1、第四章 环境规划的技术方法 第四章第四章 环境规划的技术方法环境规划的技术方法一一.环境评价方法环境评价方法二二.环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法三三.大气污染预测方法大气污染预测方法四四.水污染预测方法水污染预测方法五五.固体废物、噪声污染预测方法固体废物、噪声污染预测方法六六.环境规划的决策分析环境规划的决策分析七七.单目标决策分析方法单目标决策分析方法八八.多目标决策方法多目标决策方法第四章第四章 环境规划的技术方法环境规划的技术方法【重、难点提示】l环境预测与社会经济预测的主要方法环境预测与社会经济预测的主要方法;l环境规划决策的主要技术方法。环境规划决策的主要技术
2、方法。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法u评价:根据确定的目标来测定系统的属性,并将评价:根据确定的目标来测定系统的属性,并将这种属性变为可量化的价值或者主观效用这种属性变为可量化的价值或者主观效用(满足主满足主体要求的程度体要求的程度)的行为。它是评价主体依照一定的的行为。它是评价主体依照一定的评价标准与方法程序对评价对象进行对比评定的评价标准与方法程序对评价对象进行对比评定的过程。过程。u环境评价包含的技术要素:评价对象与指标,评环境评价包含的技术要素:评价对象与指标,评价准则,评价方法。价准则,评价方法。一、环境评价 第一节第一节 环境评价方法环境评价方法 (一)评价对象与指标(一)
3、评价对象与指标u评价对象:污染源与环境质量。评价对象:污染源与环境质量。u评价指标(体系):根据评价目的而对评评价指标(体系):根据评价目的而对评价对象的整体状态与属性进行刻画的一组价对象的整体状态与属性进行刻画的一组概括性表征。概括性表征。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法u评价指标的选择设计原则:评价指标的选择设计原则:1.科学性和简便性原则:准确、全面、客科学性和简便性原则:准确、全面、客观反映系统对象,并要求简明、直观;观反映系统对象,并要求简明、直观;2.重要性原则:集中体现评价对象的本质重要性原则:集中体现评价对象的本质特征,具有典型性与可比性;特征,具有典型性与可比性;3.层
4、次性原则:可以清楚表达指标间的隶层次性原则:可以清楚表达指标间的隶属层次关系,体现评价对象的内涵;属层次关系,体现评价对象的内涵;4.可行性原则:数据获取较为容易,便于可行性原则:数据获取较为容易,便于计算应用,支持指标量化,使其具有可操计算应用,支持指标量化,使其具有可操作性。作性。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(二)评价准则(二)评价准则 概念:环境评价中,经过各指标赋值计算后,需要概念:环境评价中,经过各指标赋值计算后,需要与预定的要求比对评判,这类用于对照比较的要求与预定的要求比对评判,这类用于对照比较的要求,通常称为评价准则(或评价标准)。,通常称为评价准则(或评价标准)。环
5、境标准是体现环境保护要求、实施环境管理的重环境标准是体现环境保护要求、实施环境管理的重要技术规范。各类污染物排放标准和环境质量标准要技术规范。各类污染物排放标准和环境质量标准是环境规划的主要依据。污染物排放标准和环境质是环境规划的主要依据。污染物排放标准和环境质量标准是环境评价中确定评价准则的基础。量标准是环境评价中确定评价准则的基础。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(三)评价方法(三)评价方法 概念:就具体的评价模型而言,是对评价对象的概念:就具体的评价模型而言,是对评价对象的属性建立形成指标,并与评价准则进行对照评定属性建立形成指标,并与评价准则进行对照评定的规则程序。的规则程序。评
6、价方法类型:评价方法类型:单一指数法:单个指标描述的对象进行评价;单一指数法:单个指标描述的对象进行评价;特点:意义明确直观,方法简便易行。特点:意义明确直观,方法简便易行。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法 综合指数法:当采用多个指标描述评价对象时的评综合指数法:当采用多个指标描述评价对象时的评价方法;价方法;特点:为系统提供更为全面的比较评定。特点:为系统提供更为全面的比较评定。模糊综合评价模型(隶属关系分布的不确定性):模糊综合评价模型(隶属关系分布的不确定性):依据模糊数学原理,引入隶属度依据模糊数学原理,引入隶属度-隶属函数等概念隶属函数等概念建立;建立;主成分分析评价方法(研究
7、对象的内在联系):以主成分分析评价方法(研究对象的内在联系):以方差方差-协方差矩阵的内部依赖结构为基础,进行综协方差矩阵的内部依赖结构为基础,进行综合特征信息提取。合特征信息提取。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法二、污染源评价二、污染源评价 污染源评价在污染源调查基础上进行的。目前对各污染源评价在污染源调查基础上进行的。目前对各种污染物排放的评价方法,包括单项评价和综合评种污染物排放的评价方法,包括单项评价和综合评价两类。价两类。1.单项评价单项评价 针对污染源中某一污染物的排放浓度或负荷量等,针对污染源中某一污染物的排放浓度或负荷量等,进行的有关指标(如超标率、排放量等)的评价,进行
8、的有关指标(如超标率、排放量等)的评价,可以反映污染源中某一污染物的贡献作用或控制效可以反映污染源中某一污染物的贡献作用或控制效果等。果等。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(1)超标率)超标率 某污染物超过排放标准的检出次数占该污染物检测某污染物超过排放标准的检出次数占该污染物检测次数的比率:次数的比率:-i污染物超标率,污染物超标率,%;-i污染物超过排放标准的检污染物超过排放标准的检测次数;测次数;Ni污染物的检测总次数。污染物的检测总次数。100%iifDNiDif第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(2)排放强度)排放强度 单位时间内某污染物排放量:单位时间内某污染物排放量:-
9、i污染物单位时间的排放量;污染物单位时间的排放量;-i污染物排污染物排放浓度检测值;放浓度检测值;-含含i污染物的介质(污水、污染物的介质(污水、废气)排放量。废气)排放量。iiiWC QiWiCiQ第一节第一节 环境评价方法环境评价方法 2.综合评价综合评价 为反映污染源不同污染物的总体贡献或控制效果,为反映污染源不同污染物的总体贡献或控制效果,对多种污染物的排放浓度或负荷量等,通过标化处对多种污染物的排放浓度或负荷量等,通过标化处理,将其转换为同一尺度下可比较(或相加)指标理,将其转换为同一尺度下可比较(或相加)指标的评价方法。污染源的综合评价方法,主要有的评价方法。污染源的综合评价方法,
10、主要有等标等标污染负荷污染负荷和和等标污染负荷比等标污染负荷比。在对一个系统在对一个系统(如一个城市或一个工厂如一个城市或一个工厂)中的多个污中的多个污染源及其排放的多种污染物进行评价,以确定主要染源及其排放的多种污染物进行评价,以确定主要污染源和主要污染物时,通常采用污染源和主要污染物时,通常采用等标污染负荷等标污染负荷作作为统一比较的尺度,对各污染源和各污染物的环境为统一比较的尺度,对各污染源和各污染物的环境影响大小进行比较。影响大小进行比较。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(1)等标污染负荷等标污染负荷 -等标污染负荷;等标污染负荷;-第第j源含源含i种污染物浓度,种污染物浓度,m
11、g/m3;-环境质量标准值,环境质量标准值,mg/m3;-第第j源含源含i种污染物介质的排放量,种污染物介质的排放量,m3/d;10106 6-比例系数,比例系数,使数值不致太高,便于比较书写。使数值不致太高,便于比较书写。6310(/)ijijijojPQmdijPijojijQ第一节第一节 环境评价方法环境评价方法u若第若第j个污染源有个污染源有n种污染物,则该污染源总种污染物,则该污染源总的等标污染负荷为:的等标污染负荷为:u若某区域有若某区域有m个污染源,则该区域总的等标个污染源,则该区域总的等标污染负荷为:污染负荷为:631110(/)nnijjijijiiojPPQmd631111
12、110(/)mmnmnijjijijjjijiojPPPQmd第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(2)污染负荷比污染负荷比 某区域第某区域第j个污染源的第个污染源的第i类污染物,污染负类污染物,污染负荷比可用下式表示:荷比可用下式表示:根据根据K值大小,可确定该污染源的主要污染值大小,可确定该污染源的主要污染物。物。1100%ijijnijiPKP第一节第一节 环境评价方法环境评价方法u对某个区域,某个污染源的污染负荷比为:对某个区域,某个污染源的污染负荷比为:根据根据K Kj j值大小,可以确定该区域内的主要污值大小,可以确定该区域内的主要污染源。染源。1100%nijijPKP第一节第
13、一节 环境评价方法环境评价方法u对某个区域,某种污染物的污染负荷比为:对某个区域,某种污染物的污染负荷比为:根据根据K Ki i值大小,可以确定该区域内的主要污值大小,可以确定该区域内的主要污染物。染物。1100%mijjiPKP第一节第一节 环境评价方法环境评价方法三、环境质量评价三、环境质量评价 环境质量指数环境质量指数(environmental quality index):将大):将大量监测数据经统计处理后求得其代表值,以环境卫量监测数据经统计处理后求得其代表值,以环境卫生标准(或环境质量标准)作为评价标准,把它们生标准(或环境质量标准)作为评价标准,把它们代入专门设计的计算式,换算
14、成定量和客观地评价代入专门设计的计算式,换算成定量和客观地评价环境质量的无量纲数值,这种数量指标就叫环境质量的无量纲数值,这种数量指标就叫环境环境质量指数质量指数,也称,也称环境污染指数环境污染指数。单因子评价单因子评价:从环境大气、水体、土壤等环境要素:从环境大气、水体、土壤等环境要素角度看,对某一环境要素单一质量因子进行的环境角度看,对某一环境要素单一质量因子进行的环境质量评价。质量评价。综合质量评价综合质量评价:对多个环境质量因子进行的环境质:对多个环境质量因子进行的环境质量评价量评价。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法1.单因子评价指数单因子评价指数 对单一环境要素的单因子进行评价
15、的指数方法如下对单一环境要素的单因子进行评价的指数方法如下:-i种污染物评价指数;种污染物评价指数;-i种污染物在环境介质中种污染物在环境介质中的浓度;的浓度;-i污染物的评价标准。污染物的评价标准。I量纲为量纲为1,表达某种污染物在环境介质中的浓度超,表达某种污染物在环境介质中的浓度超过环境质量标准的程度,即超标倍数。过环境质量标准的程度,即超标倍数。iiiISiIiiS第一节第一节 环境评价方法环境评价方法2.综合质量评价指数综合质量评价指数 弥补单因子评价指数只能以一种污染物来弥补单因子评价指数只能以一种污染物来代表环境质量状况,难以反应环境质量全代表环境质量状况,难以反应环境质量全貌的
16、不足。综合质量评价指数是在单因子貌的不足。综合质量评价指数是在单因子指数基础上建立起来的,对环境进行整体指数基础上建立起来的,对环境进行整体评价。常见的综合指数有均值型综合质量评价。常见的综合指数有均值型综合质量指数和加权型综合质量指数。指数和加权型综合质量指数。第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(1)均值型综合质量指数)均值型综合质量指数 -均值型综合质量指数;均值型综合质量指数;-单因子质量指数;单因子质量指数;-参与评价的环境质量因子数目。意义在于各个因参与评价的环境质量因子数目。意义在于各个因子影响相同,即权重相同。子影响相同,即权重相同。11niiIIn均I均iIn第一节第一节
17、环境评价方法环境评价方法(2)加权型综合质量指数)加权型综合质量指数 -对应第对应第i个因子的权重系数,这里应该个因子的权重系数,这里应该 。11niiiIW IniW11niiW第一节第一节 环境评价方法环境评价方法为了突出某些污染严重的环境因子对环境质量的影为了突出某些污染严重的环境因子对环境质量的影响,体现出此类因子指数的极值作用,在实践中,响,体现出此类因子指数的极值作用,在实践中,产生了兼顾极值作用的加权型综合评价指数方法,产生了兼顾极值作用的加权型综合评价指数方法,举例来说,内梅罗指数及其改进形式:举例来说,内梅罗指数及其改进形式:-各单因子指数的平均值;各单因子指数的平均值;-各
18、单因子指数中各单因子指数中的最大值。的最大值。22)Iavemax内(I(I2maxIaveI第一节第一节 环境评价方法环境评价方法(3)环境质量指数分级)环境质量指数分级 环境质量指数通常并不能直接描述环境质量好坏,环境质量指数通常并不能直接描述环境质量好坏,还需要进一步建立环境质量分级,将所有计算的环还需要进一步建立环境质量分级,将所有计算的环境质量指数值通过分级标准进行环境质量的评价。境质量指数值通过分级标准进行环境质量的评价。对评价指数的分级,可参考环境质量标准或基准进对评价指数的分级,可参考环境质量标准或基准进行。行。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法
19、一、环境预测一、环境预测(一)环境预测的内容(一)环境预测的内容社会和经济发展预测;环境容量和资源预测;环境污染预社会和经济发展预测;环境容量和资源预测;环境污染预测;环境治理和投资预测;生态环境预测。测;环境治理和投资预测;生态环境预测。(二)环境预测依据和基本原则(二)环境预测依据和基本原则以规划区的环境质量评价,经济开发和社会发展规划中各以规划区的环境质量评价,经济开发和社会发展规划中各水平年的目标及其他有关资料作为环境预测的依据。经济水平年的目标及其他有关资料作为环境预测的依据。经济社会发展是环境预测的基本依据;充分考虑科学技术进步社会发展是环境预测的基本依据;充分考虑科学技术进步;突
20、出重点,抓住那些对未来环境发展动态最重要的影响;突出重点,抓住那些对未来环境发展动态最重要的影响因素;具体问题具体分析。因素;具体问题具体分析。(三)预测方法选择与结果分析(三)预测方法选择与结果分析选择定性或定量预测技术;预测结果进行综合分析;资源选择定性或定量预测技术;预测结果进行综合分析;资源态势和经济发展趋势分析;环境发展趋势分析;环境风险态势和经济发展趋势分析;环境发展趋势分析;环境风险分析。分析。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法环境预测的主要内容:环境预测的主要内容:社会发展预测社会发展预测-主要是人口预测,还包括其他一些主要是人口预测,还包括其他
21、一些社会因素,比如环保意识,污染承受能力等;社会因素,比如环保意识,污染承受能力等;经济发展预测经济发展预测-主要是国内生产总值预测和能源预主要是国内生产总值预测和能源预测(能源消耗、能源利用率);测(能源消耗、能源利用率);环境质量与污染预测环境质量与污染预测-关键关键预测内容;预测内容;其他预测其他预测-根据具体情况,预测重大工程的环境效根据具体情况,预测重大工程的环境效益和影响;土地利用、自然保护和区域生态环境趋益和影响;土地利用、自然保护和区域生态环境趋势预测。势预测。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法二、社会经济发展预测方法二、社会经济发展预测方法(一
22、)人口预测(一)人口预测(二)国内生产总值(二)国内生产总值(GDP)预测预测(三)能耗预测(三)能耗预测(四)用水预测方法(四)用水预测方法第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(一)人口预测(一)人口预测人口预测包括对未来人口发展各个方面的预人口预测包括对未来人口发展各个方面的预算和预报,以及为了消除不利影响提出的措算和预报,以及为了消除不利影响提出的措施和决策。由于措施和决策涉及政策制定和施和决策。由于措施和决策涉及政策制定和社会管理方面,所以一半预测仅限于对人口社会管理方面,所以一半预测仅限于对人口未来发展趋势的预算和预报。未来发展趋势的预算和预报。人口预测
23、要考虑人口自然变动出生率、死亡人口预测要考虑人口自然变动出生率、死亡率和社会变动的迁移率。率和社会变动的迁移率。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法城区人口发展因地而异,常见的三种增长模城区人口发展因地而异,常见的三种增长模型为:型为:几何级数增长几何级数增长 算术平均增长算术平均增长 逻辑斯蒂增长逻辑斯蒂增长第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法几何级数增长(曲线呈指数型)几何级数增长(曲线呈指数型)预测模型:预测模型:Ntt年的人口总数;年的人口总数;Nt0 tt0年时,即预测起始年时,即预测起始年时的人口基数;年时的人口基数;k
24、人口增长系数或人口自然增人口增长系数或人口自然增长率。长率。K(规划期年均出生人数规划期年均死亡人数(规划期年均出生人数规划期年均死亡人数)/规划期平均人口数规划期平均人口数 1000 还要关注:社会平均物质生产水平、文化水平、战还要关注:社会平均物质生产水平、文化水平、战争与和平状态、人口政策和人口年龄结构等。争与和平状态、人口政策和人口年龄结构等。0()0k t tttNN e第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法算术平均增长(曲线呈直线型)算术平均增长(曲线呈直线型)预测模型:预测模型:Ntt年的人口总数;年的人口总数;Nt0 tt0年时,即预年时,即预测起始
25、年时的人口基数;测起始年时的人口基数;k 人口增长系数人口增长系数或人口自然增长率。或人口自然增长率。还要关注:社会平均物质生产水平、文化水还要关注:社会平均物质生产水平、文化水平、战争与和平状态、人口政策和人口年龄平、战争与和平状态、人口政策和人口年龄结构等。结构等。00()ttNNk tt第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法逻辑斯蒂增长(曲线呈逻辑斯蒂增长(曲线呈S型)型)预测模型:预测模型:Ntt年的人口总数;年的人口总数;Nt0 tt0年时,即预测起始年时,即预测起始年时的人口基数;年时的人口基数;k 人口增长系数或人口自然增人口增长系数或人口自然增长率;
26、长率;T城市区域的最大人口容纳量;城市区域的最大人口容纳量;a取决于取决于N0的参数。的参数。还要关注:社会平均物质生产水平、文化水平、战还要关注:社会平均物质生产水平、文化水平、战争与和平状态、人口政策和人口年龄结构等。争与和平状态、人口政策和人口年龄结构等。0()1ak ttTNe第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(二)国内生产总值(二)国内生产总值(GDP)预测预测 国家的宏观经济状况可以通过国家的宏观经济状况可以通过国内生产总值国内生产总值(GDP)、通货膨胀率通货膨胀率和和失业率失业率等经济指标表等经济指标表示。其中,最重要的是示。其中,最重要的是GD
27、P,它可以衡量整,它可以衡量整体经济状况。体经济状况。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法 国内生产总值是指一国所有常住单位在一定国内生产总值是指一国所有常住单位在一定时期内所生产的最终物质产品和服务的价值时期内所生产的最终物质产品和服务的价值总和。计算时不要包括中间产品价值,避免总和。计算时不要包括中间产品价值,避免重复计算。我国重复计算。我国GDP预测预测的常用经验模型:的常用经验模型:ZGDPtt年年GDP值;值;ZGDP0t0年,即预测起年,即预测起始年的始年的GDP值;值;aGDP年增长率,。年增长率,。00(1)tt tGDPGDPZZa第二节第二节
28、环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法国内生产总值(国内生产总值(GDP)和国民生产总值(和国民生产总值(GNP)相同点相同点:核算社会生产成果和反映宏观经济的总量核算社会生产成果和反映宏观经济的总量指标。指标。差异差异:国内生产总值(国内生产总值(GDP)是指一个国家或地区是指一个国家或地区范围内反映所有常住单位生产活动成果的指标。所范围内反映所有常住单位生产活动成果的指标。所谓常住单位,是指在一国经济领土内具有经济利益谓常住单位,是指在一国经济领土内具有经济利益中心的经济单位。所谓生产活动包括三次产业在内中心的经济单位。所谓生产活动包括三次产业在内的所有行业和部门。在价值形态
29、上它等于国民经济的所有行业和部门。在价值形态上它等于国民经济各部门生产的增加值之和。各部门生产的增加值之和。它它强调的是创造的增加强调的是创造的增加值,是值,是“生产生产”的概念;的概念;第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法国民生产总值(国民生产总值(GNP)是指一个国家或地区范围内的所有常是指一个国家或地区范围内的所有常住单位住单位,在一定时期内实际收到的原始收入(指劳动者报酬在一定时期内实际收到的原始收入(指劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧和营业盈余等)总和价值。本、生产税净额、固定资产折旧和营业盈余等)总和价值。本国常住者通过在国外投资或到国外工作所获得
30、的收入(称之国常住者通过在国外投资或到国外工作所获得的收入(称之为从国外得到的要素收入),应计入本国国民生产总值。直为从国外得到的要素收入),应计入本国国民生产总值。直观地讲,国民生产总值国内生产总值国外净要素收入。观地讲,国民生产总值国内生产总值国外净要素收入。它强调的是获得的原始收入,是它强调的是获得的原始收入,是“收入收入”的概念。的概念。一般讲,各国的国民生产总值与国内生产总值二者相差数额一般讲,各国的国民生产总值与国内生产总值二者相差数额不大,但如果某国在国外有大量投资和大批劳工的话,则该不大,但如果某国在国外有大量投资和大批劳工的话,则该国的国民生产总值往往会大于国内生产总值。国的
31、国民生产总值往往会大于国内生产总值。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(三)能耗预测(三)能耗预测 目前普遍使用的能源包括原煤、原油、天然目前普遍使用的能源包括原煤、原油、天然气气3项,各种能耗按规定折算成每千克发热量项,各种能耗按规定折算成每千克发热量7000kcal的标准煤,原煤折算系数的标准煤,原煤折算系数0.714kg/m3,原油原油1.43kg/m3,天然气,天然气1.33kg/m3。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法 1.能耗指标能耗指标(1)产品综合能耗)产品综合能耗单位产值综合能耗总能耗量单位产值综合能耗总能耗量/
32、产品总产值产品总产值单位产量综合能耗总能耗量单位产量综合能耗总能耗量/产品总产量产品总产量(2)能源利用率)能源利用率有效利用的能量同供给的能量之比。有效利用的能量同供给的能量之比。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(3)能耗弹性系数)能耗弹性系数 规划期内规划期内平均能耗量增长速度平均能耗量增长速度与与平均经济增平均经济增长速度长速度之间的对比关系。之间的对比关系。E能耗弹性系数;能耗弹性系数;E能耗增长量,能耗增长量,E能耗量;能耗量;G总产值增长量,总产值增长量,G总产值总产值。/E EeG G第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测
33、方法 2.能耗预测方法能耗预测方法(1)人均能耗法(用于估算生活用能)人均能耗法(用于估算生活用能)按人民生活中衣食住行对能源的需求来估算按人民生活中衣食住行对能源的需求来估算生活用能的方法。生活用能的方法。调查表明,人类维持生存的基本能耗为每年调查表明,人类维持生存的基本能耗为每年0.4(t/人);满足基本生活需求的能耗为每人);满足基本生活需求的能耗为每年年1.2-1.4(t/人)人),适应现代生活的能耗每年适应现代生活的能耗每年超过超过1.6(t/人)。人)。第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(2)能耗弹性系数(用于估算工业用能)能耗弹性系数(用于估算工业
34、用能)能耗增长速度,能耗增长速度,e;工业工业产值增长速度;产值增长速度;e能耗弹性系数,是能耗能耗弹性系数,是能耗增长速度和工业产值增长速度的比值,一般增长速度和工业产值增长速度的比值,一般介于介于0.4-1.1之间。之间。00(1)t ttEE第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法(四)用水预测方法(四)用水预测方法 1.用水总量预测用水总量预测 对某一地区用水总量的供需平衡预测,用下对某一地区用水总量的供需平衡预测,用下式表示:式表示:ZGDPt规划期规划期t年国内生产总值,万元年国内生产总值,万元/年;年;Kt用水系数,用水系数,t万元;万元;Qt规划期规划
35、期t年用水总年用水总量,万量,万t/年。年。tttGDPQK Z第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法 2.生活用水总量预测生活用水总量预测对生活用水量,可通过人均生活用水定额预测对生活用水量,可通过人均生活用水定额预测:Q生活用水量;生活用水量;N规划年的人口数;规划年的人口数;k规划年用水普及率;规划年用水普及率;q用水定额,包括城镇用水定额,包括城镇综合用水定额和农村生活用水定额。综合用水定额和农村生活用水定额。QN q k 第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法 3.工业用水总量预测工业用水总量预测 利用万元工业增加值用水定额,对
36、工业用水利用万元工业增加值用水定额,对工业用水量进行预测:量进行预测:Q工业用水量,工业用水量,m3;Wi不同行业不同行业i在规在规划年的万元工业增加值取水量,划年的万元工业增加值取水量,m3/万元;万元;Ai不同行业不同行业i在规划年的工业增加值,万元。在规划年的工业增加值,万元。1niiiQW A第二节第二节 环境预测与社会经济预测方法环境预测与社会经济预测方法 4.农业灌溉用水农业灌溉用水按作物分别进行用水预测,求其和:按作物分别进行用水预测,求其和:Q预测年农业灌溉用水量,万预测年农业灌溉用水量,万t/年年;Si预预测年某种作物测年某种作物I灌溉面积;灌溉面积;Ki预测年某种作预测年某
37、种作物物I灌溉系数。灌溉系数。1niiiQKS第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法一、大气污染源源强预测一、大气污染源源强预测二、大气环境质量预测二、大气环境质量预测第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法一、大气污染源源强预测一、大气污染源源强预测源强是污染物的排放速率。源强是污染物的排放速率。瞬时点源:源强是点源一次排放的某污染物总量;瞬时点源:源强是点源一次排放的某污染物总量;连续点源:源强是点源单位时间内的某污染物排放连续点源:源强是点源单位时间内的某污染物排放量。量。(一)源强预测的一般模型:(一)源强预测的一般模型:Q Qi i第第I I种污染物的源强;种污染物的源
38、强;W Wi i燃料的消耗量;燃料的消耗量;i i 净化设备对污染物的去除效率;净化设备对污染物的去除效率;K Ki i某污染某污染物的排放因子;物的排放因子;I I污染物的编号。污染物的编号。(1)iiiiQKW第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法(二)耗煤量预测(二)耗煤量预测1.工业耗煤量预测工业耗煤量预测 有弹性系数法、回归分析法、灰色有弹性系数法、回归分析法、灰色预测等。预测等。根据工业增长率,用弹性系数法计算耗煤量:根据工业增长率,用弹性系数法计算耗煤量:Et-预测年工业耗煤量,预测年工业耗煤量,t;E0预测起始年的工业耗煤量,预测起始年的工业耗煤量,t;a工业产值年增长
39、速率(工业产值年增长速率(aCE*,CE 是工业耗煤量弹是工业耗煤量弹性系数,查资料可获取,性系数,查资料可获取,工业总产值年平均增长率,来工业总产值年平均增长率,来自国民经济发展规划);自国民经济发展规划);tt0为预测时段。为预测时段。0()0(1)t ttEEa第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法2.民用耗煤量预测民用耗煤量预测 Es预测年取暖耗煤量,万预测年取暖耗煤量,万t;S预测年取预测年取暖面积,暖面积,m2;As取暖耗煤系数,万取暖耗煤系数,万t/m2。ssEA S第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法(三)污染物排放量预测(三)污染物排放量预测1.SO2排放量
40、预测排放量预测Gso2SO2排放量,排放量,t/a;W燃煤量,燃煤量,t/a;煤中的全硫分质量分数,。煤中的全硫分质量分数,。21.6SOGW第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法2.烟尘排放量预测烟尘排放量预测 G尘尘烟尘排放量,烟尘排放量,t/a;A煤的灰分,;煤的灰分,;烟气中烟尘的质量分数,;烟气中烟尘的质量分数,;W燃煤量,燃煤量,t/a;除尘效率,。除尘效率,。二级除尘二级除尘 1 1(1 11 1)()(1 12 2)2.NOx与与CO排放量预测排放量预测 燃煤过程中,燃煤过程中,NOx与与CO排放量,可根据锅炉类型和排放量,可根据锅炉类型和用途,以及排放系数进行预测。用
41、途,以及排放系数进行预测。(1)BGW A尘第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法一、大气环境质量预测一、大气环境质量预测(一)箱式模型(一)箱式模型 适用于城市家庭炉灶和低矮烟囱分布不均匀适用于城市家庭炉灶和低矮烟囱分布不均匀的面源。是研究大气污染物排放量和大气环的面源。是研究大气污染物排放量和大气环境质量的最简单的模型。境质量的最简单的模型。第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法箱式方法预测大气污染物浓度的模型为:箱式方法预测大气污染物浓度的模型为:B B-大气污染物浓度预测值,大气污染物浓度预测值,mg/mmg/m3 3;Q Q面面源源强,源源强,mg/smg/s;u u
42、进入箱内的平均风速,进入箱内的平均风速,m/sm/s;L L箱的边长,箱的边长,m m;H H箱高,即大气混合箱高,即大气混合层高度,层高度,m m;预测区大气环境背景浓度预测区大气环境背景浓度值,值,mg/mmg/m3 3。0BBQu L H第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法(二)高斯扩散模式(二)高斯扩散模式高斯模式是适用于预测环境空气质量的常用高斯模式是适用于预测环境空气质量的常用方法,是在大气污染物浓度分布符合正态分方法,是在大气污染物浓度分布符合正态分布的情况下推到出来的。可以用来求出下风布的情况下推到出来的。可以用来求出下风向任一点的污染物浓度,求取最大落地浓度向任一点
43、的污染物浓度,求取最大落地浓度、地面轴线浓度等。、地面轴线浓度等。第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法关于高斯扩散模型的几点假设:关于高斯扩散模型的几点假设:1.1.风的平均流场稳定,风速均匀,风向平直;风的平均流场稳定,风速均匀,风向平直;2.2.污染物的浓度在污染物的浓度在y、z轴方向符合正态分布;轴方向符合正态分布;3.3.污染物在输送扩散中质量守恒;污染物在输送扩散中质量守恒;4.4.污染源的源强均匀、连续。污染源的源强均匀、连续。注:正态分布是注:正态分布是概率论中最重要的一种分布,也是自然界最常概率论中最重要的一种分布,也是自然界最常见的一种分布。该分布由两个参数见的一种
44、分布。该分布由两个参数平均值平均值和和方差方差决定。决定。概率密度函数曲线以均值为对称中线概率密度函数曲线以均值为对称中线,方差越小,分布越集方差越小,分布越集中在均值附近。中在均值附近。方差是在概率论和数量统计中,用来度量随机变量和方差是在概率论和数量统计中,用来度量随机变量和 数学期望(即均值)之间的偏离程度。数学期望(即均值)之间的偏离程度。第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法常用高斯扩散模式如下:常用高斯扩散模式如下:1.一般高斯扩散模式;一般高斯扩散模式;2.高架连续点源地面浓度的高斯扩散模式;高架连续点源地面浓度的高斯扩散模式;3.高架连续点源地面轴线浓度的高斯扩散模式高
45、架连续点源地面轴线浓度的高斯扩散模式;4.高架连续点源地面轴线最大浓度模式。高架连续点源地面轴线最大浓度模式。第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法(三)多源扩散模式(三)多源扩散模式 如果需要评价的点源数目多于一个,计算地面浓度如果需要评价的点源数目多于一个,计算地面浓度时应将各个源对接受点浓度的贡献进行叠加。此时时应将各个源对接受点浓度的贡献进行叠加。此时应用多源扩散模式。应用多源扩散模式。(四)线源扩散模式(四)线源扩散模式 线源扩散模型可分为无限长线源和有线长线源扩散线源扩散模型可分为无限长线源和有线长线源扩散模型。如果在平坦的地形,一条平直繁忙的公路可模型。如果在平坦的地形,
46、一条平直繁忙的公路可以看作无限长线源。当公路有限长时,要考虑边缘以看作无限长线源。当公路有限长时,要考虑边缘效应。效应。第三节第三节 大气污染预测方法大气污染预测方法(五)面源扩散模式(五)面源扩散模式 平原城区排气筒高度不大于平原城区排气筒高度不大于40m或排放量小于或排放量小于0.04t/h的排放源作面源处理。应用面源模式。的排放源作面源处理。应用面源模式。(六)总悬浮微粒扩散模式(六)总悬浮微粒扩散模式 对大气污染物中的颗粒态污染物,应用总悬浮微粒对大气污染物中的颗粒态污染物,应用总悬浮微粒扩散模式。扩散模式。(七)灰色预测模型(七)灰色预测模型 第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方
47、法一、水污染源预测一、水污染源预测二、水环境质量预测二、水环境质量预测第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方法一、水污染源预测一、水污染源预测(一)工业废水排放量预测(一)工业废水排放量预测 m mt t预测年工业废水排放量;预测年工业废水排放量;m m0 0基准年工基准年工业废水排放量;业废水排放量;r rm m工业废水排放量年平均工业废水排放量年平均增长率;增长率;t t基准年至某水平年的时间间隔。基准年至某水平年的时间间隔。0(1)ttmmmr第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方法(二)工业污染物排放量预测(二)工业污染物排放量预测 m mi i预测年某污染物排放量,预测年某污染物
48、排放量,t t;V Vi i预测年预测年工业废水排放量,工业废水排放量,1010-4-4m m3 3;V V0 0基准年工业废基准年工业废水排放量水排放量,10,10-4-4m m3 3 ;含某污染物废水工业排放;含某污染物废水工业排放标准或废水中污染物浓度标准或废水中污染物浓度,mg/L,mg/L;基准年某污;基准年某污染物排放量,染物排放量,t t。0200()10iiBmVVm第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方法(三)生活污水量预测(三)生活污水量预测 qv生活污水排放量,生活污水排放量,104 m3/年;年;A预测预测年人口,年人口,104人;人;F预测年人均生活污水量预测年人均
49、生活污水量,L/(d.人)。人)。0.365vqAF第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方法二、水环境质量预测二、水环境质量预测1.水质相关法水质相关法 数据资料有限,污染源位置和污染源强不确数据资料有限,污染源位置和污染源强不确定时,多采用此法。常用的如下:定时,多采用此法。常用的如下:(1)水质流量相关法)水质流量相关法 根据检测资料建立水质水量相关关系,在有根据检测资料建立水质水量相关关系,在有限资料条件下按照流量估算水质。限资料条件下按照流量估算水质。第四节第四节 水污染预测方法水污染预测方法(2)河流、湖泊水质的灰色预测模型河流、湖泊水质的灰色预测模型 灰色系统预测法就是根据过去和
50、现在的信息,通过对原始数灰色系统预测法就是根据过去和现在的信息,通过对原始数据系列进行一定的转换,变成生成列,这个生成列一般可用据系列进行一定的转换,变成生成列,这个生成列一般可用指数曲线或其它函数逼近,从而建立预测模型,用它进行预指数曲线或其它函数逼近,从而建立预测模型,用它进行预测。比如依据测。比如依据19952010年黄河流域水质,通过灰色预测模年黄河流域水质,通过灰色预测模型对黄河水质进行分析,然后可对黄河未来型对黄河水质进行分析,然后可对黄河未来10年的发展趋势年的发展趋势作预测分析。作预测分析。(3)河流、湖泊水质的多元回归分析河流、湖泊水质的多元回归分析 根据水质与其影响因素之间