污染物排放区域优化论文：实施污染物排放区域总量控制优化的离散规划模型

1、排污面积优化：排污面积总量控制优化的离散规划模型论文关键词：总控离散规划模型文摘：针对以往求解离散规划问题的规划方法的不足，通过对离散规划模型的分析，提出了求解离散规划问题的最速下降搜索法，为污染物排放区域总量控制优化的实施提供了一种简单易用的规划方法。在实施污染物排放总量控制的过程中，经常需要对区域内各种污染源排放的污染物总量进行优化。优化的基本手段是建立污染物排放总量控制的环境规划模型。解决方案取决于是否有离散变量，并采用(混合)整数规划和线性规划方法。在以前的线性规划中，为了满足线性规划的要求，离散数据常常通过某些数学方法，如分段线性化，形成线性函数。虽然这种方法暂时解决了计算中的难题，

2、但往往使计算结果没有相应的可操作方案，导致操作困难，实施偏差大。虽然近年来被广泛应用的整数规划可以解决离散规划问题，但它要求规划者具备良好的数学规划理论基础和实践经验，从而形成物理模型合理、逻辑模型清晰、数学模型准确的规划模型体系。同时，整数规划需要分配大量的决策变量，这占用了大量的计算机内存资源，限制了规划模型能够解决的实际规模。1离散规划问题的数学模型在实施总量控制以解决环境污染的过程中，当污染源达到浓度控制的排放标准时，受纳者(如大气、水体等。)仍不能实现其环境目标，有必要根据接收方的质量标准优化各污染源的允许排放分布，以确保总量控制的实施。优化的基本内容是环境质量标准、技术措施和改善受

3、援国环境的经济投资。用连续函数，特别是用简单的线性连续函数，很难表达各污染源的技术措施和经济投资。由此可见，离散规划问题是寻求投资最少的各污染源技术措施的组合方案，该方案满足接收方的环境质量标准或接收方功能区的质量要求，每个污染源有若干技术措施及相应的投资。离散规划问题的数学模型可以表示为：从上述离散规划的数学模型可以看出，求解离散规划最优解的关键是如何确定K(j)，即每个源的最优方案数。同时，为了求解离散规划，模型数据具有如下一致性：同一污染源的排放和投资是一对一的逆序全单映射关系。简而言之，排放量是从小到大排列的，而投资是从大到小排列的。该协议不仅在技术上易于实现，而且可以保证每个方案的源

4、入口模型都得到优化。从离散规划模型可以看出，该模型需要4个数据表，如尸体表(各污染源不同削减措施下的投资表)、B表(各污染源不同削减措施下的污染物排放表)、A表(各污染源对各控制点或面的污染物排放影响系数表)、DS表(各控制点或面的环境指标值表)。不需要环境规划人员逐一描述规划模型的目标函数和约束条件，简单实用2.最速下降搜索解决方案的基本原理根据离散规划模型的结构和特点，离散规划最速下降搜索法的基本原理是：能判断是否有解3目标总量控制的应用实例目标总量控制是指总量控制类型，从控制区域的允许排放控制目标开始，制定排放口的总量控制负荷指标。主要步骤为：控制区允许污染物排放量： *总控制方案技术经

5、济评价*排污口总控制负荷指标。目标总量控制以排放限值为控制基点，研究污染源的可控性，分配总量控制负荷。在目标总量控制中，控制点的数量M=1，影响系数A(i，j)=1，并且控制指标值Ds(i)是控制区域中的容许污染物排放。以秦皇岛市某控制单元的目标总量控制为例。控制单元有9个污染源，实现了目标总量控制。各源技术处理方案的排放量和投资额见表1和表2。表中，投资为o的方案为未处理的当前方案，其对应的排放为各源的当前排放。控制单元的污染物排放总负荷为28，254.4千克/天，如果控制区域的污染物允许排放量为总负荷的50%，即Ds=14127。Zkg/d，计算结果：的最优解X (O)为1，L，2，L，2

6、，1，1，1，2，括号内污染源对应的方案编号3360的投资为234.95万元；污染物减负荷为14159.6千克/天；降低率为50.11%；投资当量为602，665公斤/万元。由于空间有限，现有的离散编程软件不再给出详细的计算过程。4总容量控制的应用实例总容量控制是指总容量控制的类型，其中排放口总容量控制的负荷指标是根据受纳区域的允许污染物量制定的。主要步骤如下：受纳区允许污染物排放量-控制区允许污染物排放量、总量控制方案技术、经济评价*排放口总量控制负荷指标。总容量控制以环境质量标准或功能区保护目标为控制基点，从污染源可控性和环境目标可达性两个方面进行总容量控制的负荷分配。一条河流过一座城市。

7、根据水环境功能保护的要求，将河流分为三个区段，按不同的标准进行保护。为了实现环境目标，控制了排入河流的六个主要污染源的总容量和总量。处理措施的排放量和投资额见表3和表4，三个控制断面上各源的影响系数见表5，三个控制断面的水质标准见表6。利用最速下降搜索法，我们可以得到离散规划问题的最优解x(o) 2 L，2，1，2，3，1。目标函数值(投资)=108，400(万元)；负载=3539.200(kg/d)；占总负荷的45.95%；环境资源的利用和分布见表7。结论离散规划模型是中国环境学界在总量控制实践中认可和提炼的典型环境规划模型。它克服了线性规划和整数规划的缺点。其计算方法充分利用了离散规划模型的内在规律。所提出的离散规划模型系统具有规划模型结构简单、概念清晰、优化结果可操作性强的特点。正因为如此，自20世纪80年代以来，离散规划已被广泛使用。本文提出的离散规划问题的最速下降搜索方法能够完全满足总目标控制和能力控制的要求，增强寻求最优解的能力