最新环境规划与第四章 环境规划的技术方法——评价预测精品课件说课材料

1、环境规划与管理第四章 环境规划的技术方法评价预测2一、社会经济发展预测1 、人口预测、人口预测nNt=Nt0ek(t-t0) (常用经验模型)lNtt年的人口总数；年的人口总数；lNt0 t0年时，即预测起始年时的人口基数；年时，即预测起始年时的人口基数；lK人口增长系数或人口自然增长率；人口增长系数或人口自然增长率；l e自然对数的底自然对数的底(e=2.718)上述预测的关键是求算上述预测的关键是求算K值。人口自然增长率值。人口自然增长率(K)是人口出生率与死亡率之差，常表示为人是人口出生率与死亡率之差，常表示为人口每年净增的千分数。口每年净增的千分数。 6u目前常用的能耗预测法：目前常用

2、的能耗预测法：n人均能量消费法人均能量消费法n弹性系数法弹性系数法（2）能耗预测方法 7u人均能量消费法人均能量消费法n生活用能按人民生活中衣食住行对能源的需求生活用能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。来估算生活用能的方法。 n根据美国对根据美国对84个发展中国家进行的调查表明：个发展中国家进行的调查表明：l当每人每年的消费量为当每人每年的消费量为0.4吨标准煤时只能维持生存；吨标准煤时只能维持生存；l为为1.2-1.4吨时可以满足基本的生活需要。吨时可以满足基本的生活需要。l在一个现代化社会里，为了满足衣食住行和其他需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

3、年的能源消耗量不低于要，每人每年的能源消耗量不低于1.6吨标准煤。吨标准煤。l我国上海市为我国上海市为0.7吨标准煤。吨标准煤。8u弹性系数法弹性系数法 n这种方法是根据能源消费与国民经济增长之间这种方法是根据能源消费与国民经济增长之间的关系，求出能源消费弹性系数的关系，求出能源消费弹性系数 ，再由已决，再由已决定的国民经济增长速度，粗略地预测能耗的增定的国民经济增长速度，粗略地预测能耗的增长速度。长速度。n设能源消耗量平均增长率为设能源消耗量平均增长率为，经济总产值平，经济总产值平均增长率为均增长率为，则有：，则有：9nE=EE=E0 0(1+)(1+)(t-t(t-t0 0) ) nM=M

4、M=M0 0(1+)(1+)(t-t(t-t0 0) )lE规划期第规划期第t年的能耗量，万年的能耗量，万t/a ；lE0规划期起始年规划期起始年t0的能耗量，万的能耗量，万t/a ；lG预测年经济总产值，万预测年经济总产值，万t/a；lG0基准年经济总产值，万基准年经济总产值，万t/a； lt预测目标年；预测目标年；lt0预测基准年预测基准年10u若将上述两式变为若将上述两式变为、表达式，则：表达式，则：na=(E/E0)1/(t-t0)-1n=(M/M0)1/(t-t0)-1 u于是，能源消耗量弹性系数可表示为：于是，能源消耗量弹性系数可表示为：11u弹性系数法还可用于污染物排放量的预测：

5、弹性系数法还可用于污染物排放量的预测：如大气污染物的排放量，水污染物的排放量如大气污染物的排放量，水污染物的排放量等。等。12例题例题u已知某县已知某县 1995 年工农业生产的总产值是年工农业生产的总产值是 300 万元，万元，COD 排放总量是排放总量是 250吨，吨，2000 年工农业生产的总产值是年工农业生产的总产值是 400 万元，万元，COD 排放总量是排放总量是 275 吨；若到吨；若到 2010年工年工农业生产的总产值实现翻一番，用弹性系数农业生产的总产值实现翻一番，用弹性系数法求那时法求那时 COD 的年排放总量是多少吨？的年排放总量是多少吨？例题答案例题答案13例题答案例题

6、答案解：（解：（1）按题意，预测参照年、预测基准年、预测目标）按题意，预测参照年、预测基准年、预测目标年分别确定为年分别确定为1995 年年2000 年和年和2010年。年。 （2）根据公式求出预测参照年与预测基准年之间的）根据公式求出预测参照年与预测基准年之间的和和的数值：的数值：20001995)1 (275250解出：解出：=0.01920001995)1 (400300解出：解出：= 0.05914（3）计算弹性系数）计算弹性系数=/=0.325 （4）求出预测基准年与预测目标年之间的值：20002010)1 (400800解出：解出： = 0.072 15=0.023 （5）由弹性系

7、数）由弹性系数和和求出预测基准年与预测目求出预测基准年与预测目标年之间的标年之间的值值（6）求出预测目标年）求出预测目标年 COD 的年排放总量的年排放总量)(345)023. 01 (27520002010tM16三、大气污染预测方法1 1、大气污染源源强预测、大气污染源源强预测（1）源强预测的一般模型）源强预测的一般模型nQi=KiWi(1-i) lQi源强；源强；lWi燃料的消耗量；燃料的消耗量；li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；l Ki某种污染物的排放因子；某种污染物的排放因子；l i污染物的编号。污染物的编号。17（2）耗煤量预测）耗煤量预测n工业耗煤量预测

8、：工业耗煤量的预测方法有工业耗煤量预测：工业耗煤量的预测方法有l弹性系数法；弹性系数法；l回归分析法；回归分析法；l灰色预测等几种常用的方法。灰色预测等几种常用的方法。 n民用耗煤量预测民用耗煤量预测: l Es=AsSnEs预测年取暖耗煤量，万预测年取暖耗煤量，万t/a；nS预测年取暖面积，预测年取暖面积，m2；nAs取暖耗煤系数，取暖耗煤系数，kg/m2。 18（3）污染物排放量预测）污染物排放量预测u二氧化硫排放量预测；二氧化硫排放量预测；n根据硫燃烧的化学反应方程式，可用下式计算根据硫燃烧的化学反应方程式，可用下式计算吨煤燃烧后二氧化硫的排放量，即：吨煤燃烧后二氧化硫的排放量，即： G

9、SO2=1.6WS lGSO2 二氧化硫排放量，二氧化硫排放量，t/a；lW燃煤量，燃煤量，t/a；lS煤中的全硫分含量，煤中的全硫分含量，%。19u烟尘排放量预测；烟尘排放量预测；nG尘尘=WAB(1-) lG尘尘烟尘排放量，烟尘排放量，t/a；lA煤的灰份，煤的灰份，%；lB烟气中烟尘占灰分的百分数，烟气中烟尘占灰分的百分数，%；lW燃煤量，燃煤量，t/a；l除尘效率，除尘效率，%。u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。20u氮氧化物与一氧化碳排放量预测氮氧化物与一氧化碳排放量预测n燃煤过程中氮氧化物、一氧化碳的排放量，可燃煤过程中氮氧化物

10、、一氧化碳的排放量，可以根据锅炉类型和用途，以及排放系数进行预以根据锅炉类型和用途，以及排放系数进行预测。测。212 2、大气环境质量预测、大气环境质量预测（1 1）箱式模型）箱式模型（2 2）高斯扩散模式）高斯扩散模式n一般高斯扩散模式一般高斯扩散模式n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n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浓度的高斯扩散模式n高架连续点源地面轴线最大浓度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 3）多源扩散模式）多源扩散模式（4 4）线源扩散模式）线源扩散模式（5 5）面源扩散模式）面源扩散模式（6 6

11、）总悬浮微粒扩散模式）总悬浮微粒扩散模式（7 7）灰色预测模型）灰色预测模型22四、水污染预测方法1 1、水污染源预测、水污染源预测（1 1）工业废水排放量预测：）工业废水排放量预测：nW Wt t=w=w0 0(1+r(1+rw w) )t tlW Wt t预测年工业废水排放量；预测年工业废水排放量；lw w0 0基准年工业废水排放量；基准年工业废水排放量；lr rw w工业废水排放量年平均增长率；工业废水排放量年平均增长率；ltt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。23（三）生活污水排放量预测三）生活污水排放量预测nQ=0.365AF Q=0.365AF lQ Q- -

12、生活污水量，万生活污水量，万m m3 3；lA A- -预测年份人口数，万人；预测年份人口数，万人；lF F- -人均生活污水量，人均生活污水量，l/d.l/d.人；人； l0.3650.365为单位换算系数。为单位换算系数。 24（2 2）工业污染物排放量预测：）工业污染物排放量预测：nW Wi i=(q=(qi i-q-q0 0).C).C0 01010-2-2+W+W0 0lW WI I- -预测年份某污染物排放量，预测年份某污染物排放量，t tlq qI I- -预测年份工业废水排放量，万预测年份工业废水排放量，万m m3 3；lq q0 0- -基准年工业废水排放量，万基准年工业废水

13、排放量，万m m3 3；lC C0 0- -含某污染物废水工业排放标准或废水中污染物浓含某污染物废水工业排放标准或废水中污染物浓度，度，mg/lmg/l；lW W0 0- -基准年某污染物排放量，基准年某污染物排放量，t t。252、水环境质量预测（1 1）水环境质量预测要点：）水环境质量预测要点：n确定预测目标；确定预测目标；n水质等信息的收集和分析；水质等信息的收集和分析；n建立水质预测模式建立水质预测模式（2 2）水质基本预测方法）水质基本预测方法n水质相关法水质相关法n水质流量相关法水质流量相关法n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n河流、湖泊水质的多元回归分析河

14、流、湖泊水质的多元回归分析26u水质模型法水质模型法n完全混合的河流水质预测模型完全混合的河流水质预测模型n一维河流水质模型一维河流水质模型nBOD-DOBOD-DO耦合模型：耦合模型：Streeter-PhelpsStreeter-Phelps模型、模型、ThomasThomas修正型、修正型、Dobbins-CampDobbins-Camp修正型、修正型、OConnorOConnor修正型修正型u湖泊水质预测模型湖泊水质预测模型n湖泊富营养化水质预测模型湖泊富营养化水质预测模型l沃伦维达模型沃伦维达模型l狄龙模型狄龙模型l合田健模型合田健模型l康菲尔德模型康菲尔德模型27五、固体废物与噪声

15、污染预测方法1 1、固体废物污染预测、固体废物污染预测（1）工业固体废物产生量预测）工业固体废物产生量预测n系数预测法：系数预测法：W=PSlW-预测年固体废物排放量，万预测年固体废物排放量，万t/a；lP-固体废物排放系数，固体废物排放系数，t/t产品；产品；lS-预测的年产品产量，万预测的年产品产量，万t/a。n回归分析法：据固体废物产生量与产品产量或工业产回归分析法：据固体废物产生量与产品产量或工业产值的关系，可建立一元回归模型：值的关系，可建立一元回归模型： y=a+bxn多元回归分析模型：若固体废物产生量受多种因素影多元回归分析模型：若固体废物产生量受多种因素影响可建立多元回归模型进

16、行预测。响可建立多元回归模型进行预测。 n灰色预测法（有历年固体废物产生量序列）灰色预测法（有历年固体废物产生量序列）28（2）城市垃圾产生量预测）城市垃圾产生量预测n 排放系数预测法排放系数预测法n回归分析法回归分析法n灰色预测法进行灰色预测法进行（3）固体废物的环境影响预测）固体废物的环境影响预测n大气、水影响预测模型大气、水影响预测模型n因果关系分析法等。因果关系分析法等。 292 2、噪声预测（1 1）交通噪声预测方法）交通噪声预测方法n多元回归预测多元回归预测n灰色预测方法灰色预测方法n随机流量预测随机流量预测（2 2）环境噪声预测方法）环境噪声预测方法n多元回归预测方法多元回归预测

17、方法n灰色预测方法。灰色预测方法。n而对于建筑施工噪声的预测一般用已知的特而对于建筑施工噪声的预测一般用已知的特定距离和声压级去求声源在指定距离上的声定距离和声压级去求声源在指定距离上的声压级。压级。30六、灰色系统预测法六、灰色系统预测法（一）灰色系统预测法就是根据过去和现（一）灰色系统预测法就是根据过去和现在的信息在的信息,通过对原始数据序列进行一定通过对原始数据序列进行一定的转换的转换,变成生成列变成生成列,这个生成列一般能用这个生成列一般能用指数曲线或其他函数逼近指数曲线或其他函数逼近,从而建立起预从而建立起预测模型测模型,用它进行预测。用它进行预测。（二）灰色预测模型主要有以下几种：

18、（二）灰色预测模型主要有以下几种：31（1）GM（1，1）模型：模型：单序列一阶线性动态模型，主要用于长期预测建单序列一阶线性动态模型，主要用于长期预测建模。模。u数学表示为：数学表示为：u相应的微分方程为：相应的微分方程为：u其中：系数向量其中：系数向量 可用最小二乘法解。可用最小二乘法解。11)1(1niiiuxbuaxdtdx)1()1( Tuaa, 32（2）GM（2，1）模型：模型： 单序列二阶线性动态模型，主要用单序列二阶线性动态模型，主要用于动态分析及预测。于动态分析及预测。u相应的微分方程为：相应的微分方程为：u其中：系数向量其中：系数向量 可用最小二可用最小二乘法解。乘法解。uxadtdxadtxd)1(2)1(12)1(2 Tuaaa,21 33（3）GM（1，N）模型：模型： N序列的一阶线性动态模型，主要用于状序列的一阶线性动态模型，主要用于状态分析。态分析。u相应的微分方程为：相应的微分方程为：u即：即：u其中：系数向量其中：系数向量 可用最小二乘可用最小二乘法解。法解。)1(1)1(32)1(21)1(11)1(1nnxbxbxbxadtdx 11)1(1)1(11)1(1niiixbxadtdx Tnb