若S=0,污染物在反应器内的反应符合一级反应动力学降解规律,即r= -kc,则Vdc/dt=Qc0-kcV-Qc3. 非稳定源排放的解析解(1)一维流场中的瞬时点源排放a. 忽略弥散作用,即Dx=0,可得:解为:b. 考虑弥散作用,即Dx≠0, 得:通过数学拉普拉斯变化及其逆变换求得方程解为:4. 稳定源排放的解析解稳态:污染物在某一空间位置的浓度将不会随时间而变化,这种状态称为稳态。
(1)零维模型的稳态解稳态条件下,dc/dt=0,可得:(2)一维模型的稳态解稳态条件下,dc/dt=0,可得:如果给定初始条件x=0,C=C0一维模型的解析解为:稳态推流存在的情况下,忽略弥散作用,此时:Q,q分别为河流和污水的流量;C1、C2河流中污染物的本底浓度和污水中污染物浓度。
5.污染物在均匀流场中的分布特征二维流场中的分布(稳定源)如果定义扩散羽的宽度为包含断面上95%的污染物总量的宽度,则扩散羽的宽度为2y。
6. 污染物到达岸边所需的距离在中心排放时:在岸边排放时:7. 完成横向混合所需的距离在中心排放时:在岸边排放时:内陆水体水质模型一.污染物在水体中主要的过程二.湖泊和水库水质模型三.一维河流水质模型一.污染物在水体中主要的过程1.物理过程:污染物在进入河流后,经与河水的混合、扩散和沉积等作用得到稀释。
同时也经历了河水的冲刷、再悬浮等作用。
2.生物化学过程含碳BOD(CBOD)的降解河流中有机污染物的降解一般情况下符合一级反应动力学方程:式中:为含碳有机物降解速度常数。
河流横断面处BOD的测定值3. 水体的耗氧与复氧过程复氧的原因:大气中的氧通过质量传递的作用进入水体中。
氧亏定义:河流水体中溶解氧的不足量,指水中溶解氧的饱和浓度和实际浓度之差:D=Cs-C。
ka—大气复氧速度常数溶解氧浓度是温度的函数:二. 湖泊和水库水质模型湖库主要污染物的来源:由地面径流输入的营养源;由降水、降尘输入的营养源;由城市或工业污水输入的营养源。
完全混合式模型:基本假定:对于停留时间长,水质基本处于稳定状态的湖库,可视为完全混合反应器。
其中污染物浓度随时间的变化率是输入、输出和在湖库内沉积衰减的该种污染物的量的函数。
t=0, C=C0t→∞Lc=Ic/As沃伦威德尔模型A. 沃伦威德尔模型令水力停留时间:引入滞留系数RcRc, Lc为解决沉积作用难以测定的问题吉柯奈尔-狄龙模型B. 吉柯奈尔-狄龙模型t→∞三.一维河流水质模型适用于小型河流系统或者所研究的河流系统的纵向尺度远大于宽度和深度,可以处理成一维河流系统。
①S-P模型(Streeter-phelps)BOD-DO耦合模型A. 基本假设:河流中的耗氧由生物降解引起,河流中的BOD衰减都是一级反应;耗氧和复氧的反应速度是常数;河流中溶解氧的来源只有大气复氧。
B. S-P模型的基本形式:式中:L—河流中有机物BOD浓度;D—河流的氧亏值;Kd—河流的BOD衰减速度常数Ka—河流复氧速度常数;有机耗氧大气复氧54S-P模型的解析解为:其中L0 和D0分别为河流起点的BOD和氧亏值。
初始条件:x=0时,L=L0 ,D=D055t时刻的实际DO浓度:56C. 氧垂直曲线:根据S-P模型绘制的溶解氧随沿程变化曲线称为氧垂曲线:饱和溶解氧浓度CSD0溶解氧浓度C距离xDO057如果令:(找极值点)临界点氧亏值和临界点距离污水排放点的时间:Ka—河流复氧速度常数Kd—河流的BOD衰减速度常数58S-P模型的修正型:生物降解沉淀-再悬浮托马斯模型(Thomas 模型):Thomas在S-P模型中引入沉淀作用对BOD去除的影响,其速度常数为ks,修正后的S-P模型为:BOD变化当河段初始条件为L(0)=L0, D(0)=D0 时,Thomas的模型解为:60大气质量模型主要内容:5高斯面源扩散简化模型一.大气污染物扩散过程直接影响污染物输移扩散的大气运动主要是:风:空气质点的水平运动。
湍流:大气的不规则运动,由若干大小不同的漩涡或者湍涡组成。
二.污染源解析a.燃煤的SO2气态污染物产生速率估算:QSO2—SO2源强(排放量),连续点源kg/h 或T/h;S—煤中的含硫量,%;W—燃煤的消耗量,kg/h 或者T/h;η—污染物SO2的去除率;1.6 —SO2排放因子,表示煤中硫的转化率为80%。
b. 燃煤烟尘产生量与排放量估算:烟:黑烟指烟气中未完全燃烧的炭粒灰分:煤炭中不能燃烧的部分Q尘—烟尘排放源强,连续点源kg/h或T/h;W—燃煤的消耗量,kg/h 或者T/h;A—煤的灰分,%;B—烟气中烟尘的质量分数,%;η—烟尘去除率,%。