基于WebGIS的水环境模拟关键技术研究

近年来随着水环境模拟领域的发展出现了较多水环境数学模型,目前日益成熟的WebGIS技术是使模型使用变得简单化和直观化的一大途径.是在通过Flex和ArcGIS Server搭建WebGIS系统平台的基础上,利用PHP进行WebGIS和水环境模拟模型的数据交互,实现系统平台和数值模型的松散耦合.用户在浏览器端进行模型输入条件的设置,模型在远程服务器端进行运行计算,反馈的模拟结果通过RIA在WebGIS中进行多元化动态展示.该方法对一般模型具有适用性,可降低模型使用门槛,提高模拟结果展示和分析能力.     

基于投影寻踪的资源环境综合绩效评估方法研究

资源环境综合绩效评估是建设节约型社会的一项基础工作.在传统的资源环境综合绩效指数中,各种资源消耗和污染物排放绩效的权重相等,导致综合评价结果的合理性受到影响.针对该问题,通过构建投影指标函数和采用遗传算法对投影方向进行优化,提出了基于投影寻踪的资源环境综合绩效评估方法,并应用于2007年中国各省、直辖市和自治区的资源环境绩效评估.研究结果表明,中国资源环境绩效水平空间差异明显,呈现东部高西部低的特征,因此必须合理调整西部地区的经济结构,提高资源利用效率和加强环境保护,实现可持续发展.该方法的权重取值较为客观和科学,评估结果合理,值得推广应用.     

城区水源地污染风险评估方法及实例研究

为评估水源地各类风险源对水源水质的潜在影响,构建了以压力-状态-响应模型为框架、基于GIS的水源地风险评估方法。该方法以风险源特征、生态、健康及环境影响因子和污染控制为指标,定量确定其计算方法,对指标值标准化后根据其权重求和,最终获得风险源风险值。以深圳水库固定风险源、交通风险源和沙湾河泄洪风险为例进行了风险评估。结果表明,交通风险及沙湾河泄洪风险较大,固定源风险较小。实例评估表明该方法切实可行。     

人工神经网络在深圳市水库富营养化评价中的应用

对富营养化评价标准进行插值获取大量的样本,建立了基于BP人工神经网络的富营养化评价模型。将模型应用于评价深圳市13座主要水库的富营养化状况,对其成因进行分析,并提出了对策与建议。研究结果表明,石岩水库与深圳水库为轻度富营养化,占评价水库总数的15.4%;西丽水库等11座水库为中营养,占评价水库总数的84.6%。人工神经网络用于建立湖库富营养评价模型是适合的。     

佛山水道引水对环境容量影响研究

采用污染负荷优化分配的线性规划方法,通过感潮河网水环境数学模型模拟得出污染贡献率。求取不同引水方案时佛山水道的环境容量,并建立引水量与环境容量的回归方程。研究结果表明,环境容量与引水量呈线性递增关系。根据回归方程可反推得出引水方案或削污方案,为引水与截污的实施提供了数据支持,并且对佛山水道综合整治的优化决策具有指导意义。     

深圳市河流水污染治理与雨洪利用研究

在深圳市水污染治理已有规划研究的基础上,以三条跨界河流为例,根据饮用水源地功能和交接断面水质目标,研究通过流域产业结构调整及控制人口增长,提高污水收集率和处理率,同时采取流域径流调节、污水资源化、枯季补水增容、人工湿地系统净化、干流河道渠化与生物生态技术等一系列措施,治理河流水污染问题。利用河流水质模型QUAL-Ⅱ,对多种措施进行论证和优化,使原规划治理方案进一步得到完善。结果表明,在采取90%以上截污率截污、干流渠化和滞留塘技术、枯季补水、污水处理后不排入河流或经深度处理达GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质后排入河流几项措施的情况下,可同时实现河流水污染治理和雨洪资源利用的目标,彻底改善深圳市水环境质量,缓解水资源难以为继的约束。     

基于投影寻踪的广东省资源环境绩效评估与分析

采用基于投影寻踪的资源环境综合绩效指数（REPIPP）,对2007年广东省各市的资源环境绩效进行了评估与分析。研究结果表明,全省资源环境绩效水平空间差异明显,呈现珠江三角洲地区高于东西两翼和粤北地区、沿海城市高于内陆城市的特点,与广东省的区域经济发展格局基本一致;在各项指标中,工业固废排放绩效的权重较大,落后地区应特别注意加强环境保护和发展循环经济,减少工业固废排放;REPIPP与人均GDP具有一定的正相关关系,但并不完全由人均GDP决定,必须通过优化经济结构、增强科技创新水平和管理水平、加强环境保护等综合措施来提高资源环境绩效水平。     

深圳东西部近岸海域水质评价、对比与分析

对基于河流的水质标识指数法进行了改进,使其适用于海域。将改进后的标识指数法应用于深圳市近岸海域水质评价,并对东西部海域水质进行了对比与分析。研究结果表明,西部海域的活性磷酸盐、无机氮、非离子氨和大肠茵群超标,全部劣于四类标准;东部海域水质良好,达到第一类或第二类标准。主要原因是西部近岸海域生态遭受破坏,陆源污染未得到有效控制,并且受珠江口污染影响,而东部海域则生态环境保护较好,入海污染源较小。标识指数法不仅可以判断水质是否超标,而且能够确定水质具体类别,具有计算简单、分析结果直观等优点,值得推广使用。     

河流允许排污量公平分配的多准则决策方法

针对允许排污量分配领域存在多种公平分配观点与准则的特点,提出了综合考虑所有排污者的公平准则,再对不同准则下的方案进行协调,以期获得全体排污者愿意接受的分配结果.设计了2种求取公平协调解的多准则决策方法,分别采用满意度和公平偏离度作为衡量指标,根据最大化最小值原理求取最佳协调解,求解过程不需要人为给定权重.以广州-佛山跨界河网为例,研究表明,2种方法具有良好的一致性,分配结果较公平合理,可为解决跨界水污染矛盾和实施总量控制制度提供定量化的决策依据.     

基于群决策的河流允许排污量公平分配博弈模型

为解决河流水质管理中允许排污量的公平分配问题,建立一个由排污者群体决策的博弈模型.其基本原理是在现有被普遍接受的公平分配准则基础上,排污者按照一定的顺序,根据个体利益最大化原则依次选择分配准则并获得相应的允许排污量,同时考虑所有排序方式,求取平均值作为最终分配结果.案例研究结果表明,模型综合考虑了多种分配准则,无需人为给定准则的权重,保证了分配依据和分配过程的公正,由排污者群体决策而得出最终结果,是一种较为公平合理的允许排污量分配方法.模型求解与博弈论的Shapley解法类似,计算量呈随排污者个数阶乘递增趋势.