区域水污染控制多目标组合规划模型研究

提出水污染综合多目标规划思路，把治理投资，运行费用，收益和污染物削减量作为规划目标，对多种方案进行优化选择，建立了实现多目标规划的数学模型，对方案的产生组合，初选和优化等建模过程作了系统介绍，并以泾河水质规划为例，将模型予以应用。     

总量控制费用分摊的多目标规划模型及解法

文章指出了污染物总量控制规划中公平合理分摊优化治理投资费用的重要性，分析了现有的优化治理投资费用分摊方法存在的问题，建立了公平合理分摊优化治理投资费用的多目标规划模型，提出用最短距离理想点法加以求解，并通过实例验证了该方法的合理性。结果表明该模型及解法既可以保证总量控制规划方案的社会整体效益最大，又不失公平，从而确保总量控制规划方案的顺利实施。     

富营养化控制标准经济分析方法研究

中国湖泊富营养化控制标准制定过程中,经济分析应该被考虑其中。该文对湖泊富营养化执行过程中的经济影响因素进行了分析。具体采用系统动力学对富营养化控制标准经济因素进行分析,以洱海流域水环境和社会经济状况的基本数据为基础,结合流域经济发展、污染物负荷情况、治理难度与投入的综合比较,推荐适宜当地的经济发展模式。把洱海Ⅱ类水质计算水环境容量输入系统动力学模型,按照推荐经济发展模式进行模拟,估算营养物削减量,并对营养物削减工程投资做出预算。通过系统动力学模型模拟出控制标准经济评估指标体系的变化趋势,得出控制标准实施对经济的影响是否重大。为不同规划期污染物削减方案及富营养化控制标准的科学合理执行提供依据。     

实施污染物排放区域总量控制优化的离散规划模型

本文针对以往规划方法求解离散规划问题的不足，通过对离散规划模型的分析提出了求解离散规划问题的最速下降搜索 法，通过目标和容量两种总量控制类型的离散规划模型的应用实例，为实施污染物排放区域总量控制优化提供了简洁易用的规划方法。     

总量控制下的大气环境影响评价与技术支持系统

基于浓度控制的大气环境影响评价内容与大气污染物总量控制管理办法的不协调性，探讨了大气总量控制技术支持系统，提出总量控制前提下的大气环评思路，在总量控制区依据A－P值法和窄烟云稀释矩阵反演模型制定城市大气总量控制发展规划；应用多源扩散模型计算总允许排放量。在进行各源允许排放量削减并优化调整的基础上，根据建设项目所在区域大气环境容量，给出了允许排放量和排放源强。     

A—P值法在城市大气环境规划中的应用

采用Ａ—Ｐ值法作为控制模型，在城市大气环境规划中根据控制区及各功能分区，确定出区域允许排放总量及其区域分配，以未来主要大气污染物作为该区域的总量控制污染物，对城市大气污染状态进行有效的规划控制。     

建设项目总量控制探讨

根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出的COD和SO2排放总量削减10%的控制目标，本文简要综述了总量控制的发展过程，从区域及流域环境容量方面阐述了总量核算应注意的一些问题，并以某新资源项目为例进行了相应的说明。[编者按]     

天津市大港石化工业发展规划区区域废水COD(Cr)总量控制实例分析

 区域废水污染物排放总量控制是当前环境影响评价和环境规划中探讨的重要课题。天津市大港石化发展规划区占地约35km₂，是一个已具一定规模并在迅速发展的石油化工工业区。本文从最终受纳水体开始，采取反向递推分析方式，确定了该规划区区域废水COD_Cr总量控制目标，并分析了该规划区区域废水COD_Cr排放量削减的可行性。     

总量控制模式转型期阿什河排污削减规划研究

经过"十一五"和"十二五"期间的污染减排行动,我国河流污染总量控制处于目标总量控制向容量总量控制的转型阶段。有必要在前期减排的基础上,面向水质目标管理,进行基于流域容量总量控制的排污新规划。这对于污染较为严重的城市内河尤为重要。该研究以松花江流域阿什河支流的综合治理为背景,按照水功能区划分的水质目标,采用WASP模型对阿什河下游哈尔滨段的动态COD纳污能力进行核算,并提出下一阶段污染负荷削减目标。计算结果表明:在90%水文设计保证率下,还需要削减约1万t/a的COD排放量,才能使目标区域安全的控制在Ⅳ类水体。该研究为政府部门执行《水污染防治行动规划》("水十条")提供了技术手段和政策建议参考。     

基于控制单元的农村生活污水处理优化模型

基于系统动力学(SD)模拟模型和Powell优化模型,建立了农村生活污水污染物削减量与治理费用的SD-Powell模拟优化耦合模型,该模型可模拟预测污染物排放量,建立污染物削减量与治理费用函数关系.在此基础上,以污水治理费用最小为目标,以污水处理量为约束条件,对区域污染物削减量进行空间优化,得到最小治理费用下的最大污染物削减量.以常州市为例进行实证分析,模拟结果显示,2020年常州市农村生活污水COD和NH3-N排放量将达到16583t和2551t,分别比2008年增长4.60%和4.59%.采用聚类方法将常州市51个乡镇划分为4类控制单元,得到4类地区COD、NH3-N治理费用函数.各单位治理资金削减量存在明显差异,COD削减率的排序依次为:I类控制单元413kg/万元、IV类控制单元 380kg/万元、II类控制单元352kg/万元、III类控制单元348kg/万元,NH3-N削减率的排序依次为:III类控制单元65kg/万元、I类控制单元64kg/万元、IV类控制单元58kg/万元、II类控制单元54kg/万元,全区域削减率达到100%需要的治理费用约为16870万元.污染物削减空间优化结果显示,基于控制单元空间优化的削减效率高于平均分配的结果,治理费用在1000 -16870万元/a范围,COD、NH3-N的削减率分别提高6.4%和7.4%,4类地区的优先排序顺序依次为I类,IV类,II类和III类.     

平原河网地区双向生态补偿机制与核算方法

针对平原河网地区地势平坦、水流流向不定、上下游关系不明确的特点,以太湖流域为例,根据“十二五”期间流域内各区域COD和NH₃-N两种污染物的削减量和削减成本,运用非线性回归获得各区域的污染物削减成本函数.根据污染物削减成本函数,以流域污染物削减总成本最小为规划目标,以区域间污染物转移量不超过30%为约束条件,构建基于单目标非线性规划方程组的流域污染物削减总成本最小化模型,求解模型获得太湖流域各区域间的污染物削减成本优化配额方案,计算行政指令配额方案与成本优化配额方案下各区域污染物削减成本的差额,以此为依据,核算生态补偿金额并确定生态补偿方向.核算结果表明,相比行政指令配额方案,太湖流域的成本优化配额方案能够节省9 897.03×104元的污染物削减总成本,根据成本优化配额方案,江苏省需要向浙江省和上海市提供10 577.86×104元的生态补偿费用,浙江省和上海市可分别获得8 909.12×104和1 668.74×104元的生态补偿费用.这种基于流域污染物削减成本最小化的生态补偿机制,根据污染物削减成本函数核算生态补偿金额并确定补偿方向,由于污染物削减成本函数有一定的变动性,因此,允许两个区域间根据成本变动情况改变补偿方向,是一种双向生态补偿机制.      

东莞运河水污染控制最优规划

本文根据东莞运河的污染现状和比较复杂的运行规律,在水环境容量研究的基础上,建立了运河水污染控制最优规划模型,得到了运河污染源最优削减规模,并给出了优化的水污染控制工程方案。模型通过简化后可以直接用线性规划软件求解,所得结果正确,计算速度快。     

ADMS仿真模拟在总量控制中的应用

ADMs是新一代的大气扩散模型，用来评估空气污染扩散的问题。抚顺市2004年采取了大气污染治理措施并使用ADMs模型予以评估。仿真模拟的结果表明各项措施的效果并不和治理时的投资成比例，也不和污染物的削减总量成比例．说明治理过程中的科学性和经济性不够理想，也表明总量控制方针在实施中有许多实际问题需要解决。     

合流制溢流控制系统的多目标优化

在城镇合流制溢流（CSO）污染控制系统的规划建设过程中,提高CSO削减率的同时降低建设成本一直受到规划建设决策者的广泛关注。针对CSO控制系统优化问题,利用Matlab、Python和SWMM模型建立了CSO控制系统建设成本与CSO削减率的多目标优化模型,借助非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对实例求解得出一系列Pareto解集,并进一步为决策者提供多套选择方案。分析结果表明:在3年一遇设计降雨条件下,优化结果中源头LID设施、末端合流制调蓄池与中途截流管网改造的建设成本占比依次降低,其中末端合流制调蓄池的CSO削减率贡献最高,源头LID设施次之,中途截流管网改造最低。     

排污收费标准制定理论及技术方法研究

运用微观经济学理论和宏观污染控制规划方法学论研究排污收费标准制定理论和技术方法，取得如下结论；（１）使社会福利达到最大的排污收费标准等于污染物削减的社会平均边际成本；（２）在某些时期内，污染物的社会平均削减成本根据某些污染物特定的削减方式和削减技术来确定。     

基于绿色基础设施的城市非点源污染控制研究

以珠海市西部新城为例,通过监测采样分析现状城市降雨径流污染特征和规划前后城市非点源污染负荷,采用雨洪管理模型（SWMM）模型构建6种基于不同绿色基础设施技术的污染控制情景,并评估分析各情景下的成本效益.结果表明：现状建成区道路和地面铺装的径流污染较重（劣Ⅴ类）;屋顶和地面的初期径流冲刷效应明显;规划后城市径流污染物排放负荷增加至现状的2.9~3.2倍.组合型方案（源头型组合、源头-末端组合）的污染综合控制效果优于单技术方案,但其污染物单位削减成本较高;单技术方案中,末端型的调节塘对各污染物的单位削减成本均最低,且对TN、TP的削减效果较好;源头型的生物滞留池和植草浅沟的单位削减成本也较低,但污染物削减效果较差;而透水铺装的单位削减成本较高.总之,单项技术方案在污染控制的成本效益表现上要优于组合型方案,若要取得更好的污染控制果,则还需投入更大的成本,采取组合型方案进行污染控制.研究可为当前快速城市化新区海绵城市的多目标决策提供科学依据.     

基于GIS的苏州河非点源污染的总量控制

通过模拟试验修正非点源污染模型;利用GIS技术建立非点源污染信息数据库,并对研究区域和苏州河进行网格和河网概化;以COD_Cr为控制因子,根据各断面的水环境目标,计算其水环境容量,以确定其削减量.结果表明,为达到苏州河2010年总量控制目标,各种非点源污染均须不同程度地削减,以村镇用地和畜禽养殖的污染负荷削减为主,村镇和鱼塘的单位网格削减量较高.最后提出非点源污染的总量控制对策,寻求目标总量控制和容量总量控制的有机结合.     

基于SWMM模型的上海市松江国际生态商务区海绵城市建设效果评价

海绵城市建设旨在恢复城市自然调蓄能力,提升生态环境和城市韧性。以上海市松江国际生态商务区为研究区域建立SWMM模型,评估海绵城市建设对区域降雨径流控制和污染负荷控制效果,结果表明:较之传统开发模式,海绵城市建设能够显著滞蓄雨水、降低区域径流总量、削减入河污染负荷,有效减轻区域排涝压力和水环境压力。对于3,5,20,50 a重现期的2 h降雨,海绵城市径流总量分别削减40.8%、39.5%、37.0%、35.8%;对于5 a重现期的2 h降雨,TSS、COD、TN、TP的削减率分别为36.3%、39.4%、32.9%、47.6%。     

小流域水环境规划方法框架及应用

在界定小流域概念的基础上,将流域分析方法引入到小流域水环境规划中,初步建立了典型小流域水环境规划方法框架.该方法遵循了污染物在小流域中的运移规律,针对影响河流水质的主要因素--"源头-途径-末端-汇",采取了相应的对策措施,能够反映出不同污染物对流域水质的影响规律.以云南省寻甸县牛栏江小流域为例,在对其水环境现状分析及发展趋势预测的基础上,进行了水污染控制单元的划分,以确定重点污染控制区域和敏感地带,同时制定了其总量削减计划,提出了以水土流失防治、点源和面源控制、河道生态修复及河流内源疏浚为主体的水环境规划方案.该方案实施后,COD_Cr和NH₃-N可分别削减1 857和125 t/a,达到了预期目标.      

我国中小城市大气污染总量控制研制

本文提出了一套适合于我国中小城市大气污染总量控制研究的技术路线和模型。通过环境容量规划和污染综合治理规划的有机结合，从而达到以优化的方式协调经济发展与环境保护的矛盾。对镇江市的应用结果表明，本文提出的技术路线和模型是合理可行的。所给出的总量控制方案既能符合经济发展的需要，又能经济有效地控制并改善区域的大气环境质量。