第九章 水环境规划模型

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(完整word版)《环境规划与管理》教学大纲(新换教材)

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《环境规划与管理》教学大纲课程编号:054118课程名称:环境规划与管理学时/学分:36/2。

0先修课程:环境保护概论、环境保护与可持续发展、水污染控制工程适用专业:环境工程开课系或教研室:城建学部环境工程系一、课程性质与任务1.课程性质:环境工程专业的专业必修课2.课程任务:通过本课程的学习,使学生了解环境规划与管理的方法和内容.比较系统的掌握环境规划与管理及相关基础学科与技术学科的基本理论,获得较宽的环境学科与环境规划学、环境管理学的专业知识,提高环境规划制定、环境工程决策、污染预测和防治、环境经济分析和系统分析的能力。

二、教学基本要求1。

学时:理论学时36。

2。

作业次数:5次3。

考核方式:闭卷考试。

三、课程教学内容第一章环境规划与管理概述1。

基本内容1)环境规划与管理的基本概念2)环境规划和管理思想与理论的产生和发展3)环境规划与管理的对象和内容2。

基本要求了解环境规划与管理的基本概念、思想与理论的产生和发展、对象和手段以及研究内容的基本框架。

3。

重点和难点重点:环境规划与管理的基本概念.难点:环境规划与管理思想理论的产生与发展。

第二章环境规划与管理的政策、法规、制度、标准和管理体系1.基本内容1)我国环境保护方针政策体系2)环境保护法规体系3)环境规划与管理的法律制度体系5)环境管理机构体系2.基本要求了解在我国环境保护法规体系的构成和环境管理机构体系的发展;掌握我国环境保护基本方针和政策,掌握八项环境管理法律制度,环境规划法律制度;理解环境标准体系的概念和分类,作用和意义。

3。

重点和难点重点:环境保护法规体系,我国环境保护基本方针和政策,八项环境管理法律制度,环境规划法律制度。

难点:我国环境保护基本方针和政策,八项环境管理法律制度,环境标准体系。

第三章环境规划与管理的相关理论1。

基本内容1)管理科学和现代管理理论2)环境规划与管理的生态学原理3)环境规划与管理的系统论原理4)环境规划与管理的经济学原理2.基本要求理解各个理论基础(管理科学和现代管理理论、生态学原理、系统论原理、经济学原理)的基本知识和基本原则,各个理论基础与环境规划与管理的相关关系。

生态学-生态系统的一般特征

生态学-生态系统的一般特征

B 生物量金字塔
以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物 量即生命物质总量建立的金字塔。对陆地、浅水生 态系统中比较典型,因为生产者是大型的,所以塔 基比较大,金字塔比较规则;
?但对于湖泊和开旷海洋,第一性生产者主要 为微型藻类,生活周期短,繁殖迅速,大量 被植食动物取食利用,在任何时间它的现存 量很低,导致这些生态系统的生物量金字塔 呈倒金字塔形。
三、营养级位之间的生态效率
量度营养级位之间的转化效率。
(一)消费效率(利用效率) 消费效率 (Ce)=In+1/NPn
消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取 食压力。一般在 20-35%范围内。每一营养级净生产的 65%-75% 进入碎屑食43;1/NPn 利用效率的高低,说明前一营养级的净生产量被后 一营养级同化多少。
一、能量参数
(一)摄取量( I):表示各生物所摄取的能量。 (二)同化量 (A):动物消化道内被吸收的能量,即消
费者吸收所采食的食物能;植物光合作用所固定的日 光能。 (三)呼吸量 (R):生物在呼吸等新陈代谢和各种活动 所消耗的全部能量。 (四)生产量 (P):生物呼吸消耗后所净剩的同化能量 值。 P= A- R
生态系统中的食物营养关系是很复杂的。由于 一种生物常常以多种食物为食,而同一种食物又常 常为多种消费者取食,于是食物链交错起来,多条 食物链相联,形成了食物网。食物网不仅维持着生 态系统的相对平衡,并推动着生物的进化,成为自 然界发展演变的动力。 这种以营养为纽带,把生物 与环境、生物与生物紧密联系起来的结构, 称为生 态系统的营养结构 。
(5)生态系统可持续发展的研究
过去以破坏环境为代价来发展经济的道路使 人类社会走进了死胡同,人类要摆脱这种困境, 必须从根本上改变人与自然的关系,把经济发展 和环境保护协调一致,建立可持续发展的生态系 统。

环境生态学复习资料

环境生态学复习资料

环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统(种群生态学、群落生态学)•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程(教材中第六、八章合并,课外内容)•第七章 生物毒理与生物富集(教材中第七章部分内容)•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测(教材中第九章、第七章部分)•第九章 全球环境变化与可持续发展(教材中第十章、课外内容)掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。

生态学定义:研究生物与周围环境(生物、非环境环境)之间相互关系的科学。

研究对象:生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

生命支持系统:是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件,主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。

2.生态圈:生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和,包括生物圈和生命支持系统两大部分。

3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变:人类社会初期阶段的人与环境:人类进化过程中的重要事件:700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。

定义:研究人为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

是生态学和环境科学的交叉学科。

5.环境科学的研究内容 。

①人类与其生存环境的基本关系。

②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。

③ 环境污染的危害。

④ 环境质量的调查、评价和预测。

⑤ 环境污染的控制与防治。

⑥自然资源的保护与合理使用。

⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。

⑧ 环境规划。

⑨ 环境管理。

第二章 生物与环境1. 物种(种)的概念,其内在因素。

环境规划学课后习题与答案页码

环境规划学课后习题与答案页码

环境规划学课后习题与答案页码第一章绪论1、什么是环境规划,如何理解其内涵?P12、环境规划在规划体系中的作用和地位如何?P33、环境规划的特征和基本原则是什么?P44、如何划分环境规划的类型?P85、国际环境规划的发展历程与经验是什么?P176、结合我国环境规划的发展历程,说明其特点和发展前景?P17第二章环境规划学的理论基础1、什么是环境容量?从环境规划学上如何认识?P372、什么是环境承载力,它在环境规划中的作用如何?P383、从环境规划学的角度,如何理解人地系统的协调共生理论?P454、复合系统的结构、功能、特性是什么?P475、如何理解复合系统与环境规划的关系与指导作用?P516、论述城市地域结构、集聚效应对环境规划的作用?P557、何谓循环经济,其基本特征有哪些?P568、试论述循环经济与产业生态学的关系及其在环境规划中的作用?P65第三章环境规划的内容1、如何进行环境规划中的环境目标的可达性分析?P722、环境规划指标体系的类型和确定的原则是什么?P753、环境规划中的环境预测的类型和主要内容是什么?P854、环境功能区划的目的和基本内容是什么?P885、综合环境功能区划与部门环境功能区划的区别是什么?P966、结合实际分析环境规划方案设计的基本过程?P937、如何理解环境规划方案的运行机制和模式?P988、环境规划实施的基本措施和应发挥的功能是什么?P1009、结合环境规划法说明其动态管理的内容?P106第四章环境规划的技术方法1、结合一水体(河流、湖泊)水质监测数据,试用不同的综合评价方法进行水体质量评价,并对其评价结果进行比较分析。

2、根据预测的要点如何考虑预测的不确定性,提高预测的效果。

P1153、根据某城市有关资料,讨论怎样选择、运用不同方法进行社会经济预测,并进行预测结果的分析。

4、以河流问题为例,概述建立河流水质预测系统的一般过程及要点。

P1285、结合生态等问题,讨论如何对难以量化问题进行环境影响预测。

环境规划

环境规划

环境规划第一章1、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一些合理安排,是政府履行职责的综合决策之一,也是约束和指导政府行政行为的纲领性文件。

2、环境规划的目的:是指导人们进行各项环境保护活动,按既定的目标和措施合理分配排污消减量,约束排污者的行为,改善生态环境,防止资源破环,保障环境活动纳入国民经济和社会发展计划,以最小投资获取最佳的环境效益,促进环境、经济和社会的可持续发展。

3、环境规划的功能:促进环境-经济-社会可持续发展;保障环境保护活动纳入国民经济和社会发展计划;合理分配排污消减量、约束排污者行为;以最小的投资获取最佳的环境利益;实行环境管理目标的基本依据。

4、环境规划的基本特征:整体性、综合性、区域性、动态性、前瞻性、信息密集、政策性强。

5、环境规划的基本原则:经济建设、城乡建设和环境建设同步原则;遵循经济规律、符合国民经济计划总要求原则;遵循生态规律、合理利用环境资源的原则;预防为主,防治结合的原则;系统原则;坚持依靠科技进步原则;强化环境管理原则。

6、环境规划的类型和体系:按规划期划分:长远环境规划,中期环境规划,年度环境保护计划。

按环境与经济的关系划分:经济制约型,协调型,环境制约型。

按环境要素划分:大气污染控制规划,水污染控制规划,固体废弃物处理和处置规划,噪声污染控制规划。

按行政区划和管理层次划分:国家环境规划,省(区)市环境规划,部门环境规划,市(县)环境规划,农村环境规划,自然保护区环境规划,城市环境总和整治规划和重点排污源(企业)污染防治规划。

按性质划分:生态规划,污染综合防治规划,专题规划(如自然保护区)和环境科学技术与产业发展规划。

前三点必记第二章1、环境容量:是指某一环境系统我在维持正常的结构和功能的前提下,所能容纳污染物的最大负荷量。

2、总量控制:容量总量控制,目标总量控制,行业总量控制。

3、环境承载量:某一时刻环境系统所能承受的人类系统的作用量。

第九章 空间引力模型

第九章 空间引力模型

引力模型源于19世纪.引力模型是根据距离衰减原 理和牛顿万有引力公式构造出来的用于衡量两个区域间 空间相互作用力大小的模型.其表达为:
在式1中:Iij为i地与j地之间的空间相互作用力,Mi、 Mj分别是i地、j地的质量,dij为i地与J地之间的距离,b 是常数。 引力模型表示,两地的相互作用力与两地“质量”的 乘积成正比。与两地的“距离”成反比。
在遵循上述原则的基础上,我们将引力模型 的重构分为两部分:第一部分。“质量”的计算 (分子的计算);第二部分,“距离”内涵的深化 (分母的计算)。 第一部分:“质量”的计算。注重区域综合“质 量”评定的重要性,即建立区域“质量”评价指 标体系。最终用区域综合“质量”指数K来代替某 单一指标衡定的区域“质量”M。对综合“质量” 指数K计算,选用主成分分析法,求出综合质量K。
第二部分:对“距离”内涵的深化。应注意到,在交 通工具不断进步、综合交通运输体系发展以及在市场 经济作用下,“距离”已经转化为一个货币成本和时 间成本的组合概念。因此,将模型中的“距离”重构 为一个货币和时间的组合概念,即
式5中,dij日为i地与j地之间的“距离”,i代表i地与J地 之间的第i种运输方式,λij代表i地与J地之间第i种运输方 式的权重,Cij日代表i地与J地之间第i种运输方式的货币 成本,Tij代表i地与j地之间第i种运输方式的时间成本。
划分物流园区空间服务范围的引力模型假设在某一区域内有n个物流园区令由该物流园区所在地区的经济环境交通条件区位条件以及物流服务水平等因素共同决定的物流园区的竞争力为该物流园区的质量物流园区i的质量为mi
第九章 城市空间引力模型
城市空间引力模型可以用它来研究城市土地利用变化、居住、 工业、商业服务、交通道路网发展所产生的后果。 特别可用于试验城市新开发或重新开发后的影响,比较各种发 展计划,说明不同规划方案的效果。根据国外的经验,大致包 括以下几个方面。 1、一个大面积新居住区开发,或城市重新开发对上班出行情况的 影响。 2、一个新机场的建设,大量增加就业的结果,如何对周围的地区 的影响,需要什么其他的住房和交通政策。 3、一个新超级市场的建设对区域选购方式,尤其对福建其他购物 中心有什么影响。 4、新道路的修建,运输系统的变化将引起交通状况发生什么变化。 5、居住和工业的建设,由于环境质量的变化对区域的居住分布, 交通方式,特别对上班出行的影响。 6、由于石油涨价引起可达性的变化对地区有什么影响。 7、未来居住和工业发展政策的变化对区域有什么影响,这些政策 的变化将对区域战略规划引起什么变动。

关于高中地理自然界的水循环教案范本

关于高中地理自然界的水循环教案范本

关于高中地理自然界的水循环教案范本第一章:水循环概述教学目标:1. 理解水循环的概念和意义;2. 掌握水循环的主要环节;3. 了解水循环在地理环境中的作用。

教学内容:1. 水循环的定义和意义;2. 水循环的主要环节:蒸发、降水、地表径流、地下径流、冰雪融化;3. 水循环在地理环境中的作用:气候、水文、生态、地貌等。

教学活动:1. 引入话题:水循环的重要性;2. 讲解水循环的概念和意义;3. 分析水循环的主要环节及其作用;4. 案例分析:水循环在地理环境中的应用。

第二章:水循环的环节教学目标:1. 掌握水循环各个环节的特点;2. 了解水循环环节之间的联系;3. 能够分析实际案例中的水循环过程。

教学内容:1. 蒸发:太阳辐射、温度、湿度等因素的影响;2. 降水:类型、形成机制、分布规律;3. 地表径流:降雨在地表的流动过程;4. 地下径流:降雨入渗、地下水流向河流或湖泊的过程;5. 冰雪融化:温度、太阳辐射等因素的影响。

教学活动:1. 讲解各个环节的定义和特点;2. 分析环节之间的联系;3. 案例分析:观察降雨后的地表水流和地下水变化。

第三章:水循环过程分析教学目标:1. 能够分析简单的水循环过程;2. 理解水循环过程中各种因素的作用;3. 掌握水循环过程的地理意义。

教学内容:1. 单一流域的水循环过程:降雨、地表径流、地下径流、蒸发;2. 多个流域的水循环过程:河流之间的水文联系;3. 水循环过程的地理意义:资源分布、地貌形成、生态平衡等。

教学活动:1. 分析单一流域的水循环过程;2. 讲解多个流域的水循环过程及其联系;3. 案例分析:水循环过程在地理环境中的应用。

第四章:水循环与地理环境1. 理解水循环在地理环境中的作用;2. 掌握水循环与气候、水文、生态、地貌等方面的关系;3. 能够分析水循环对地理环境的影响。

教学内容:1. 水循环与气候:降水、蒸发对气候的影响;2. 水循环与水文:地表径流、地下径流对水文特征的影响;3. 水循环与生态:水分条件对生物分布和生态系统的影响;4. 水循环与地貌:流水作用对地貌形成和发展的影响。

水环境规划培训教材ppt(63张)

水环境规划培训教材ppt(63张)

水污染控制系统规划 ——流域水污染控制规划目的
➢ 确定水质标准 ➢ 确定流域内应控制的主要污染物和污染源 ➢ 确定各段水体的环境容量和各排污口的排放总量指标 ➢ 制定污染物控制和削减计划,制定水污染控制方案 ➢ 对方案进行社会、经济、技术费用效益分析、优化 ➢ 形成可供决策执行的推荐方案(可以是多个)
水污染控制系统规划 ——流域水污染控制规划内容
➢ 确定各水体用途和水质标准 ➢ 污染因子、污染源筛选,确定流域内应控制的主要污
染物、污染源和主要污染水域 ➢ 确定各段水体主要污染物的水环境容量 ➢ 分配各排污口的排放量指标(现状和趋势,安全系数) ➢ 制定污染物控制和削减计划,制定水污染控制方案 ➢ 对方案进行社会、经济、技术费用效益分析、优化 ➢ 形成可供决策执行的推荐方案(可以是多个)
➢ 关于设施建设的可行性研究报告 ➢ 说明拟建设施与现有其它设施的关系 ➢ 工程初步设计、分阶段,费用估计、进度表等 ➢ 推荐方案及可替代备选方案费用-效益分析 ➢ 推荐方案的环境影响评价 ➢ 项目所在地有关部门、专家和公众的评议 ➢ 经过地方主管机构的批准
水 环 境 规 划 培训教 材(PPT 63页)
——水质目标:源头水、水源地一级保护区及珍贵水产资 源保护区、水源地二级保护区及一般鱼类保护区、一般工 业用水及娱乐用水、农业用水及一般景观用水
——污染物特征:特定污染物、排放方式、时空密度
ห้องสมุดไป่ตู้水 环 境 规 划 培训教 材(PPT 63页)
水 环 境 规 划 培训教 材(PPT 63页)
水环境容量
——分类
水 环 境 规 划 培训教 材(PPT 63页)
2.
水环境规划基础
水环境容量 水环境功能区划分 水污染控制单元 水污染控制规划模型

环境生态学第九章

环境生态学第九章

今天我们来学习一下第九章生态系统管理人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题,也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理,对各种资源进行合理管理的问题,这样既满足当代人的需求,又不对后代人满足其需求的能力构成损害。

所以我们就先先来学习第一节生态系统管理的内涵。

生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。

它的定义就是指一、定义在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下,以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标,并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。

二、生态系统管理的内涵主要包括以下几方面:1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术,以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中;2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统;3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量;4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源,并在退化前采取措施;5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择;6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。

所以,生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现,也是实现可持续发展的手段和重要途径。

我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则:生态系统管理是以人为主体的管理行为,因为人既是生态系统的重要组分(被管理者),又是管理的实施者,管理是靠人来执行和实现的。

所以只有加强规范人的行为的法规、政策和制度的建设,提高全人类的环境保护意识,树立可持续发展观念,才能真正实现可持续的生态系统管理。

另外,生态系统管理应遵循的原则还有几个方面,它们是1.整体性原则。

整体性是生态系统的基本特性,各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律,人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。

我们建拦河大坝,就会造成枯水期的延长。

因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则,切忌人为切割。

环境系统分析复习整理 复习笔记

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。

《环境学概论》课程教学大纲

《环境学概论》课程教学大纲

附件2:《环境学概论》课程教学大纲课程中文名称:环境学概论课程英文名称:Introduction to Environmental Science课程类别:必修课程编号:课程归属单位:制订时间:2017年6月一、课程的性质、任务1.课程性质和任务《环境学概论》是环境工程、环境科学专业开设的一门专业必修课程,在专业教学中,使学生了解目前全球的环境情况,起着拓宽知识面的作用。

《环境学概论》以人类生态系统的基本原理为依据,系统论述环境的发生和发展,以及人类活动引起的主要环境要素(大气、水、土壤等)的污染问题和污染物在环境中的迁移转化规律,并以环境质量评价、环境规划及污染综合防治等方法和手段实现环境质量的调控。

本课程的目的是使学生了解环境科学的基本理论和污染物对各种环境的具体污染情况,通过本课程的学习,使学生掌握环境学的基本理论和方法,为将来各相关专业在环境科学领域的应用打下基础,同时让学生具有环境保护意识,坚持走可持续发展之路。

2.教学要求(1)通过本课的学习,使学生了解我国环境状况、资源利用情况及发展趋势,认识环境问题对人类生存的发展的危害。

增进学生对环境科学知识的了解,掌握地球环境和生态系统生态平衡的基本知识,了解可持续发展理论的形成及其内涵,以及全球可持续发展研究进展。

(2)培养学生的辩证唯物主义观点。

要求学生用辩证唯物主义观点认识环境,掌握环境变化的基本知识,认识可持续发展的重要性。

在学习基本理论的基础上,应紧密结合实际,注意调动学生的积极主动性,充分提高学生发现、分析和解决问题的能力。

(3)帮助学生树立保护地球环境、预防环境问题产生的责任感,树立正确的环境伦理道德,成为具有保护和改善环境,参与可持续发展时间能力的新一代大学生。

(4)要求学生结合所学生物学基础理论分析相关环境问题,拓展学生知识面。

通过对人与自然环境和谐发展的深入理解,使学生建立正确的人生观、价值观和世界观。

3.适用专业环境科学、环境工程、地球科学4.本门课程与其它课程的关系本课程系统介绍了环境、环境问题与环境科学、大气环境、水体环境、土壤环境、固体废物与环境、生物环境、环境规划以及人口、能源、资源与环境的关系,它帮助学生较为全面的人是人与自然的关系,是环境科学与工程专业其他环境课程开展基础、入门课程。

《市政学》第九章考点手册

《市政学》第九章考点手册

《市政学》第九章城市生态管理065 城市生态系统的含义和组成要素(★三级考点,选择)1.生态系统是指由植物、动物以及微生物构成的生命系统与由气候、土壤、地貌、纬度等构成的环境系统所组成的相互促进、相互制约的多要素、多层次的复合整体。

2.生态系统的组成要素:成分、结构、功能3.城市生态系统是特定地域内的人口、资源、环境通过各种相生相克的关系,建立起来的社会、经济、自然的复合体;是城市产生和发展的物质基础,是人类生存和发展不可或缺的物质因素。

4.城市生态系统组成要素:生物组成要素、非生物组成要素及人类和社会经济要素。

066 城市生态系统的特点和功能(★★二级考点,选择、简答)1.城市生态系统的特点:(1)城市生态系统是以人为主体的复合生态系统,人起着重要的支配作用;(2)城市生态系统具有非完整性,对外依赖性很强;(3)城市生态系统具有非稳定性;(4)城市生态系统具有脆弱性。

2.城市生态系统平衡的决定因素:(1)城市规模与地区资源的平衡;(2)城市人口与土地空间的平衡;(3)生产设施与基础设施、生活服务设施的平衡;(4)城市“三废”排放与环境容量的平衡;(5)劳动力数量与职业岗位的平衡;(6)各类产业之间的平衡;(7)社会生产与消费之间的平衡;(8)城乡物资供应与居民需求的平衡。

3.城市生态系统平衡的标志:城市生态系统结构与功能相协调,城市生态系统结构和功能最优化,实现人口、资源、设施、环境相协调,环境清洁、安全、优美、舒适。

4.城市生态系统的功能(1)生产功能;(2)生活功能;(3)还原净化和资源再生功能。

067 城市生态环境的质量及其标准(★★二级考点,选择、简答)1.城市生态环境质量最基本、最重要的方面可以通过环境污染程度来衡量。

2.按照城市生态环境的组成要素,城市生态环境质量可以分为大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、声环境质量等;按照城市生态环境要素的性质,城市生态环境质量可以分为物理环境质量、化学环境质量和生物环境质量。

借助水资源和水能资源进行地理教案的跨学科融合

借助水资源和水能资源进行地理教案的跨学科融合

借助水资源和水能资源进行地理教案的跨学科融合第一章:水资源概述1.1 教学目标:了解水资源的定义和重要性掌握水资源的分布和利用情况认识水资源的保护和可持续发展的重要性1.2 教学内容:引入水资源的定义和作用介绍全球水资源的分布情况探讨我国水资源的利用和管理强调水资源的保护和可持续发展的重要性1.3 教学活动:展示水资源图片和数据,引起学生对水资源的关注分组讨论水资源的利用和保护措施学生进行水资源知识竞赛,加深对水资源知识的掌握第二章:水能资源的开发与利用2.1 教学目标:了解水能资源的定义和特点掌握水能资源的开发和利用技术认识水能资源的环境影响和可持续发展的重要性2.2 教学内容:引入水能资源的定义和特点介绍水能资源的开发技术,如水电站建设探讨水能资源的利用和环境影响强调水能资源的可持续发展和环境保护的重要性2.3 教学活动:展示水能资源开发和利用的案例,引起学生对水能资源的兴趣分组讨论水能资源的环境影响和可持续发展措施学生进行水能资源知识竞赛,加深对水能资源知识的掌握第三章:水资源的保护和可持续发展3.1 教学目标:了解水资源保护和可持续发展的概念掌握水资源保护和可持续发展的措施认识水资源保护和可持续发展的重要性3.2 教学内容:引入水资源保护和可持续发展的概念介绍水资源保护和可持续发展的措施,如节水措施、水资源管理探讨水资源保护和可持续发展的挑战和机遇强调水资源保护和可持续发展的重要性3.3 教学活动:展示水资源保护和可持续发展的案例,引起学生对水资源保护和可持续发展的关注分组讨论水资源保护和可持续发展的措施和挑战学生进行水资源保护和可持续发展知识竞赛,加深对水资源保护和可持续发展知识的掌握第四章:水资源的利用和节水技术4.1 教学目标:了解水资源的利用和节水的概念掌握水资源的利用和节水技术认识水资源的合理利用和节水的重要性4.2 教学内容:引入水资源的利用和节水的概念介绍水资源的利用技术,如农田灌溉、城市供水探讨节水技术的重要性和发展趋势强调水资源的合理利用和节水的重要性4.3 教学活动:展示水资源的利用和节水的案例,引起学生对水资源利用和节水的关注分组讨论水资源的利用和节水技术学生进行水资源利用和节水知识竞赛,加深对水资源利用和节水知识的掌握第五章:水资源的保护和环境教育5.1 教学目标:了解水资源保护和环境教育的概念掌握水资源保护和环境教育的措施认识水资源保护和环境教育的重要性5.2 教学内容:引入水资源保护和环境教育的概念介绍水资源保护和环境教育的措施,如水资源保护法律法规、环境教育课程探讨水资源保护和环境教育的挑战和机遇强调水资源保护和环境教育的重要性5.3 教学活动:展示水资源保护和环境教育的案例,引起学生对水资源保护和环境教育的关注分组讨论水资源保护和环境教育的措施和挑战学生进行水资源保护和环境教育知识竞赛,加深对水资源保护和环境教育知识的掌握第六章:水资源的模拟实验6.1 教学目标:学习水资源的循环过程和分布特点掌握水资源的模拟实验方法和技术培养学生的实践操作能力和科学思维6.2 教学内容:介绍水资源的循环过程和分布特点讲解水资源的模拟实验方法和技术,如水循环模型、降雨实验展示水资源模拟实验的案例和结果强调实验操作的安全性和准确性6.3 教学活动:组织学生进行水资源模拟实验,观察和记录实验结果分组讨论实验现象和结果,分析水资源的循环和分布规律第七章:水能资源的探索与实践学习水能资源的开发和利用技术掌握水能资源的探索和实践方法培养学生的实践操作能力和创新思维7.2 教学内容:介绍水能资源的开发和利用技术,如水电站建设、水轮机工作原理讲解水能资源的探索和实践方法,如水能资源调查、水轮机制作展示水能资源探索和实践的案例和成果强调实践操作的安全性和创新性7.3 教学活动:组织学生进行水能资源探索和实践,操作水轮机等设备分组讨论实践过程中的问题和解决方法,总结水能资源的开发和利用经验第八章:水资源与环境问题的综合分析8.1 教学目标:学习水资源与环境问题的关系掌握水资源与环境问题的综合分析方法培养学生的综合分析和解决问题的能力8.2 教学内容:介绍水资源与环境问题的关系,如水污染、水资源短缺讲解水资源与环境问题的综合分析方法,如案例分析、数据解读分析水资源与环境问题的案例,如水资源短缺解决方案、水污染治理措施强调综合分析的全面性和科学性组织学生进行水资源与环境问题的案例分析,提出解决问题的方案分组讨论案例中的问题和解决方法,总结水资源与环境问题的综合分析经验第九章:水资源的跨学科融合与应用9.1 教学目标:学习水资源的跨学科知识,如地理、环境、工程等掌握水资源的跨学科融合方法与应用培养学生的跨学科思维和综合应用能力9.2 教学内容:介绍水资源的跨学科知识,如地理信息系统、环境影响评价、水资源工程讲解水资源的跨学科融合方法,如项目研究、案例分析展示水资源跨学科融合与应用的案例和成果强调跨学科融合的创新性和实用性9.3 教学活动:组织学生进行水资源跨学科融合项目研究,分工合作完成项目任务分组讨论项目中的问题和解决方法,总结水资源跨学科融合与应用经验第十章:水资源保护的案例研究10.1 教学目标:学习水资源保护的实践案例掌握水资源保护的案例研究方法培养学生的实践操作能力和综合分析能力10.2 教学内容:介绍水资源保护的实践案例,如湿地保护、河流治理讲解水资源保护的案例研究方法,如实地考察、数据收集分析水资源保护案例中的问题和对策,如水资源利用效率提高、水污染治理强调案例研究的全面性和科学性10.3 教学活动:组织学生进行水资源保护的案例研究,进行实地考察和数据收集分组讨论案例中的问题和解决方法,总结水资源保护的案例研究经验第十一章:水资源的未来挑战与机遇11.1 教学目标:了解全球水资源面临的挑战和机遇掌握水资源管理和保护的未来趋势培养学生的未来视野和批判性思维11.2 教学内容:探讨全球水资源面临的挑战,如气候变化、人口增长分析水资源管理和保护的未来趋势,如智能化管理、可持续发展介绍水资源创新技术和发展理念,如海绵城市、无人机监测强调水资源问题的复杂性和解决方法的多样性11.3 教学活动:组织学生进行水资源未来挑战与机遇的讨论,提出自己的观点和建议分组分析水资源挑战和机遇的案例,总结未来水资源管理和保护的经验第十二章:水资源的智能化管理12.1 教学目标:了解水资源智能化管理的概念和重要性掌握水资源智能化管理的技术和方法培养学生的技术应用能力和创新思维12.2 教学内容:介绍水资源智能化管理的概念和重要性,如大数据、物联网讲解水资源智能化管理的技术和方法,如水量预测、自动化监测展示水资源智能化管理的案例和成果,如智慧水利平台、节水控制系统强调智能化管理的技术创新和实际应用12.3 教学活动:组织学生进行水资源智能化管理的技术演示,操作智能监测设备分组讨论智能化管理的技术应用和解决方法,总结水资源智能化管理的经验第十三章:水资源的可持续发展与社会责任13.1 教学目标:了解水资源可持续发展的概念和重要性掌握水资源可持续发展的方法和策略培养学生的社会责任感和可持续发展思维13.2 教学内容:介绍水资源可持续发展的概念和重要性,如公平性、效率性讲解水资源可持续发展的方法和策略,如水资源规划、公众参与探讨水资源可持续发展与社会责任的案例,如企业水资源管理、社区节水活动强调可持续发展的重要性和社会责任的行动13.3 教学活动:组织学生进行水资源可持续发展与社会责任的讨论,提出自己的观点和建议分组分析水资源可持续发展案例,总结可持续发展和社会责任的经验第十四章:水资源的多元文化与全球视野14.1 教学目标:了解水资源在全球不同文化和地区的特点和挑战掌握水资源管理和保护的多元文化视角培养学生的全球视野和文化交流能力14.2 教学内容:介绍水资源在全球不同文化和地区的特点和挑战,如干旱地区、发展中国家讲解水资源管理和保护的多元文化视角,如当地知识、跨文化交流探讨水资源管理和保护的全球视野案例,如国际合作项目、全球水资源治理强调全球视野和文化多样性的重要性14.3 教学活动:组织学生进行水资源多元文化与全球视野的讨论,提出自己的观点和建议分组分析水资源在全球不同文化和地区的案例,总结多元文化和全球视野的经验第十五章:水资源综合教学案例设计与实践15.1 教学目标:学习水资源综合教学案例的设计方法掌握水资源综合教学案例的实践操作培养学生的综合教学能力和实践操作能力15.2 教学内容:介绍水资源综合教学案例的设计方法,如案例选择、教学目标确定讲解水资源综合教学案例的实践操作,如案例分析、实践活动安排展示水资源综合教学案例的实践成果,如学生作品、教学评价强调综合教学案例设计的创新性和实用性15.3 教学活动:组织学生进行水资源综合教学案例的设计与实践,分工合作完成案例设计分组讨论案例设计中的问题和解决方法,总结水资源综合教学案例设计的经验重点和难点解析本文主要介绍了借助水资源和水能资源进行地理教案的跨学科融合的十五个章节。

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第九章水环境规划第一节规划的原则与依据一、规划目标与水功能区划分水环境规划的主要目标是通过对水污染物排放的合理组织与控制,保证水体的水质满足人类生活、生产,以及生态与景观的需求。

一般说来,水环境规划是一个多目标规划,涉及生态环境、经济技术、社会生活的各个方面。

作为一个具体规划,其主要的目标是水质和实现水质目标的费用。

人们对水质的需求体现在水功能区目标上。

水功能区是指为满足水资源开发和有效保护的需求,根据自然条件、功能要求、开发利用现状,按照流域综合规划、水资源保护规划和经济社会发展要求,在相应水域按其主导功能划定并执行相应质量标准的特定区域。

地表水的水功能区一般分为水功能一级区和水功能二级区。

水功能一级区分为保护区、缓冲区、开发利用区和保留区四类。

在水功能一级区中的开发利用区中又可以划分为七类二级区,它们是:饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区。

每一类水功能区都对应特定的水质标准(表9-1)。

水功能区的划分是水环境质量标准在具体水域的具体应用,是水环境规划的依据。

水功能区的划分需要遵循“自上而下”的原则,即从流域层次上制订宏观的功能区划,然后从区域或城市的角度制订具体的功能区划。

表9-1 水功能区划分的条件指标和水质标准二、水环境容量与允许排放量环境容量一词早先用于描述某一地区的环境对人口增长和经济发展的承载能力。

20世纪70年代初,针对当时的环境污染和公害肆 一级区 二级区 区划条件 区划指标 执行水质标准保护区 国家级、省级自然保护区;具有典型意义的自然生境;大型调水工程水源地;重要河流的源头集水面积、水量、调水量、水质级别 I ~Ⅱ级或维持现状缓冲区 跨地区边界的河流、湖泊的边界水域;用水矛盾突出的地区之间的水域 省界断面水域;矛盾突出的水域按实际需要执行相关标准或按现状控制 饮用水源区 现有城镇生活用水取水口较集中的水域;规划水平年内设置城镇供水的水域城镇人口、取水量、取水口分布等 Ⅱ~Ⅲ类工业用水区 现有或规划水平年内设置的矿企业生产用水集中取水地 工业产值、取水总囊、取水口分布等 Ⅳ类农业用水区现有或规划水平年内需要设置的农业灌溉集中取水地 灌区面积、取水总量、取水口分布等 V 类 开发利用区渔业用水区自然形成的鱼、虾蟹、贝等水生生物的产卵场、索饵场。

越冬场及回游通道天然水域中人工营造的水生生物养殖场 渔业生产条件及生产状况 《渔业水质标准》并参照执行Ⅱ~Ⅲ类景观娱乐用水区休闲、度假、娱乐、水上运动所涉及的水域;风景名胜区所涉及的水域 景观、娱乐类型、规模、用水量 执行《景观娱乐用水水质标准》或Ⅲ~Ⅳ类过渡区下游用水的水质高于上游水质状况,有双向水流且水质要求不同的相邻劝能区之间的水域 水质、水量 出流断面水质达到相邻功能区的水质要求排污控制区 接受含可稀释、降解污染物的污水的水域;水域的稀释自净能力较强,有能力接纳污水的水域污水量、污水水质、排污口的分布 出流断面水质达到相邻功能区的水质要求 保留区 受人类活动影响较少、水资源开发利用程度较低的水域;目前不具备开发条件的水域;预留今后发展的水资源区 水域水质及其周边的人口产值、用水量等按现状水质控制虐,环境容量一词被应用到环境保护领域。

环境容量的定义为:一个环境单元在满足环境目标的前提下,所能接受的最大污染物量。

在环境容量的约束下,污染源的最大排放量称为允许排放量。

1.影响环境容量与允许排放量的因素环境容量的大小既决定于环境自身的特征,也与污水的特性及排放方式有关。

具体体现为:(1)受体环境自身的特点环境稀释、迁移、扩散能力是环境特点的重要表征。

一般来说环境单元的稀释能力取决于环境对象的容积,环境单元容积越大,稀释能力越高;污染物在环境中的迁移能力是环境介质运动特征(例如速度)的函数,环境介质运动速度越高,迁移能力越强;污染物在环境介质中的扩散,既决定于介质运动状态,也与污染物自身的性质有关。

通常,湍流条件下的扩散条件要比层流好。

(2) 污染物质的特点同样一个环境单元对于不同的污染物具有不同的容纳能力,主要取决于污染物的扩散特性与降解特性。

在自然状态下不能降解且具有累积效应的污染物的环境容量远小于可降解的污染物。

(3) 人们对环境的利用方式环境容量可以认为是一种潜在的资源,可用于净化污染物质。

与其他资源一样,环境资源的利用也存在效率问题,污水深海排放的扩散管、烟气排放的高架烟囱就是提高环境资源利用效率的例证。

(4) 环境质量目标 接纳污染物的环境单元存在一定的使用功能,功能目标是人为确定的,不同的环境目标对应不同的环境标准。

所采用的环境标准不同,环境容量也不同。

一般说来,环境目标越严格,环境容量越低。

上述四个因素在一个实际的环境单元里相互影响、相互制约。

在环境规划和环境管理中一旦确定了环境功能,人们能够控制的因素仅仅是污染物的排放方式。

不同的排放方式对河流水质产生不同的影响。

在各种污染物排放方式中,污染物的完全分散排放(即污染物与河水完全混合)可以获得最大的水体污染物容纳量。

也就是说,完全分散的排放方式所对应的污染物容纳量就是水体的环境容量;与其他排放方式相对应的污染物容纳量都称之为允许排放量。

环境容量是允许排放量的极限值。

2.河流环境容量与允许排放量(1) 河流的环境容量 污染物进入环境以后,存在随环境介质的推流迁移、污染物质点的分散以及污染物的转化与衰减三种主要的运动形态。

如果将所研究的环境看成一个存在边界的单元(图9-1),Q 代表环境介质的流量,反映了推流的作用;S 代表进入环境的污染物总量;C O 代表环境介质中某种污染物的原始浓度;C 代表环境介质中污染物的允许浓度(即某种环境标准值)。

完全混合模型可以写成:o r dCV Q C Q C S V dt =-++ (9-1)当系统的出水满足环境质量目标时,进入环境的污染物总量就是该环境单元的环境容量:o r dCS V Q C Q C V dt =-+- (9-2)如果讨论稳态问题,则:o S Q C Q C rV =-- (9-3)如果反应项只考虑污染物的衰减,即r =-kC ,那么,环境容量S 可以表达为:()o o S Q C Q C kC V Q C C kC V =-+=-+ (9-4)式中,k 是污染物降解速度常数。

由上式可以看出,环境容量由两部分构成:第一部分称之为目标容量,决定于水体的流量、环境质量目标与本底值之差;第二部分称之为降解容量,与污染物的降解性能有关,降解速度越高,降解容量越大。

由于污染物在河段中均匀分布,环境容量与河段的分割方式无关。

【例9-1】河段长10km,平均水深1.6m,平均宽度12m,流量1.5m3/s,上游河水BOD s浓度3.5mg/L,降解速度常数0.8d-1。

分别计算当河流执行Ⅱ类标准和Ⅲ类标准时的环境容量。

解:已知Ⅱ类标准和Ⅲ类标准的BODs浓度分别为3mg/L和4mg/L。

执行Ⅱ类标准时,BOD5的环境容量:S=Q(C-C o)+kCV=-64800(g/d)+460800(g/d) =396000(g/d) =396 (kg/d)执行Ⅲ类标准时,BOD s的环境容量:S=Q(C-C o)+kCV=64800(g/d)+460800(g/d)=525600(g/d)=525.6(kg/d) 计算结果表明,如果能够使污染物在整个河段上均匀分布,在执行Ⅱ类环境质量标准时,河段BOD s的环境容量为396kg/d;在执行Ⅲ类环境质量标准时,则为525.6kg/d。

同时,从例9-1可以看出,当水质目标为Ⅱ类时,目标容量出现负值,但由于衰减容量较大,河段的环境容量仍然为正值。

(2) 河流允许排放量的计算一般情况下,污染物的排放不可能均匀分布在河段中,因此不可能完全利用河段的环境容量。

这时,可以根据污染物的排放方式,分别计算污染物的允许排放量。

在河流中,可以分为三种情形进行讨论。

情形1 一维环境,集中排放,没有混合区。

此时由于不存在混合容积,所以不存在降解容量。

污染物以点源的方式进入河流,水质的最不利点就发生在排放口附近。

排放口附近的 BOD 5浓度可以用下式计算:C 1='o C Q qCQ q ++式中,q 为污水流量;C '为污水中污染物的浓度。

当C l 为给定的水质标准C s 时,用G 表示污染物的允许排放量,即G=qC '=C s (Q +q ) - C o Q =Q (C s - C o )+C s q (9-6)如果污水流量相对于河水流量可以忽略,则G=C s (Q+q )-C o Q=Q(C s -C o ) (9-7)与式(6-4)相比较可以发现,情形1的允许排放量等于相同条件下的目标容量。

【例9-2】数据同例9-1,计算一维河流、无混合区时的允许排放量。

解:执行Ⅱ类标准时:G=Q(C s -C o )= -64800 (g/d)=-64.8(kg/d)执行Ⅲ类标准时:G=Q(C s -C o ) =64800(g/d) =64. 8(kg/d)从例9-2的计算结果可以看出,由于此时不存在衰减容量。

当采用Ⅱ类水质标准时,允许排放量出现了负值,即此时不存在允许排放量。

情形2 一维环境,污水集中排放,存在混合区。

混合区内的水质允许违反既定的水质标准,而在混合区的下边界处应该达到水质标准。

混合区的范围定义为排放口下游一段给定距离内的区域。

在这种情况下,允许排放量包括两部分,即目标允许排放量和降解允许排放量,推导如下:C=C 混e -kt =('o Q C qC Q q ++)e -kt允许排放量:G =qC'= (Q +q )Ce kx/ux --QC o (9-9)如果忽略污水流量,则允许排放量为: G =Q (Ce kx/u x --C o ) (9-10)混合区的长度根据管理的要求确定。

【例9-3】数据同例9-2,假定混合区长度为lkm ,计算允许排放量。

解:根据给定数据,河段中的流速为:1.50.078(/)6.75(/)1.6x u m s k m d ===⨯1.2 采用Ⅱ类标准,即C= 3mg/L 时,允许排放量为:G=Q(Ce kx/ux -C o )-1.5×86400(3e o.6/6. 75-3.5)=-28.7(kg/d) 果用Ⅲ类标准,即C= 4mg/L 时,允许排放量为:G= Q(Ce kx/ux -C O ) =1.5×86400(4e 0.6/6.75 -3.5)=112.9(kg/d)存在混合区时,增加了混合区内的降解量,河段的允许排放量大于没有混合区的情景。

3.湖泊水库的环境容量与允许排放量(1) 湖库的环境容量 由于湖泊与水库的水力停留时间较长,污染物存在累积效果,不同季节的污染物会产生叠加效应,点源污染物和非点源污染物都需要考虑。

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