环境规划与管理作业答案.doc
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环境规划与管理
第四章、环境规划与管理的数学基础
1、计算下面数据的各种平均值、标准差、算术平均误差和级差。
0.83,0.76,0.89,0.73,0.92,0.81,0.92,0.75,0.88,0.79,0.90,0.84
解:
算数平均值:
加权平均值:
几何平均值:
调和平均值:
标准差:
算数平均误差:
级差:
2、对某合金中铜的含量进行测定,不同的人员测定的数据为56.91,57.13,57.21,57.36,57.41,58.49,58.56,59.11,59.76,60.31,试用格拉布斯准则检验是否有应舍去的数据。
解:
算术平均值:
标准差:
取显著水平得
偏差最大的数60.31,检验该数
所以没有应舍去的数据。
3、有一组3因子数据:
x1=(1,3,4,5),x2=(0.2,0.3,0.4),x3=(32,35,36),试对它们进行标准化处理。
解:
,计算得:
由得:
同理:
所以,标准化处理后得:
4、某建筑材料预制厂生产a、b两种绿色环保产品,现有两种原料,第一种有72m3,第二种56m3,假设生产每种产品都需要用两种材料。
生产每件产品所需原料如下表所示,每生产一件a产品可获利60元,生产一件b产品可获利100元,问预制厂在现有原料的条件下,啊a、b各生产多少,才使获得利润最大?
原材料/m3
产品
第一种第二种
a0.200.10
b0.100.30
解:
设a、b各生产想x、y,可获得利润最大。
目标函数:
约束条件:
5、某城镇为防止附近河流富营养化,需消减其排放到河流中污水的含磷量。
按环境标准,该城镇每年排磷总量要求控制在1000kg。
现该城三个污水处理厂磷排放每天各为1000kg、500kg和2000kg。
若三个处理厂去除磷的费用分别为15、10和20,问如何选择磷上网去除率xt(t=1,2,3)使得该市磷污染控制费用最小。
解:
目标函数:
约束条件:
6、已知下面一组数据,试用进行参数估计,并求中值误差。
x
1
2
4
7
10
15
20
25
30
40
y
1.36
3.69
2.7^1
5.5^2
1.1^4
1.6^6
2.4^8
3.6^10
5.3^12
1.2^14
解:
将对数化得:
将x=1,2,4……40,y=1.36,3.69……代入式中求得x’,y’;
x
1
2
4
7
10
15
20
25
30
40
y
1.36
3.69
2.7^1
5.5^2
1.1^4
1.6^6
2.4^8
3.6^10
5.3^12
1.2^14
x’
0
0.301
0.602
0.845
1
1.176
1.301
1.398
1.477
1.602
y’
0.134
0.567
1.431
2.74
4.041
6.204
8.38
10.556
12.724
14.079
所以得:
将题中的x值代入式中得y’值:
x
1
2
4
7
10
15
20
25
30
40
y’
0.003
1.257
61.9^1
923.69^2
224.91^4
84.4^6
11.08^8
0.82^10
0.04^12
0.005^14
中值误差:
第五章、环境规划与管理中的综合分析方法
作业1:
某企业2005年产值4000万元,so2排放量30万吨,2010年产值5000万元,so2排放量35万吨,若2020年的生产产值较2010年翻一番,预测2020年so2排放量。
解:
2005年—2010年:
2010年—2020年:
第六章、环境规划的基本内容
作业2
某地区有甲、乙、丙三个工厂,年废水排放量与污染物监测结果如表所示。
若废水排入城市二级污水处理厂,污染物最高允许排放浓度为:
悬浮物250mg/L,BOD560mg/L,酚2.0mg/L,石油类20mg/L。
试确定该地区的主要污染物和主要污染源。
厂别
污水量
(万t·a-1)
悬浮物
(mg/L)
BOD5(mg/L)
酚
(mg/L)
石油类
(mg/L)
甲厂
592
413
914
0.62
7.22
乙厂
237
173
99
0.1
8.92
丙厂
409
1207
550
0.04
1.016
解:
厂别
悬浮物
BOD5
酚
石油类
Pj
Kj
排序
甲厂
977.98
9018.13
183.52
213.71
10393.34
61.80%
1
乙厂
164.00
391.05
11.85
105.70
672.60
4.00%
3
丙厂
1974.65
3749.17
8.18
20.78
5752.78
34.20%
2
Pi
3116.63
13158.35
203.55
340.19
16818.72
Ki
18.53%
78.24%
1.21%
2.02%
排序
2
1
4
3
主要污染源是:
甲厂,主要污染物是:
BOD5
第七章、流域水环境规划
作业3
有一河段长x=2km,流量QP=3.4m3/s,CP=1mg/L,断面平均流速u=0.35m/s,Qh=1×106m3/d,k1=0.32/d,Dy=48m2/s,若该河段内排污口均沿岸边排放,河流末端BOD浓度不能超过4mg/L,试求该河段水环境容量。
若该段水体可概化为零维问题,其水环境容量又为多少?
解:
判断流量比<10,可概化为一维问题。
(1)稀释容量
比例系数
则稀释容量:
自净容量:
则水环境容量为:
作业4:
某城市为改善城市河流水质状况,对城市污水汇水区的污水排设点进行入河有机污染物的消减,4个污水口基本情况如图所示,河流规划,目标预定BOD5最高5mg/L,Do最高6mg/L。
相应污水费用,试将费用函数进行线性化,如何选择最佳城市污水处理方案既满足水质规划目标,又使城市污水处理费用最小。
Q10=10
L10=2
O10=8
Q1=0.4L1=150O1=1
Q2=0.3L2=200
O2=1
Q3=0.4L3=200
O3=1
Q4=0.5L4=100
O4=1
Q31=0.2
Q32=1
Q33=0
Q34=1
k11=0.3
k12=0.6
t1=0.5
k11=0.3
k12=0.6
t2=1.0
k11=0.3
k12=0.6
t3=1.0
k11=0.3
k12=0.6
t4=1.0
解:
第一个排污口:
Q1=0.4,L1=150,O1=1得
所以:
用excle表计算得:
A
B
C
D
E
1
下标
1
2
3
2
k
70.07
480.45
2.00
3
η
0
0.30
0.85
1.00
4
k系列
240.23
320.30
5
η幂系列
k3+2
0.01
0.52
1.00
6
η幂系列
k3+1
0.03
0.61
1.00
7
η差系列
1次方
0.30
0.55
0.15
8
η差的幂
平方
0.09
0.30
0.02
9
η差的幂
立方
0.02
0.11
0.002
10
结果
aj
108.10
515.94
1180.11
得:
第一排污口函数线性化:
统一变量:
得:
建立水质约束条件:
第一排污口:
其中Q11=10,Q21=10+0.4-0.2=10.2,Q31=0.2
得:
整理的:
L11+L12+L13≥114.640