线性规划法在水环境容量计算中的应用

与其他求解水环境容量的方法相比,线性规划法既求解了河流的水环境容量,同时水环境容量得到合理的分配.本文以成都市青白江区毗河河段为例,在建立了一维水质模型基础上,用线性规划法求解该河段水环境容量,计算结果表明:COD的水环境容量为2 225 t/a, NH3-N的水环境容量为114 t/a,在此基础上,提出了相应的水环境规划方案.为保证区域内总量控制目标的实现,沿河污染源应配置相应污水处理项目并调整工业布局.     

河流水环境容量预测方法研究

本文强调了水环境容量预测是水环境总量控制的基础，也是水环境治理优化方案的决策依据.文中针对中、小河流河宽和深度相对较小，污染物在断面上分布较均匀的特点，对其水环境容量的预测方法及必须考虑的条件进行了研究，提出了一套河流水环境容量的预测模式。     

拉萨河流经拉萨市城区段水环境容量计算

根据水环境容量的计算目的和计算步骤，通过收集拉萨河城区段相关资料，对该河段水环境容量进行了计算，结论是在现有污染源排放情况下，拉萨河城区段还存在较大的水环境容量。     

北洛河水环境容量研究

本文从水生态、水环境出发,利用收集的监测数据和水文资料以及水域功能区划分的结果,根据北洛河的河流特点、功能区划结果以及水质目标,推导出河段水环境容量计算公式,计算出90Z保证率下的水环境容量。     

基于区间数理论的河流水环境容量计算

基于河流水环境系统的随机、模糊与灰色等不确定性,将水环境系统参数定义为区间数。在此基础上,通过将常规的确定性模型参量区间化,建立了河流水环境容量计算区间数模型。根据该模型,可以计算得到河流水环境容量区间值。结合渭河关中段实例研究表明,基于区间数理论计算河流水环境容量,理论上可行,计算结果可信。     

沙颍河安徽段水环境容量计算及动态分析

基于对沙颍河安徽段污染负荷的调查以及水质和流量监测数据的分析,采用MIKE11模型建立水流与水质模型,采用线性规划法,以入淮河干流Ⅲ类水为水质目标,计算沙颍河安徽段水环境容量并分析其动态特征。结果表明:沙颍河安徽段CODMn和氨氮年水环境容量分别为2.39万、0.76万t/a;受流量及上游水质影响,CODMn和氨氮水环境容量月变化较大,8月水环境容量最大,分别为3 557、1 363 t,3月水环境容量最小,分别为621、181 t;上游水质对沙颍河安徽段水环境容量影响显著。     

基于一维水质模型的平原河网水环境容量计算

平原河网地区的水环境治理修复是一项艰巨复杂的综合系统工程,合理计算水体的水环境容量,对于确定水环境综合治理工程的规模尤为重要。以上海市闵行区某镇水生态修复三期工程项目研究区为例,通过构建一维水质模型计算了研究区各河段不同时期的水环境容量,分析了各河段水环境容量的时间变化过程,确定了平原河网水环境综合治理工程中的污染负荷削减比例,为水环境管理提供支持。     

河流水环境容量计算方法研究

为了给河流污染物容量总量控制提供技术支持,以赣江下游化学需氧量和氨氮水质因子为例,提出了动态水文条件下基于WESC2D(Two Dimensional Water Environment Simulation Code)模型水质模拟和粒子群算法中RPSM(Repulsive Particle Swarm Method)非线性优化的河流水环境容量计算方法。该方法直接以水质目标空间约束控制断面允许平均期浓度及超标重现期为条件计算水环境容量,相对于以稳态设计水文条件间接控制风险进行模拟计算的方法,更有利于控制容量计算的风险,同时,因不受Courant数限制的WESC2D模型与无需试算的非线性规划方法有机结合,灵活易用,可以显著地提高容量计算的效率。计算结果表明,赣江下游化学需氧量水环境容量为71 233.4t/a,氨氮水环境容量为2 361.8t/a。该结果可为赣江下游污染物总量分配方案的制定提供决策依据。     

汉江水环境容量分配研究

通过对水环境容量分配中公平性问题的讨论和分析，提出公平性问题应综合考虑个体在地理位置、污染控制费用、人口数量和所属行业的差异。同时，将环境容量分配可视为拥有的资源在所属部门之间分配问题来考虑，确定了一种基于公平和效益相互协调机制下的水环境容量分配模型，并运用两层数学规划理论，提出了基于模糊满意度函数的求解方法，并将建立的环境容量分配方法应用于汉江流域，提出总量控制河段内各污染单元所分配的环境容量取舍空间。     

Bi-objective analysis of waste load allocation using fuzzy linear programming

Because of its complexity from both a legal and economic standpoint, the problem of optimal waste load allocation is multiobjective by nature and should be treated accordingly. To perform this task, an optimization technique known as fuzzy linear programming is utilized in solving a multiple-discharge, two-objective waste load allocation problem. The two objectives considered are: (1) the maximization of waste discharge and (2) the minimization of the largest difference in equity measure between the various dischargers. Results from this study reveal that fuzzy linear programming is a valuable tool for solving the multiple-objective water quality management problems. Moreover, it is shown that the selection of a linear or logistic membership function in providing preference criteria between the two objects, has no effect on the best compromising solution.     

考虑取水口和支流的河流纳污能力计算模型研究与应用

为了给入河污染物总量控制以及明确水功能区限制纳污红线提供技术支持,本文基于一维稳态条件下的水质模型,建立了考虑取水口和支流的分段求和模型来计算河流纳污能力。该模型以排污口、取水口或支流入口为控制断面将功能区划分为若干河段,确定各河段的流速,逐段计算纳污能力。相对于传统纳污能力计算模型,模型在考虑了支流和取水的基础上,能更灵活地对应功能区水质目标等级在水环境质量标准限值范围内合理选择水质目标浓度,从而避免出现纳污能力过严格或过宽松的情况。将模型应用于渭河干流陕西段,考虑取水口和支流的模型计算结果为73 814.43 t a,相比于断首控制模型的36 159.96 t a和功能区段末模型的85 365.49 t a,考虑取水口和支流的模型计算结果更适中,同时模型可以得出任意两个控制断面之间的纳污能力;模型中考虑了取水口、支流及分段流速等因素,得到的纳污能力也更科学、合理,能为明确水功能区限制纳污红线及入河污染物总量控制提供技术支持。     

基于补水配置情景的河流水质及环境容量研究——以汾河干流为例

汾河流域是山西省的政治文化中心和重要农业产区,也是全国的主要能源基地分布区域,该流域目前面临严重的水生态问题,而生态补水是改善水生态质量的一项重要举措。为定量评价生态补水对流域水质与水环境容量的影响,本文构建了汾河水质水量联合模拟平台,以污染源负荷和生态补水配置情景为基础,考虑2种不同补水方案,评价了汾河干流30个主要断面的水质状况与水环境容量。结果表明,现状水资源条件下汾河COD和氨氮容量分别为2.67万和0.14万t/a;生态补水方案可有效改善水质,低生态补水方案补水2.5亿m3,由于考虑了生态需水,对水环境容量影响不大;高补水方案补水3.9亿m3,可相应提高汾河干流COD8%和氨氮12%的水环境容量。     

基于补水配置情景的河流水质及环境容量研究

黄河最重要的子流域之一汾河流域是山西省的政治文化中心和重要农业产区,也是全国的主要能源基地,汾河流域目前面临严重的缺水与水生态问题,而生态补水是一项重要举措。为定量评价生态补水对流域水质与水环境容量的影响,本文构建了汾河水质水量联合模拟平台（FRSYS）,由5个子模型构成,以污染源调查计算和生态补水配置情景为基础,考虑了两种不同补水方案条件下,对汾河干流30个主要断面的水质状况与水环境容量进行了定量评价。结果表明,汾河流域年排放污染物COD和氨氮分别为5.34和0.96万吨/年,太原及其下游断面未能达到目标要求,太原、临汾断面的水质较差;现状水资源条件下汾河COD和氨氮的容量分别为2.67和0.14万吨/年,生态补水方案可有效改善水质状况,低生态补水方案补水2.5亿m3,对水环境容量影响不大,高补水方案补水3.9亿m3,可相应提高汾河干流COD和氨氮8%和12%的水环境容量。     

WASP6水质模型在渭河流域水环境容量解析中的应用

将WASP6水质模型应用于渭河流域陕西片,分析流域水环境的污染现状,并采用模型试错法模拟计算渭河陕西段水环境容量,并对比分析节水增流前后水质变化,根据分析结果提出节水增流减污的水污染控制方案,为渭河的污染治理提供依据。     

面向水环境改善的城市河网动态水环境容量

为掌握城市河网动态水环境容量变化规律,构建了基于“空-地-水”一体化模型体系的城市河网动态水环境容量计算模型,以粤港澳大湾区惠州市金山湖流域为研究区域,定量核算了2017年金山湖流域COD和TP动态水环境容量。结果表明,模型模拟的流量、COD和TP浓度率定、验证的相对误差均在14.04%以内;2017年,金山湖流域COD和TP水环境容量整体呈先增大后减小的趋势,受降雨影响显著,逐日容量变化范围分别为238.55~3 027.49 kg/d和3.73~58.02 kg/d;枯水期水环境容量较小且与降水量负相关;丰水期的大雨或暴雨时期水环境容量明显提升,中小雨时期COD容量与降水量负相关,TP反之;保障生态基流能明显改善容量不足的问题,全年动态生态流量保障对金山湖流域水质达标率提升效果明显。     

城市水权分配机会的多目标规划模型

本文经过分析论证决策向量与机会函数之间的关系,建立起城市初始水权配置的随机相关机会多目标规划模型,以处理水权配置中水资源、需水等随机性变化特征量对规划决策的影响;通过决策者提供的各种水源可分配水权量组合,各类用水户需水权组合和保证率信息,运用建立的模型,应用随机模拟的遗传算法,计算出水权分配的优化决策变量。应用实例证明建立的模型和计算方法是可行的。     

Principal-subordinate hierarchical multi-objective programming model of initial water rights allocation

The principal-subordinate hierarchical multi-objective programming model of initial water rights allocation was developed based on the principle of coordinated and sustainable development of different regions and water sectors within a basin. With the precondition of strictly controlling maximum emissions rights, initial water rights were allocated between the first and the second levels of the hierarchy in order to promote fair and coordinated development across different regions of the basin and coordinated and efficient water use across different water sectors, realize the maximum comprehensive benefits to the basin, promote the unity of quantity and quality of initial water rights allocation, and eliminate water conflict across different regions and water sectors. According to interactive decision-making theory, a principal-subordinate hierarchical interactive iterative algorithm based on the satisfaction degree was developed and used to solve the initial water rights allocation model. A case study verified the validity of the model.     

大汶河水环境承载能力的分析与计算

利用实地调查、勘察和监测数据资料，根据流域可持续发展和南水北调东线工程实施的要求，应用系统分析方法及物质循环和能量平衡原理，借助数学模型对大汶河水环境承载能力进行了分析计算，其计算结果可为流域排污总量控制规划和生态环境的综合治理以及南水北调东线工程的实施提供科学依据。     

邯郸市滏阳河纳污能力及模型参数影响分析

分析邯郸市滏阳河水质及入河排污口排污现状,根据各计算单元用水现状和水质目标,利用一维水质模型计算水体COD和NH3-N纳污能力。对污染源概化、设计流量、流速、污染物综合衰减系数等设计条件对计算结果的影响进行分析。结果表明,受上游水库控制,滏阳河枯水期纳污能力高于汛期,现状入河排污量大于纳污能力,需要对现状入河污染物总量进行削减。