环境规划的技术方法
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第四章 环境规划技术方法
实际监测法 监测数据包括：普查监测数据、历史监测数据和在线
监测数据；
计算原则： 废水污染物排放量：有累计流量的，按废水流量加权平均 浓度和年累计废水流量计算求得；没有按照瞬时排放量求得。 废气污染物排放量：按监测的瞬时排放量和年生产时间求 得。
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烟气在线 监测
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增的千分数。
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2、经济发展预测
能源消耗指标
指标名称
说明
产品综合 能耗
包括单位产值综合能耗（总耗能量和产品总产值 的比值）和单位产量综合能耗（总耗能量和产品 总产量的比值）。
能源利用率 有效利用的能量和供给的能量的比值。
规划期内能源消耗量增长速度与年平均经济增长 能源消费弹 速度之间的比值，年平均经济增长速度，可采用
四.环境规划的决策方法
***环境规划决策分析的类型
（1）定性决策分析：依靠经验、直观判断能 力来进行决策分析 ――针对复杂的情况:其中数据资料难以完 整或难以量化；或者各因素间的关系无法 用数学表达式来表述。
（2）定量决策分析：是用数据而不是用经验 来分析――将利用数学方法和计算机技术 分析得到的具体数据做比较
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规划一个工业园区核算其污染物 需要了解哪些内容，如何核算？
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一、污染物核算中常用的方法
（二）生活污染源污染物核算常用方法
1吨锅炉=0.7MW/h，供暖面积6000平方米，每平 方米供暖所需热功率是80W/h，加上20%管路损耗 =100w/h.6000平方米就是0.6MW/h
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(4).噪声环境质量预测
交通噪声预测方法：交通噪声预测方法常用的有多元回归 预测，即根据用车流量、道路宽度、本底噪声值与交通噪 声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型。
监测数据；
计算原则： 废水污染物排放量：有累计流量的，按废水流量加权平均 浓度和年累计废水流量计算求得；没有按照瞬时排放量求得。 废气污染物排放量：按监测的瞬时排放量和年生产时间求 得。
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烟气在线 监测
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增的千分数。
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2、经济发展预测
能源消耗指标
指标名称
说明
产品综合 能耗
包括单位产值综合能耗（总耗能量和产品总产值 的比值）和单位产量综合能耗（总耗能量和产品 总产量的比值）。
能源利用率 有效利用的能量和供给的能量的比值。
规划期内能源消耗量增长速度与年平均经济增长 能源消费弹 速度之间的比值，年平均经济增长速度，可采用
四.环境规划的决策方法
***环境规划决策分析的类型
（1）定性决策分析：依靠经验、直观判断能 力来进行决策分析 ――针对复杂的情况:其中数据资料难以完 整或难以量化；或者各因素间的关系无法 用数学表达式来表述。
（2）定量决策分析：是用数据而不是用经验 来分析――将利用数学方法和计算机技术 分析得到的具体数据做比较
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规划一个工业园区核算其污染物 需要了解哪些内容，如何核算？
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一、污染物核算中常用的方法
（二）生活污染源污染物核算常用方法
1吨锅炉=0.7MW/h，供暖面积6000平方米，每平 方米供暖所需热功率是80W/h，加上20%管路损耗 =100w/h.6000平方米就是0.6MW/h
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(4).噪声环境质量预测
交通噪声预测方法：交通噪声预测方法常用的有多元回归 预测，即根据用车流量、道路宽度、本底噪声值与交通噪 声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型。
环境规划与管理第四章 环境规划的技术方法——评价预测
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例题
已知某县 1995 年工农业生产的总产值是 300 万元，COD 排放总量是 250吨， 万元， 吨 2000 年工农业生产的总产值是 400 万元， 万元， COD 排放总量是 275 吨；若到 2010年工 年工 农业生产的总产值实现翻一番， 农业生产的总产值实现翻一番，用弹性系数 的年排放总量是多少吨？ 法求那时 COD 的年排放总量是多少吨？
2010 − 2000
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（5）由弹性系数 和β求出预测基准年与预测目 ）由弹性系数ξ和 求出预测基准年与预测目 标年之间的α值 标年之间的 值
α=ξβ=0.023
（6）求出预测目标年 COD 的年排放总量 ）
M = 275 × (1 + 0.023)
2010− 2000
= 345(t )
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三、大气污染预测方法
水质模型法
完全混合的河流水质预测模型 一维河流水质模型 BOD-DO耦合模型 Streeter-Phelps模型 耦合模型： 模型、 BOD-DO耦合模型：Streeter-Phelps模型、 Thomas修正型 Dobbins-Camp修正型 修正型、 修正型、 Thomas修正型、Dobbins-Camp修正型、 Connor修正型 O’Connor修正型 Connor 湖泊水质预测模型 湖泊富营养化水质预测模型
（1）箱式模型 （2）高斯扩散模式
一般高斯扩散模式 高架连续点源地面浓度的高斯扩散模式 高架连续点源地面轴线浓度的高斯扩散模式 高架连续点源地面轴线最大浓度高斯扩散模式
（3）多源扩散模式 （4）线源扩散模式 （5）面源扩散模式 （6）总悬浮微粒扩散模式 （7）灰色预测模型
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四、水污染预测方法
1、水污染源预测 工业废水排放量预测： （1）工业废水排放量预测：
第四章 环境规划的技术方法1
下一期值=上一期值的实测值 与上一期值的平滑值加权而得
新预测值是根据预测误差对原预测值进行修正得到的。 α的大小表明了修正的幅度。 α值愈大，修正的幅度愈大， α 值愈小，修正的幅度愈小。 因此，α值既代表了预测模型对时间 序列数据变化的反应速度，又体现了预测模型修匀误差的能力。 在实际应用中，α值是根据时间序列的变化特性来选取的。 若时间序列的波动不大，比较平稳，则应取小一些，如0.1 ～ 0.3 ；若时间序列具有迅速且明显的变动倾向， 则应取大一些， 如 0.6 ～ 0.9 。实质上，是一个经验数据，通过多个值进行试 算比较而定，哪个值引起的预测误差小，就采用哪个。
在移动平均值的计算中包括的过去观察值的实际个数，必须一开 始就明确规定。每出现一个新观察值，就要从移动平均中减去一 个最早观察值，再加上一个最新观察值，计算移动平均值，这一 新的移动平均值就作为下一期的预测值。
在移动平均值的计算中包括的过去观察值的实际个数，若N=1，这 时利用最新的观察值作为下一期的预测值；
2、定量预测方法
常用的定量方法有：时间序列法、回归分析法、环境系统的数 学模型等。 ⑴ 时间序列法：又叫历史延伸法或外推法。 时间序列是指同一变量按事件发生的先后顺序排列起来的一组 观察值或记录值。在时间序列变量分析的基础上，运用一定的数 学方法建立预测模型，使时间趋势向外延伸，从而预测未来市场 的发展变化趋势，确定变量预测值。 构成时间序列的要素有两个：一是时间，二是与时间相对应 的变量水平。
包括五个基本步骤：
a.设计调查表； b.发放调查表实施调查； c.回收调查表进行统计处理； d.将所有调查对象对每项指标权重的平均估计值及本人 估计值的离差反馈给每个参加调查者，进行第二轮调 查； f.收回调查表进行统计处理。
《环境规划》第四章 环境规划的技术方法-1
城区人口发展因地而异，常见的三种增长模型为： 几何级数增长 算术平均增长 逻辑斯蒂增长
几何级数增长（曲线呈指数型）
N N e 预测模型： t
k (t t0 ) t0
Nt——t年的人口总数； Nt0 ——t＝t0年时，即预测起始年时的人口基数； k ——人口增长系数或人口自然增长率。
Et E0 (1 )tt0
β——能耗增长速度，β＝e×α； α——工业产值增长速度； e——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，一般介于0.4～1.1之间。
（四）用水预测方法
1. 用水总量预测 对某一地区用水总量的供需平衡预测：
Qt Kt ZGDPt
ZGDPt——规划期t年国内生产总值，万元/年； Kt——用水系数，t万元； Qt——规划期t年用水总量，万t/年。 2. 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：
国民生产总值（GNP）是指一个国家或地区范围内的所有常住单位，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“收入”的概念。
Di
fi N
100%
Di——i污染物超标率，%； fi—— i污染物超过排放标准的检测次数； N——i污染物的检测总次数。
（2）排放强度
单位时间内某污染物排放量：
Wi CiQi
Wi——i污染物单位时间的排放量； Ci——i污染物排放浓度检测值； Qi——含i污染物的介质（污水、废气）排放量。
几何级数增长（曲线呈指数型）
N N e 预测模型： t
k (t t0 ) t0
Nt——t年的人口总数； Nt0 ——t＝t0年时，即预测起始年时的人口基数； k ——人口增长系数或人口自然增长率。
Et E0 (1 )tt0
β——能耗增长速度，β＝e×α； α——工业产值增长速度； e——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，一般介于0.4～1.1之间。
（四）用水预测方法
1. 用水总量预测 对某一地区用水总量的供需平衡预测：
Qt Kt ZGDPt
ZGDPt——规划期t年国内生产总值，万元/年； Kt——用水系数，t万元； Qt——规划期t年用水总量，万t/年。 2. 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：
国民生产总值（GNP）是指一个国家或地区范围内的所有常住单位，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“收入”的概念。
Di
fi N
100%
Di——i污染物超标率，%； fi—— i污染物超过排放标准的检测次数； N——i污染物的检测总次数。
（2）排放强度
单位时间内某污染物排放量：
Wi CiQi
Wi——i污染物单位时间的排放量； Ci——i污染物排放浓度检测值； Qi——含i污染物的介质（污水、废气）排放量。
G_ppt环境规划的技术方法
环境预测与社会经济预测方法
• 社会经济发展预测
– 能耗预测 – 能耗预测方法
• 人均能量消费法
– 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。根据美国 对84个发展中国家进行的调查表明：当每人每年的消费量 为0.4t标准煤 时只能维持生存；为1.2～1.4t时可以满足基本的生活需要。在 一个现代 化社会里，为了满足衣食住行和其他需要，每人每年的能源消耗量不低 于1.6 t标准煤。我国上海市为0.7t标准煤。
GSO2＝1.6WS
• 烟尘排放量预测 • G尘=W · A·B (1—)
•W——燃煤量，t／a； •S——煤中的全硫分 •G尘——烟尘排放量，t/a; 含量，％。 •A——煤的灰分，％； •B——烟气中烟尘的质量分数； •W——燃煤量，t/a; •——除尘效率，％。 •若 安 装 二 级 除 尘 器 ， = 1 +(1—1)(1—2)， 1 为第 一级除尘效率， 2 为第二级 除尘效率。
大气环境质量预测
• 一般高斯模型
– 它是在大气污染物浓度分布符合正态分布的情况下导出的。建 立高斯扩散模式的基本假设如下：①烟气扩散时，烟流中心轴 附近污染物比它的外侧要高，浓度分布在水平和垂直方向均呈 Q——污染物排放源强，g／s； 高斯分布；②在湍流扩散场中，平均风速不随地点、时间而变 B——某种污染物在大气中的预测浓度，mg／m3； 化，流场是定常的；③污染源为连续的、均匀排放；④在扩散 ū——平均风速，m／s； 过程中，污染物是保守的，即污染物在大气中不发生沉降、分 H——烟流中心线距地面的高度，m； 解和化合，地面对其起全反射作用，不发生吸收和吸附作用。 y——用浓度标准差表示的y轴上的扩散系数，m； – 根据上述假设导出的高斯扩散模式(高斯烟流模式)其数学形式 z——用浓度标准差表示的z轴上的扩散系数，m。 为：x=0
环境规划的技术方法
第一节 环境规划的预测方法
四、水污染预测方法 （二）水环境质量预测： 1.水质相关法 1）水质流量相关法 水质相关法中，如将流量作为影响水质的主要因素， 与水质参数建立相关关系，称为水质流量相关法。 这种模型中假设难降解的有机污染物与流量无关， 是一常数；而易降解的有机污染物随流量呈指数衰 减。例如对于河流其有机污染物总量预测可表达为：
（二）环境预测典型方法简介 ：
1.定性预测法 2）特尔菲法 特尔菲预测法即匿名调查征询法，是目前在世界上组织专家预览中 使用最为广泛的一种定性预测方法。特尔菲法是以无记名方式，通 过数轮函询，征求专家意见，并对每一轮的专家意见进行汇总整理， 作为参考资料再发给专家，供专家分析判断，进一步提出新的论证， 并不断修正自己的见解。
ES As S
第一节 环境规划的预测方法
三、大气污染预测方法
（一）大气污染源源强预测：
3.污染物排放量预测 1）烟尘排放量预测 G烟 Ad fh B 无措施：
有措施：
G烟 Ad fh B（ 1 ）
第一节 环境规划的预测方法
三、大气污染预测方法
（一）大气污染源源强预测：
3.污染物排放量预测 2）SO2排放量预测
第一节 环境规划的预测方法
一、环境预测概述
（七）环境预测的基本程序 ： 1.准备阶段 1）确定预测目的和任务 2）确定预测时间 3）制订预测计划 2.收集并分析信息阶段 1）收集预测资料 2）资料的分析检验
第一节 环境规划的预测方法
一、环境预测概述
（七）环境预测的基本程序 ： 3.预测分析阶段 1）选择预测方法 2）建立预测模型 3）进行预测计算 4）检验预测结果 4. 输出预测结果 1）输出预测结果 2）提交预测结果
第四章_环境规划的技术方法
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三、环境质量预测
1.大气环境质量预测 大气环境质量预测是为了了解未来一定时期的
经济、社会活动对大气环境带来的影响，以便
采取改善大气环境质量的措施。 主要内容是预测大气环境中污染物的含量，常 用方法有箱式模型法、高斯模型法、线源扩散 模式法、面源扩散模式法和总悬浮微粒扩散模 式法等。
2.水环境质量预测
另一方面污水治理的总成本可表示为Z：
Z=3X1+5X2+2X3+4X4+5X5+6X6+1X7+2X8+3X9 而决策者的目标是确定满足约束条件的Xi使得Z 取得最小值。 将上述分析归纳后即可得如下数学符合模型：
数学模型（整理之后） Min Z= 3X1 +5X2 +2X3 +4X4 +5X5 +6X6 +1X7 +2X8 +3X9 X2
能源消耗预测方法 方法名称 说 明
人均能量 按人民生活中衣食住行对能源的需求来估算生活用 消费法 能的方法，我国平均每人每年1.14t标准煤。 能源消费弹性系数e一般为0.4～1.1，由国民经济增 能源消费 长速度，粗预测能耗的增长速度 e ，其中α 弹性系数 为工业产值增长速度，以此可进行规划期能耗预 Et E0 (1 ) (t t )，其中E 为预测年的能耗量，E 为 法 测 t 0 基准年的能耗量，t，t0为预测年和基准年。
决策树图形
适用对象： 多阶段决策、前一阶段的决策影响后续阶段的结 构和决策的项目。 方法： 用决策树的形式列出决策问题的逻辑结构。 从决策树的末梢向决策点倒退，计算出不同决策 方案下的期望值，将未占优的方案去掉，直到得出初 始的决策方案。
三、环境质量预测
1.大气环境质量预测 大气环境质量预测是为了了解未来一定时期的
经济、社会活动对大气环境带来的影响，以便
采取改善大气环境质量的措施。 主要内容是预测大气环境中污染物的含量，常 用方法有箱式模型法、高斯模型法、线源扩散 模式法、面源扩散模式法和总悬浮微粒扩散模 式法等。
2.水环境质量预测
另一方面污水治理的总成本可表示为Z：
Z=3X1+5X2+2X3+4X4+5X5+6X6+1X7+2X8+3X9 而决策者的目标是确定满足约束条件的Xi使得Z 取得最小值。 将上述分析归纳后即可得如下数学符合模型：
数学模型（整理之后） Min Z= 3X1 +5X2 +2X3 +4X4 +5X5 +6X6 +1X7 +2X8 +3X9 X2
能源消耗预测方法 方法名称 说 明
人均能量 按人民生活中衣食住行对能源的需求来估算生活用 消费法 能的方法，我国平均每人每年1.14t标准煤。 能源消费弹性系数e一般为0.4～1.1，由国民经济增 能源消费 长速度，粗预测能耗的增长速度 e ，其中α 弹性系数 为工业产值增长速度，以此可进行规划期能耗预 Et E0 (1 ) (t t )，其中E 为预测年的能耗量，E 为 法 测 t 0 基准年的能耗量，t，t0为预测年和基准年。
决策树图形
适用对象： 多阶段决策、前一阶段的决策影响后续阶段的结 构和决策的项目。 方法： 用决策树的形式列出决策问题的逻辑结构。 从决策树的末梢向决策点倒退，计算出不同决策 方案下的期望值，将未占优的方案去掉，直到得出初 始的决策方案。
《环境规划学》第四章 环境规划的技术方法-2
2 y
exp
(z
H
vs
2
2 z
x
/
u)
2
exp
(
z
H
vs
2
2 z
x
/
u)
2
α——地面反射系数； vs——粒子的沉降速度，m/s.
（七）灰色预测模型 GM(1,1)
第四节 水污染预测方法
一、水污染源预测
（三）生活污水量预测
qv 0.365AF
qv－生活污水排放量，104 m3 /年； A－预测年人口，104人； F－预测年人均生活污水量，L/（d.人）； 0.365 －单位换算系数 。
二、水环境质量预测
（一）水环境质量预测要点
1、确定预测目标：建设工程影响评价；流域治理、 制定水质管理规划；水质预测的基本理论研究； 等等。
（一）源强预测的一般模型
Qi KiWi (1i )
Qi——第i种污染物的源强； Wi——燃料的消耗量； ηi ——净化设备对污染物的去除效率； Ki——某污染物的排放因子；i——污染物的编号。
（二）耗煤量预测 1. 工业耗煤量预测 常用方法：弹性系数法、回归分析法、灰色预测等。 根据工业增长率，用弹性系数法计算耗煤量：
exp
z h2
2
2 z
（五）面源扩散模式
平原城区排气筒高度不大于40m或排放量小于0.04t/h的排 放源可作为面源处理。
箱模式 后退虚点源模式
C(x, y,0; H )
u y
QA
y0 z