环境规划复习重点计算题docxWord文件下载.docx
《环境规划复习重点计算题docxWord文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境规划复习重点计算题docxWord文件下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
^xl801812=209010.192t/a
同理，计算得到下表
Pij
2774790.48
3003020.00
209010.19
309911.66
2198210.64
35474193.16
8976890.07
575759.16
297166.02
11143725.60
214094.40
95316.00
6158.88
879.84
161304.00
26160904.00
11901431.67
560590.80
493853.80
6940648.00
P总
111497858.36
Kj
2.49%
2.69%
0.19%
0.28%
1.97%
7.62%
31.82%
8.05%
0.52%
0.27%
9.99%
50.64%
0.09%
0.01%
0.00%
0.14%
0.43%
23.46%
10.67%
0.50%
0.44%
6.22%
41.31%
57.96%
21.50%
1.21%
0.99%
18.34%
100.00%
根据表格可知：
对于污染源K2〉K4>
K1>
K3,所以主要污染源为第2污染源；
对于污染物K1>
K2>
K5>
K3>
K4，所以主耍污染物为悬浮物。
2、某水域经五次监测溶解氧的浓度：
5.6mg/L,6.1mg/L,4.5mg/L,4.8mg/L,5.8mg/L,用内梅罗法计算溶解氧的统计浓度值是4・95mg/L
Pn亦=4.5加g/厶（由于溶解氧越高，水体越干净，因此选择溶解氧最低值作为Pn和）
（5・6+6・1+4・5+4・8+5・8）徳/厶=5.36卿/厶
方法一：
max
导专“75
根据地表水环境质量标准（GB3838-2002）,选用溶解氧第II类标准5.=6mg/L
5晋二晋=0.893
1内=J«
nJ2+（U）2=J0.8932;
0.752=°
825
p内=1内xSj=0.825x6加gIL-4.95mg/L
即：
溶解氧的统计浓度为4.95mg/L
方法二
卩内=（竝J+（几
3、试按下表给定的数据计算某处的大气质量指数，分别采用单因子环境质量指数，均值型，加权型和内梅罗多因子环境质量指数。
评价因子
飘尘
so2
NOX
CO
日均浓度/mg*m3
0.22
0.32
0.13
5.20
评价标准
0.25
6.70
计权系数
0.2
0.1
（1）单因子环境质量指数:
2豊嚨加
（2）均值型综合质量指数:
1"
1
/均=—工厶=—（0.88+1.28+0.87+0.78）=0.9525
ni=\4
（3）加权型综合质量指数:
/=£
比厶=0.2x0.88+0.5x1.28+0.2x0.87+0」x0.78=1.068/=!
max
【SO?
=1.28
（4）内梅罗多因子环境质量指数:
0.95252+1.282
G=I均=0.9525
=1.128
4、已知某工业位于一山谷地区，计算的混合高度h=750m,该地区长50m,宽5km,上风向风速为2m/s,SO2的本地浓度为0.011mg/Lo该地区建成后的计划燃煤量为8000t/d,煤的含硫量约为3%,SO?
的转化率为85%,试用单箱模型估计该地区的S02浓度。
由已知：
H=750/7/L=50m、D=5000m>
u=2m/ssCo=0.01Img/L
二氧化硫的排放量W=2x85%xBxSx（1-t]）
其中B=8000t/d、S二3%、r）=0,计算得W=40St/d
5、（课本第四章第3题）根据某城市有关资料，讨论怎样选择、运用不同方法进行社会经济预测，并进行预测结果分析（预测人口、GDP、生活污水、生活垃圾的排放量）
查询数据如下：
（查询来源：
http:
//www.tangshan.416C5248119923）
唐山市社会经济情况
年份
人口/万人
GDP/亿
元
生活污水排放量/万吨
人均生活污水排放量
Kg/（d-人）
生活垃圾排放量/万吨
人均生活垃圾排放量
Kg/（d•人）
2002
702.70
1102.00
9077.00
35.39
47.40
0.18
2003
706.28
1295.00
9147.00
35.48
79.00
0.31
2004
710.07
1626.33
9747.00
37.61
73.00
0.28
2005
714.51
2027.12
9826.00
37.68
71.00
0.27
2006
719.12
2361.68
10436.00
39.76
2007
724.66
2779.14
无数据
2008
729.41
3561.19
2009
733.90
3781.44
2010
735.00
4469.08
2011
737.07
5442.41
2012
741.78
5861.63
（其屮，人均生活污水排放量根据公式弘=°
・365AF计算得出弘一生活污水排放量，万吨/年
A—预测年人口，万人
F—预测年人均生活污水排放量，Kg/（d*人）0.365—单位换算系数
同理可计算人均生活垃圾排放量）
对于人口:
平均增长速度（平均增长率）
对于GDP：
对于人均生活污水排放量:
平均增长速度（平均增长率）X^=X-1=J^
rzL_i=4/222^-1=2.95%q
对于生活垃圾排放量：
由于后三组数据比较平稳，因此使用后三组数据。
平均增长速度（平均增长率）&
宀十世-F牆―80%
利用公式％=do（l+X培）"
在Excel中进行预测，结果如下:
唐山市2013-2017年社会经济情况预测
人口/万人
GDP/亿元
2013
745.79
6927.86
2014
749.81
8188.04
2015
753.86
9677.44
2016
757.93
11437.77
2017
762.03
13518.30
唐山市2013年・2017年生活污水排放量及生活垃圾排放量预测
生活污水排放量/万吨
人均生活污水排放量Kg/（d-人）
生活垃圾排放量/万吨
723.00
12860.49
48.73
62.86
0.24
726.91
13311.37
50.17
62.06
0.23
730.83
13778.05
51.65
61.27
734.78
14261.10
53.17
60.50
738.75
14761.09
54.74
59.73
6、某城市提出扩大污水处理厂的两种方案。
一是建设大型污水处理厂，二是先建小型污水处理厂，如城市发展迅速，3年后再扩建，否则维持现状。
两个方案的使用期都为10年，大型污水处理厂需投资600万元；
小型污水处理厂需投资280万元，如需扩建需追加投资400万元，两个方案的每年损益值及自然状态的概率见下表，应用决策树选择未来城市合理的污水处理方案。
概率
自然状态
年收益（大型）
年收益（小型）
新建
扩建
0.7
城市发展迅速
200
80
190
0.3
城市发展缓慢
-40
若使用方案一，则
Vi=0.7*（200*10-600）+0.3*（-40*10-600）=680万元
若使用方案二，则
若扩建V3=0.7*（80*3+190*7-280-400）=623
若不扩建V4=0.7*（80*10-280）=364
因此选择扩建污水处理厂
V2=0.3*（60*10-280）+623=719万元
因此，选用方案二，并且先建立小型污水处理厂，若城市发展迅速，则3年后再扩建。
7、由于某工厂缺乏了解未来市场的产品需求，也无法预测未来大气污染物的发生量，根据市场的需求，设计高、中、低三种自然状态。
高情景表示，市场需
求较高的情况下，大气污染物产量随产品产量的增加而增加。
为确定污染物控
制策略，根据上述三种自然状态设计三种方案：
一是新建一套污染控制设备;
二是扩建现有的污染控制设备；
三是原有的污染控制设备不动，从别的地方购买排污权。
若a=0.6,则各方案的a系数准则收益为：
a系数收益准则=0.6X该方案最大收益+（1-0.6）X该方案最小受益
某工厂污染控制方案按a系数准则决策表
污染控制方案
“购买”排污权
高情景
600
250
中情景
低情景
・200
-100
决策树如下:
SOI
沁
按照（X系数收益准则若新建一套污染控制设备，则Vi=0.6*600+0.4*（-200）=280若扩建现有的污染控制设备，则V2=0.6*250+0.4*（-100）=110若从别的地方购买排污权，则V3=0.6*100+0.4*100=100
因此选择新建一套污染控制设备
8、
某河段水质指标监测值
单位：
mg/L（pH除外）
pH
CODfvin
氨氮
总磷
监测值
Si
6.84
2.15
0.20
0.015
<
0.002
8.38
1.81
0.17
0.011
该河段执行国家II类水质标准（GB383&
2002）
根据GB3838-2002,水质标准如下
检测项目
CODjvin
标准：
6-9
计算过程如下:
pH^.O_838-7,0=pHsu-TO=9-7.0
C215
CO几=2.15时，s®
肿77^二〒=0.5375
Feo%4
同理可计算其他数据，填表如下:
PH
CODMn
0.16
0.5375
0.4
0.69
0.4525
0.34
0.11
9、沮河平均径流量取25m3/s,生活和工业废水排放径流量设为800万立方米/年（0.254m3/s）,上游来水污染物COD浓度为8mg/L,沮河水质标准是II类，求沮河COD的环境容量约为多少t/a。
（COD二类水质标准为15mg/L）
S=\5mgIL、Qp=25m3/s>
QE=0.254/t?
3/s>
Cp=Smg/L
由公式E二Sg+Qe）—Q^Cp计算可得：
E=17&
81g/s=563&
95//a
当沮河水质标准是15mg/L吋，沮河COD的环境容量约为5638.95t/a。
10、河段长100m,平均水深l・6m,平均宽度12m,流量1.5m3/s上游河水BOD5浓度为3.5mg/L,降解速度常数0・5（T。
分别计算当河流执行II类标准和HI类标准时的环境容量。
（已知II类标准和III类标准的BOD5浓度为3mg/L和4mg/L）当河流执行II类标准时：
（20=1.5m3/s>
Cs=3mg/L、Co=3.5mg/L>
£
=0.5〃°
=5.787xl（T6、q=0
V=100a.6a2m3=1920/7i3
根据公式W=Q）（Cs.-C0）+kVCs+qC,C86.4
计算可得：
BOD5的环境容量W=-0.717g>
s-1当河流执行III类标准时：
Cs=4mg/L
根据公式计算可得：
BOD5的环境容量W=0.794g>
s_1
11、（课本第五章课后题15）设某河段上有3个污染源向河水中排放苯污染物,污染源上游河水中苯的浓度为0.2mg/L,3个排放源每天排放苯量分别为lOOOKg,lOOOKg和1600Kg,测得河流流量为500000m'
/d。
假定苯的水环境标准为lmg/L,已知苯在河水中的降解速率常数为k=0.03km1o即，若污染源①排放后下游断面的苯浓度为A，则下游任一距离L
处的浓度P产P&
S从污水中去除苯的费用为每1000m350x美元，x为去除百
排污:
100000
苯rating-L4）10
50000
20
分比。
设污染源①、②、③苯的去除率分别为Xi、X2、X3,则:
污染源②去除苯所需的费用Z2=^^厲0兀2=2500勺美元/d
去除苯所需的总费用为Z=Z1+Z2+Z3=5000召+2500兀2+10000x3
即目标函数为minZ=5000x,+2500x2+10000x3
Pi
（p空一°
03曲7°
加廿5oo000+100000）+20（1-吃）L50000
500000+100000+50000
mg/L
假设各污染源向河流屮排放污水后污染物的混合浓度分别为卩、门、Pz则:
=（2・792-l・140jq-1.538兀2）加g/L<
\mg!
L
_（卩上一°
°
咖-対（）如）匕500000+100000+50000）+8（1—召）卫00000加/厶P'
~500000+100000+50000+200000吨
=（3・464-0・646兀1一0.871兀2-1.882x3）/?
i^/L<
\mg/L
Xj>
1.140x,+1.538x2>
1.792
0.646x,+0.87lx2+1.882x3>
2.464化为线性规划标准型为：
一minZ=5000兀］+2500x2+10000x3
1.140^+1.538^>
0.646%,+0.87lx2+l.882^>
2.464
0.5“<
12、（课本第五章课后题16）在某河段有3个化工厂抽取河水作为生产用水,然后将污水排入河流（假定无消耗）。
①
化工厂①、②和③每天排出的氤化物量分别为760kg、110kg和250kg。
河流最后注入一个公共水源地一一湖泊，水质要求氧化物的浓度不得大于
0.05mg/Lo根据湖泊水环境容量研究结果，拟分配给该河流的污染负荷为315kg/do水质模拟研究表明，这3个化工厂的氤化物流至入湖处的降解率分别为45%、30%和40%。
若这3个化工厂都各自处理一部分污染物，化工厂①、②和③的处理费用分别为1・25万元/kg、2.0万元/kg和1.75万元/kg。
试求欲使河流入湖污染量不超过分配给该河的污染负荷，每个化工厂各应有多大的处理率时能使总处理费用最小?
设化工厂①、②、③氧化物的处理率分别为X］、X2、x3,贝施
化工厂①去除氧化物所需的费用乙=760屯口.25=950為万元/d
化工厂②去除亂化物所需的费用Z2=110Ck2m.0=220吃万元/d
化工厂③去除氧化物所需的费用Z3=250Jr3」.75=437.5忑万元/d
去除氟化物所需的总费用为Z=Z,+Z2+Z3=950x}+220兀2+437.5兀彳
即目标函数为minZ=950西+220x2+437.5兀3
假设各化工厂向河流中排放氧化物后到达湖泊的环境负荷为Pl、P2、P3,则:
£
=760（1-西）（1—45%）
P3=250（1-x3）（1-40%）
戸=片+鬥+占=615-418兀］一77兀2-150兀3<
315
化为线性规划标准型为：
一minZ=950召+220*2+437.5^3
615-418西一77兀2-150兀3<
J0<
x,<
0<
x2<
一0<
<
13、（第六章课后题）设某市SO?
总量控制区总面积为1369.9km2,全部为二级功能区。
其中一区、二区和整个控制区的面积，各区SO?
实际年排放量，低架源、中架源、高架源的实际年排放量等数据见例表1,点源高度（作为有效高度处理）及个数见例表2。
试求各区SO?
总量控制限值及P的实施值（该例中以H<
25m为低架源）。
区域面积
I区
II区
控制区
81.80km2
87.07km2
1369.9km2
Qa实
5.32（1.27）①
3.23（2.87）①
19.97
Qb实
0.60
1.94
7.53
Qm实
0.66
0.93
7.11
Qh实
4.06
0.36
5.33
表1各区面积和SO?
的实际年排放量
万t/a
注：
①括号中的实数值未将高架源排放量计入，因高架源排放量仅计入城
市总量，但各高架源仍使用所在分区的Pi实际值。
表2各区点源高度及个数m
j（烟囱高度分组）/m
平均高度/m
各区各组烟囱总数
I区i=l
II区i=2
1・25<
H<
30
25
32
268
2.30<
40
96
233
3・50<
70
9
7
4.70<
5.100<
H
H*①
8
①乔为所有大于100m高的烟囱高度平方和的平方根。
P=120
A=4.5
a=0.15
解:
CSO1=0A5mg/m3（24h平均）
各功能分区污染物排放总量限制值（104〃d）：
I区Eg廉—罟=1.492
II区Q2二化。
2*
X707
=4.500.15H-.'
=1.588
71369^9
控制区Q（=化。
[yjs=4.5P」5丁1369.9=24.983
各功能区低架源污染物排放总量限值（104//。
）：
I区Qhl=^zl=0.15L1.492=0.2238
II区Qh2=陀2二0」5口.588=0.2382
控制区Q=0.15024.983=3.74745
各功能区点源污染物排放总量限值（“Q）：
25m：
0]=7TPDC$他2口0,=365n24T12（H）」5卫5?
口0"
=98.55
40m：
2/?
2=7UVCyme2U0-6=365024L120J）.15J!
02a0-6=252.288
60m：
3=7LPDCv^2aO'
6=365^240203）.15050200_6=567.648
80m：
e/M=365C24a20C0」51（）2Z10“=1009」52
各功能区屮架源污染物排放总量限值（104r/a）：
I区Qm严工叫XQpi
/=1
=32x98.55+96x252.288+9x567.648+2x1009.152=3.45
II区Q,„2=工％xQpi
i=\
=268x9&
55+233x252.288+7x567.648+1x1009.152=9.02
几的计算:
II区1.588-0.2382=Q150
029.02
控制区0==24.983—3.74745=】707>
Q”+07.11+5.33
因此0=1
调整后的P值：
I区片二/L败#=120x0.368x1=44」6
II区£
=邙23^=120x0.150x1=18
各功能分区SO?
排放削减量（104r/6/）：
I区严Q实-Q厂5.32—1.492=3.828
II区也2=Q似-Q边=3.23-1.588=1.642
控制区口0=Q实-Q,=19.97-24.983=-5.013
各功能区低架源SO?
排放削减量（104Z/a）：
I区BQ】=Q买一Qb\=0.60-0.2238=0.3762
II区口Qh2=G买一Qbi=194—0.2382=
升级会员 