数学建模—垃圾焚烧厂
2016深圳杯数学建模优秀论文B
2016深圳杯数学建模优秀论文B摘要随着居民生活水平的提高，传统的填埋方式已经不能完全解决日益增多的垃圾产生量，以垃圾焚烧为主的处理方式成为我国解决“垃圾围城”问题的必由之路。
但是由于我国在垃圾焚烧领域起步较晚，垃圾焚烧厂运行不稳定，加之信息不对称，导致居民对垃圾焚烧污染排放的担忧，对垃圾焚烧厂的选址和运营都造成了困扰。
而现行垃圾焚烧除尘工艺不能持续稳定运行的缺陷，是致使社会公众对垃圾焚烧产生危害疑虑的主要原因。
本文给出袋式除尘系统运行稳定性φ的定义为垃圾焚烧厂实际工况与正常工况污染物排放浓度的差值同实际工况与国标规定排放限额差值之比，φ越小说明袋式除尘系统运行越稳定，φ>1说明袋式除尘系统处于不稳定状态。
目前国内对垃圾焚烧袋式除尘系统稳定性方面的研究比较少，主要集中在定性研究方面。
本文试图通过定量的方法，深入解析袋式除尘系统的除尘原理和运行机制量化评价袋式除尘系统的稳定性。
本文将为研究袋式除尘器在正常工况下的除尘效率，本文从过滤原理入手，根据PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤袋的纤维特性和表面过滤原理构建了粉尘颗粒床过滤效率和阻力计算模型，并与实际数据对比，证明用PTFE 覆膜滤袋的袋式除尘系统在正常运行工况下可以达到99.8%以上的运行效率，使粉尘排放浓度达到20mg/Nm3以下，完全可以满足国标规定的排放要求。
其次，本文对袋式除尘系统各种故障进行系统的分析将滤袋损坏分为破损与糊袋两类，从滤料的理化特性着手，创新性的提出袋式除尘系统滤袋的损坏是受运行温度，滤料的长期蠕变和滤袋磨损这三个主要因素共同作用的结果，并定量分析了三个因素各自对滤袋损坏的作用，构建滤袋TCF(温度-蠕变-磨损)损坏模型，用以模拟袋式除尘系统的滤袋损坏情况，并用实际运行数据进行检验，取得了良好的效果。
本文结合袋式除尘系统正常工况下除尘效率模型和滤袋损坏的TCF模型对稳定性进行求解，结果显示一号炉的运行稳定性φ1= 0.2198，二号炉的运行稳定性φ2= 0.8427，采用新的除尘工艺的运行稳定性较一号炉提升97.99%，较二号炉提升98.66%。
数学建模垃圾焚烧厂的经济补偿问题面试PPt
模型的建立：
2.2污染物扩散模型
2.2.1基于风速对污染物扩散建模
b.有风时，并平均风速
us 1.5m / s
：
模型的建立：
2.2污染物扩散模型
2.2.2基于降雨对污染物扩散建模
研究的过程中，首先假设当降雨量>5mm时，认为其不会对污染物的扩散起到作用，所以在处 理降雨量数据时，把降雨量≤5mm的数据进行处理。进而来研究降雨量对污染物扩散的影响： 构建降雨量与二氧化硫、氯化氢、颗粒物、二氧化氮之间关系，用SPSS软件进行因子分析及 回归分析。下图为文献中的模型检验表与系数表：
东南
南 西 西北 西南 无风
6
21 70 19 119 62
1.83%
6.40% 21.34% 5.79% 36.28% 18.90%
模型的建立：
2.1统计分析下监测点设立
2.1.2确定环境动态监测方案 本文主要考虑垃圾焚烧厂当地的风向、风速及风频等因素对污 染排放浓度分布的影响，并以此确定环境动态监测方案，在垃圾 焚烧厂周边区域设置环境动态监测点。所以对环境动态监测点的 选取主要应以各方向风频为依据，且不同方位动态监测点的数量 与风速及风频成比例关系，设其系数为，以垃圾焚烧厂为中心， 将周边地区以风向划分为8个区域，则每个区域内的动态监测点的 数量与相应风向的风频的简单近似数学关系为：
NO.3模型的改进与完善
3.2模型的优缺点 优点：可以很好根据较为简单的数据进 行环境的动态监测；直观，容易理解接 受；操作简便，具有现实的可行性，易 于推广 缺点：忽略了地形以及建筑物的遮挡对 污染物扩散的影响;
2.3.2基于损害的环境污染损失核算方法
2014深圳数学建模夏令营c题
2014年厦门理工学院数学建模竞赛2014年4月26日－5月26日题目：垃圾焚烧厂的经济补偿问题厦门理工学院创新创业园厦门理工学院应用数学学院垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要本文针对深圳市某地点拟建一个垃圾焚烧厂，要求制定一套环境动态评估体系，并设计合理的周围居民潜在环境风险承担经济赔偿方案这一问题，根据题目提供的位置坐标及相关监测数据，通过多方面搜集关于空气质量监测、环境影响评估及预测和社会赔偿体制的资料，综合考虑地理环境、人口分布、经济状况等各方面因素并运用数理统计知识分析相关数据后，得到后文所述的数学模型，该模型很好的结合了该地自然及人文的实际情况，对相关部门制定相关政策具有很强的参考意义，因此具有很强的实用性和合理性，可以很好的运用到实际生活中。
针对问题一“根据垃圾焚烧厂周边环境设计一种环境指标监测方法，实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控”，我们根据题目提供的坐标（焚烧厂地点为Google地图经纬度22.686033，114.097586）用“谷歌地球”经行定位确定其位置为中国广东省深圳市宝安区白鸽湖路67号。
鉴于该地地形较为平整，但功能分区较为复杂，而污染源较为单一集中，因此采用同心圆布点法和功能分区布点法相结合的布点方法选取了周围10km范围内13个重要居民区和水源地作为监测点，以SO2、NOx、二恶英等六种大气污染物进行监测。
先参考国家相关标准制定了一套评价标准，再结合多种因素综合作用的结果，运用加权函数给出了各个区域环境影响分指数的计算方法，从而建立了模型一。
根据题目要求“以你设计的环境动态监控体系实际监控结果为依据，设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案”，我们结合各区域环境影响情况和垃圾焚烧厂的收益情况，参照当地政府的财政预算，以不同百分比从现金补偿、公共设施建设等五个方面做出了具体的总体赔偿方案，然后再结合不同区域居民承担的潜在风险不同将现金补偿部分做出更加细致的分配方案，从而建立了模型二。
垃圾问题的数学建模
城建学院第四届大学生数学建模竞赛承诺书我仔细阅读了《城建学院第四届大学生数学建模竞赛参赛须知》。
我完全明白，在竞赛开始后参赛者不能以任何方式（包括、电子、网上咨询等）与任何人研究、讨论与赛题有关的问题。
我知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我将受到严肃处理。
我们选择的题号为：C题姓名津霄姓名吴金涛姓名森（以下容参赛同学不需填写，由竞赛组委会统一编码）评阅编号：题目：垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要“垃圾围城”问题在中国已日益严重，垃圾焚烧处理方法的推广、垃圾焚烧厂的建立却遭遇重重阻挠。
本文就市计划建立一个中型的垃圾厂的背景下，开展相关研究。
本文先调查了该垃圾焚烧厂的周边环境，获取了地形、风速、风向等数据，并进行了预处理。
随后，本文建立了基于湍流扩散基本理论的高斯烟羽模型，考虑了烟囱高度，风力风速等因素对污染物扩散分布的影响，利用MATLAB和excle对高斯烟雨模型的污染物浓度以及污染系数进行了相关分析和求解，使用层次分析法对赔偿方案进行了初步确定，应用公平偏好效用函数对赔偿方案做了进一步的修改，获得了该模型下相应的污染物浓度分布图。
还考虑了主设备多重机器故障发生的随机性，因而能更加客观真实的反映出不同距离的空气污染水平。
同时充分考虑了三项代表污染物对整体空气质量的影响，避免了通常情况下只考虑单一污染物而忽视其他污染物的缺点。
并基于该模型对市政府该如何制定补偿方案进行了探讨。
最后，本文评价了模型的优缺点，进一步阐述了模型的指导意义，和推广前景。
关键词：高斯烟羽模型、MATLAB、层次分析法、FS模型、多重故障分析一、问题重述“垃圾围城”是世界性难题，在今天的中国显得尤为突出。
2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨，比2010年增长了1300万吨。
数学建模-垃圾分类处理
数学建模垃圾分类处理陈云中1 问题的重述在垃圾分类收集与处理中，不同类的垃圾有不同的处理方式，简述如下：1）橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置，处理后的干物质运送饲料加工厂做原料。
不同处理规模的设备成本和运行成本（分大型和小型）见附录1说明。
2）可回收垃圾将收集后分类再利用。
3）有害垃圾，运送到固废处理中心集中处理。
4）其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理。
所有垃圾将从小区运送到附近的转运站，再运送到少数几个垃圾处理中心。
显然，1）和2）两项中，经过处理，回收和利用，产生经济效益，而3）和4）只有消耗处理费用，不产生经济效益。
1）假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下，给出大、小型设备（橱余垃圾）的分布设计，同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。
以期达到最佳经济效益和环保效果。
2）假设转运站允许重新设计，请为问题1）的目标重新设计。
2 基本假设（1）假设各小区清运站每天的垃圾量是不变的；（2）假设各小区清运站的垃圾都必须在当天清理完毕；（3）不考虑运输车在行驶过程中出现的塞车、抛锚等耽误时间的情况；（4）不允许运输车有超载现象；（5）每个小区清运站均位于街道旁，保证运输车行驶顺畅；（6）城区人口分为不同部分，每部分人口固定，每天产生垃圾量固定；（7）一天只从小区清运站收一次垃圾（晚上或下午）；（8）所有运输车均从垃圾转运站发车最后回到垃圾转运站；（9）运输车将垃圾一起送往大型设备处和小型设备处再前往坟埋场和焚烧场；（10）大型垃圾处理厂的寿命是30年。
小型垃圾处理机的寿命是10年；(11) 建设在运输垃圾过程中没有新垃圾入站。
3 符号（参数）说明X (j=1，2，…,k)为第j个解释变量；（1）jβ(j=1，2，…,k) 为第j个未知参数；（2）j（3）μ为随机误差项；（4）S为多元线性回归模型的精度；（5）Pi(xi,yi)为第i个转运站的坐标；（6）Pj(Xj,Yj)为大型厨余垃圾处理设备建在地图上的坐标；（7）cost1为大型垃圾处理设备每日垃圾处理费用；（8）Cost2为小型垃圾处理设备每日垃圾处理费用；（9）|A| 表示A点到原点的距离，恒正（10）|B| 表示B点到原点的距离，恒正（11）|A-B| 表示A,B两点之间的距离,恒正（12）Ta 表示A点所在地的垃圾量（13）Tb 表示A点所在地的垃圾量（14）cost：耗油量;(15) T为规划使用年限;(16) Cik为第i座收集站运往第k座中转站单位运输量单位距离的费用(元·t- 1·km- 1 ) ;(17) Xik为第i座收集站运往第k 座中转站的日运输垃圾量( t·d- 1 ) ;（18）Lik为第i座收集站运往第k座中转站运输距离(km) ;（19）Dk j为第k座中站运往第j座处理场单位运输量单位距离的费用(元·t- 1 ·km- 1 ) ;（20）Yk j为第k座中转站运往第j座处理场日运输垃圾量( t·d- 1 ) ;（21）Sk j为第k座中转站运往第j座处理场运输距离(km)；（22）Fk 为规划期内待建中转站的固定投资(元) ;（23）E为中转站的运行成本(元·t- 1 ) ;（24）Q min为中转站建设的最小控制规模( t·d- 1 ) ;（25）Q max为中转站建设的最大控制规模( t·d- 1）；.5 模型的构建与求解5.1问题一的建模与求解5.1.1城市生活垃圾产生量的预测表一 城镇垃圾产生量历年统计表（万吨）假定被解释变量Y ，与多个解释变量1X ，2X ，3X ,…,k X 。
数学建模优秀论文-垃圾分类处理与清运方案设计
垃圾分类处理与清运方案设计摘要随着社会的快速发展，城市化进程的日益加快，城市垃圾处理问题也随之而来。
近几年，我国大城市的垃圾分类化也已经提到日程上来。
本文主要针对深圳市南山区垃圾的处理问题进行了垃圾分类和清运方案的设计，在合理的假设基础上，建立了合适的数学模型。
问题一，我们优先考虑了最佳经济效益根据现有垃圾转运站规模与位置的资料，给出了大、小型设备（橱余垃圾）的分布设计，同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。
由于橱余设备的分布之和厨余垃圾量有关，因此只要考虑厨余垃圾的处理过程中的情况就可以。
针对厨余垃圾量，设备的分布可以分为两个大型设备、一个大型设备和多个小型小型设备、全部用小型设备这三种情况。
引入0-1变量，列出目标函数和约束条件后用lingo分别求出了三种情况下后的最优解为：两个大型处理设备，分别建在30和37号转运站。
问题二，分析题目可知，转运站地址将决定小区到其之间的运费，转运站处理厨余垃圾所需的成本、运费，以及处理有害垃圾和不可回收垃圾的运费。
而在环保效益方面，垃圾清运过程将造成垃圾对环境的二次污染。
本题还是先考虑经济效益，最优经济效益的基础上优先考虑环保效益。
我我们按照小区地理位置，综合处理数据后，将小区分为21个片区，每个片区的中心点建立一个转运站。
求出了其最优运费为。
而对于厨余垃圾的处理方式，可以参照第一问的方法求解，最终选择一个大型设备有害垃圾和不可回收垃圾则直接以该转运站到垃圾填埋场或焚烧厂的最短路程为实际路程求解计算。
关键字：清运路线经济效益0-1变量lingo 片区一问题重述随着社会的快速发展，城市化进程的日益加快，城市垃圾处理问题也随之而来。
在发达国家城市已普遍实现了垃圾分类化，近几年，我国大城市的垃圾分类化也已经提到日程上来。
自《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》下达后在北京、上海、重庆和深圳都取得了一定成果。
在深圳，垃圾分橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾这四类，在垃圾分类收集与处理中，不同类的垃圾有不同的处理方式。
数学建模---垃圾处理初步模型
10616.45
10571.99
H
27.68038
31.91708
34.28404
35.03456
35.47478
35.6198
C
14937160
26309720
35808060
39443960
41737090
42519840
做出年平均成本C与购买土地次数i散点图如下：
由上表与图可知，在以上假设下，一年全部购买50年所需土地情况下年平均成本最低。
即：i=1
N=50
A=685897.2
S=13717.94
H=27.68038
C=14937160
二．改进模型：加入土地购买策略
初步模型中，我们对于政府购买土地的政策做了比较严格假设，即每n年购买一次土地，并且每次购买土地的数量是固定的，同时我们还假定土地价格的增长率是固定的。
同时，在三个成本中，机械成本是固定的，能源成本在满足有足够的土地面积用于挖掘的条件下，最适合的深度和每年挖掘的面积就是一定的，那么我们关心的关键问题就是怎样来购买土地使得一方面既使得购买的土地足够用于挖掘，另一方面使得用于政府的总成本是最小的。
2.各个年份挖掘的土地面积和挖掘深度是一定的。
3.购买机械的费用按年金进行处理得到每年的机械费用
4.政府可以预期到一段时期内的土地价格；政府每两次购买土地的时间间隔为整数年。
5.机械在竖直方向移动一立方米的土做的功跟在平面上做的功是相等的，不同的是竖直方向上做功的机械效率较低。
6.将土从坑中移除之后，水平方向做的功忽略不计。
2.每套挖掘及填埋机械需购置费用150万元，使用寿命十年。
3.填埋场预计使用五十年。
数学建模_垃圾焚烧厂的动态监测与经济补偿模型
104
61
0.911
0
西
3.006
C
104
61
0.911
0
西北
2.637
C
104
61
0.911
0
北
1.905
B
156
100.6
1.149
3.3
八个方向上，三种不同的污染物（颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物）的浓度随距离变化关系如下图（2）、图（3）所示：
图（3）东北、东、东南、南风向轴线浓度分布图
图（4）西南、西、西北、北风向轴线浓度分布图
鉴于垃圾焚烧厂排放的空气污染物不止一种，故参考空气污染指数（API）计算公式，综合考虑污染物对垃圾焚烧厂周围环境的影响。由于模型假设，不能简单根据空气污染系数API制定的标准对该区域的危害风险进行分级。而是利用API的数值大小代表风险大小，对补偿区进行风险等级划分。
下面介绍空气污染指数API的计算公式：
四、符号与变量说明
符号
说明
单位
H
距离
h
烟囱高度
地面风速
API
空气污染指数
无
I
污染物污染指数
无
C
地面下风向污染物浓度
S
垃圾焚烧厂每年提供的补偿金
元
A
每年补偿给居民的基础补偿金
元
五、模型建立与求解
为了确定监测点的位置和划分补偿区域，需通过建立大气中污染物的浓度模型，了解垃圾焚烧厂排放的污染物在周边地表上的分布情况，以此依据设计动态监测方法，制定补偿方案，并考虑焚烧炉出现故障概率的情况，监测方案与补偿方案的修订。
考虑东北、东南、东、北四个风向上污染物浓度随距离变化曲线，可以发现：
垃圾焚烧厂周边环境的建模论文
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们的题目是：垃圾焚烧厂的经济补偿问题我们参赛年级是（一年级，二年级以上）：二年级所属学院（请填写完整的全名，可填多个）：数学科学学院、英才实验学院、通信与信息工程学院参赛队员 1. 王吉2. 张博文3. 樊聪丽指导教师或指导教师组负责人：张勇日期： 2014 年 7 月 16日垃圾焚烧厂污染物高斯烟羽扩散动态监测方案摘要本文综合分析了计划建立的垃圾焚烧厂的污染物对周边环境的影响情况，建立了垃圾焚烧厂周边环境污染监测指标，并为垃圾焚烧厂周边的居民设计了风险承担经济补偿方案。
假设该厂焚烧炉排放的污染物符合国家污染物排放新标准的情况下，基于高斯烟羽扩散理论科学定量地分析了周边环境中的污染物的浓度情况，全方位考虑垃圾焚烧厂的垃圾处理量，排烟筒高度，厂址周边的地形地貌，周边的居民点以及包括风速风向在内的气象条件等因素，建立了垃圾焚烧厂周边的环境监测指标，实现了对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。
以实际的监测结果为依据，计算出了空气质量指标AQI的等级，评估出了垃圾焚烧厂对其周边环境所带来的潜在环境污染风险，结合当地经济发展状况以及垃圾焚烧厂的支付意愿等因素为厂址周围承受环境污染风险的居民制订了合理的经济补偿方案。
考虑故障发生概率情况下，利用泊松分布理论对故障发生的概率进行估计，计算故障发生情况下污染物产生量的变化，并对以上建立的模型进行了修正，建立更合理的环境污染动态监测指标和居民风险承担经济补偿方案。
垃圾处理场分布及转运的数学建模
垃圾处理场分布及转运的数学建模菏泽学院数学建模参赛作品作品名称：深圳市南⼭区垃圾运输问题研究参赛时间：2011年5⽉指导⽼师：李忠⼴所选题⽬：A题参赛队员：崔⽟良 09⾃动化于娜娜 09⾃动化赵⽥ 09⾃动化⽬录..................................................................⼀、问题的提出 (4)（1）问题起源 (4)（2）问题设计 (4)⼆、问题分析 (4)（1）⽅案分析 (4)（2）⽬标函数 (5)（3）优化⽬标 (5)三、模型假设 (5)(1)⼈⼝假设 (5)(2)运输车假设 (5)(3)环境假设 (6)四、符号说明 (6)（1）模型⼀的符号说明 (6)（2）模型⼆的符号说明 (7)五、模型的建⽴及求解 (7)(1)模型⼀的建⽴及求解 (8)（3）模型⼆的建⽴及求解 (11)六、建议与改进 (21)(1)建议 (21)(2)改进 (21)七、参考⽂献 (22)…………………………………………………………摘要：本⽂通过类⽐系统的研究⽅法，运⽤定量的数学计算，可从理论上得出垃圾转运站的最佳选址⽅案。
考虑到转运站垃圾收集与转运的功能，需要建⽴不同的理想模型来研究。
⽂章以深圳市南⼭区垃圾转运站选址为实例，初步讨论了理论选址坐标。
通过对问题的分析和合理的假设，我们建⽴了以运输费⽤等作为多⽬标，以运输车载重量的⼤⼩、当天必须将所有垃圾清理完等为约束条件，以运输车是否从⼀个⼩区清运站到达另⼀个⼩区清运站为决策变量，建⽴了使得运输费⽤最⼩等的多⽬标的规划模型。
借助于MTLAB、LINGO软件与EXCEL的数据交换、以及物流选址的⽅法得到全局最优解，进⽽得出垃圾转运站的理论地址。
关键字：⾮线性规划最短路径最⼤利益物流选址Abstract：In this article we use the analogy system research methods andquantitative calculation, we can obtain the best location scheme of refuse transfer station in theoretically. Considering the transfer function of garbage collection and transport, we should set up different ideal model to research necessarily. In this article we take the refusing transfer station location of nanshan district in Shenzhen as an example and discuss the theoretical location coordinates preliminary.By analyzing the problems and making reasonable assumptions, we established the multi-objective programming model: taking the transportation cost as a target, using the load capacity of the truck and all the rubbish must be cleaned up as constraint conditions, whether the trucks go from the district transporting station to another as decision variable ,we established themulti-objective programming model which made the minimum transport costs.By the help of MATLAB, LINGO software and EXCEL data exchanges, and logistics location methods we get the global optimal solution, and get the theory address of refuse transfer station.Key words: nonlinear programming shortest path maximum benefits logistics location⼀、问题提出（1）问题起源随着我国城市⽣活质量提⾼及垃圾处理事业的发展，垃圾转运系统的转运效率和投资效益在城市环卫建设中起着越来越重要的作⽤。
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大气稳定度具体分类方法见下表1、表2。
表1
表2
表中的云量是指云层所遮蔽天空占视野内天空总面积的成数。
根据从深圳市气象局官方网站上得来的深圳市一年的云量表，深圳市一年的平均云量约为5.145，而深圳市太阳高度角在一年中的大多数时候是超过60度的
6、高斯模型各种系数的计算方法
⑴ 源强的计算
源强：是指单位时间内污染物的排放量。由题中所给焚烧炉每天的污染物排放质量换算可得。
颗粒物：1620.37037mg/s；
二氧化硫：4050.93mg/s；
氮氧化合物：3472.22mg/s；
（3）日照角高度
本题中，当地纬度是22°41’
第一季度，即2012年1月~2012月3月，当地的日照角=67°19’；
对于雨雪，这种天气是空气的净化剂，将极大的降低空气中污染物的浓度。而且通常情况下，雨雪过境会带来大风给会促进污染物的稀释和扩散。
2，环境动态监测体系
环境动态监测体系由高斯预测模型和智能传感器在线检测系统组成。
3，经济补偿方案的构建
根据垃圾焚烧厂对周边环境影响程度以及当地的经济发展状况，对垃圾焚烧厂周边的居民以及公共设施等进行各种直接补偿和间接补偿。根据谁污染谁补偿的原则，在该题中由垃圾焚烧厂对周边居民进行补偿。具体方案见下文。
五，外围监测方案
在垃圾场周围取点处设置智能气敏传感器，全天候检测气体污染物浓度。该智能传感器在线检测系统是一个集成了自动监控仪器技术、计算机技术和网络通信技术的综合系统。该系统能够对主要污染因子浓度指标实现连续自动监测，并将采集监测数据与高斯模型预测出的污染因子标准浓度进行对比，若是测量浓度高于标准浓度，则系统进入预警模式，并且把数据传输给垃圾场服务部门，及时对污染源进行处理，并且适当调整赔偿方案。
(6809431659282407473*((221391894427205541*p)/15657045579530240)^(1/3))/(281474976710656000*u) + 80
其中p为环境大气压，u为平均风速。
5、扩散系数的选取：
扩散系数σy，σz的大小与大气湍流结构、离地高度、地面粗糙度、风速以及离开泄漏源的距离等因素有关。大气的湍流结构和风速在大气稳定度中考虑。大气稳定度由10米高度以上的风速、白天的太阳辐射或夜间的云量等参数决定。
第二季度，即2011年4月~2011月6月，当地的日照角=89°15’;
第三季度，即2011年7月~2011月9月，当地的日照角=43°53’;
第四季度，即2011年10月~2011月12月，当地的日照角=67°19’；
⑷ 大气稳定度的计算
按照Pasquill的分类方法，随着气象条件稳定性的增加，大气稳定度可以分为A、B、C、D、E、F六类。其中A、B、C三类表示气象条件不稳定，E、F两类表示气象条件稳定，D类表示中性气象条件，也就是说气象条件的稳定性在稳定和不稳定之间。A、B、C三种类型的稳定度中，A类表示气象条件极其不稳定，B类表示气象条件中等程度不稳定，C类表示气象条件弱不稳定。E和F两种类型的稳定度中，E类表示气象条件弱稳定，F类表示气象条件中等程度稳定。
正东方向
东北方向
正北方向
西北方向
c，确定计算点
计算点包括：公园小区等人群相对密集处一到十二月份的污染物浓度，污染物落地浓度的极值点。
d，垃圾焚烧厂周围居住区的分布
f，风力和风向及降雨等气象条件
按照高斯模型，如果风速比较小会加大的落地浓度，当风速为0时反而不会影响到周边环境。但事实上在没有风的时候大气中的湍流会促进污染物的扩散，所以在风速足够大才会取到最佳的扩散效果。
(8)整个过程中，烟囱排放体不发生沉降、分解，不发生任何化学反应等。
3，烟气抬升高度
以上式中的有效高度是指泄漏气体形成的气云基本上变成水平状的时候气云中心的离地高度。实际上，高架源有效高度就等于高架源几何高度加烟气抬升高度。
影响烟云抬升高度的因素有很多，主要包括：泄漏气体的初始速度和方向、初始温度、泄漏口直径、环境风速及风速岁高度的变化率、环境温度及大气稳定度。依据GB3480-83：
高斯扩散模型中规定的x轴的正方向为风速的方向，在本题的解决中有所不便。我们建立了一个统一的坐标系，以正东方向为x轴正方向，以正北方向为y轴正方向，z轴垂直于x轴和y轴决定的平面，然后对于八个风向的高斯扩散方程通过坐标变化整合至该坐标系中。具体运算如下：
正东方向：x1=x,y1=y;
东北方向： (x+y), (y-x);
我们采用的是Briggs的高架源扩散参数。具体如下图所示。
由上文论述可知，深圳市大气稳定度在A-B之间。
⑹当地平均风速
在高斯扩散公式的推导中，我们假设风速恒定不变，但是实际上在高斯扩散公式中污染物浓度与风速的关系并非线性关系。所以我们选择对每个月的平均污染物浓度进行计算。
五，利用高斯扩散模型对垃圾焚烧厂周围的污染物浓度进行预测。
二，符号说明
p：当地大气压强，kpa；
u：当地平均风速，m/s；
up：风频。即某中方向的风在该一定时间段内出现的次数占该时间段的比值，无单位。
Qk：假定当某种污染物污染源强为1000mg/s时该污染物在某一确定位置的浓度，mg/m3；
q：污染物浓度，mg/m3；
Q：污染源强度，即单位时间内污染物排放的质量，mg/s；
1，监测目的：通过对大气环境中的主要污染物质进行连续监测，判断大气质量是否符合国家制定的环境空气质量标准，实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控ห้องสมุดไป่ตู้根据测定结果设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案,
2，污染源：垃圾焚烧发电厂的高度为80米的排烟口，在民居附近。
A村 新田村 B村 樟坑径村 C村 辅城坳村 D村 谷湖龙村 E区 平湖生态园 F区 新田公园
Qv----实际排烟率，m3/s；
△T----烟气出口温度与环境温度差，K；
Ts----烟气出口温度，K；
Ta----环境大气温度，K，如无实测值，可取邻近气象；
计算出泄漏烟云抬升高度以后，将泄漏源抬升高度与泄漏源实际几何高度相加就得到了泄漏源有效高度。
此处由题给焚烧炉在线监测数据可得Qv=8.3205*106，Ts可取（273.15+93.25）k，环境大气温度不妨取25摄氏度，题给焚烧炉高80m，然后带入数据可得有效高度为
垃圾焚烧厂的经济补偿问题
关键词：高斯扩散模型风频 扩散系数 大气稳定度
摘要：本文就是利用高斯扩散模型对某地即将建成的垃圾焚烧厂对环境的影响进行预测，同时根据预测结果设计外围环境动态监测方案并提出对周边人群的补偿方案。
一，问题重述
“垃圾围城”是世界性难题，在今天的中国显得尤为突出。而垃圾焚烧正逐步成为处理垃圾的主要方式。但不可避免的，在垃圾焚烧的过程当中，会产生一些有害气体以及粉尘。所以需要对垃圾焚烧厂所在的的居民小区或者其他公共设施做出相应的补偿。题目中就具体的深圳某一垃圾焚烧厂在考虑主观、客观多种因素的情况下构建一套可行的动态监控体系，并根据潜在污染风险设计合理的周围居民风险承担经济方案分析垃圾焚烧厂的经济补偿问题。
(3)扩散过程中不考虑云团内部温度的变化，忽略热传递、热对流及热辐射；
(4)烟囱排放气体是理想气体，遵守理想气体状态方程；
(5)在水平方向，大气扩散系数呈各向同性；
(6)取x轴为平均风速方向，整个扩散过程中风速的大小、方向保持不变，不随地点、时间变化而变化；
(7)地面对烟囱排放气体起全反射作用，不发生吸收或吸附作用；
（图片来自互联网，已经过验证）
3，污染源排放情况：月平均排放烟气流量346687.5m3/h, 单位时间内（每天）排放的NOx质量0.3t/d, 单位时间内（每天）排放的SO2质量0.23t/d, 单位时间内（每天）排放的烟尘质量0.14t/d.
4，气象资料：根据所给数据可得，该区域全年都有西风，春夏季还有东北方向的风，秋冬季主要是西南方向的风。
，所以判定日射等级为4。而深圳市的风速在所给材料中只有5天超过5m/s，且未达到6m/s，各月的平均风速均未达到5m/s，所以大气稳定度在A-B之间。
⑸ 扩散系数的计算
扩散系数y、z的大小与大气湍流结构、离地高度、地面粗糙度、泄漏持续时间、
抽样时间间隔、风速以及离开泄漏源的距离等因素有关。大气的湍流结构和风速在大气稳定度中考虑。大气稳定度由10米高度以上的风速、白天的太阳辐射或夜间的云量等参数决定。
正北方向：x3=y,y3=-x;
西北方向： (y-x)， (-x-y)；
正西方向：x5=-y,y5=x;
西南方向： (-x-y), (x-y);
正南方向：x7=-y,y7=x;
东南方向： (x-y), (x+y);
由MATLAB函数nongdu计算得附近村落十二个月的Qk计算结果
取样点选取如图所示
由Matlab做出年平均Qk分布的立体图像如下
5，地形资料：垃圾焚烧厂位于平原之地，附近并没有山脉丘陵，建在居民区附近，位于垃圾焚烧厂附近的又居民区，公园及生态园。,
6，要监测的项目：主要有SO2、粉尘、NOX等，
7，人口分布：监测范围主要以居民为主，人口数量少于50万,
8，监测点的布置如下：采用同心圆布点法，红色为监测点，在公园和生态园附近的监测点的采样口在离地高度1.5~2m处，在民居的监测点的采样口有2个，一个离地高度为2m，另外一个置于比屋顶高1.5m左右的地方，
做出等值线分布图
该图中每两条等值线之间的值差为5X10-5，最外一条的值为5X10-5，最里面一条为6.5X10-4.
由图可以看出烟气污染主要分布在山地地区，在居住区相对较少。
由MATLAB解得，当x=-397.4654m，y=-402.0468m，Qk取得最大值，为