水污染负荷分配理论模型与方法研究

【摘要】： 水污染负荷分配是水污染总量控制的关键环节。本文从污染负荷分配应遵循的公平性、效率性以及区域差异性原则出发,依据决策准则的不同组合,提出3种水污染负荷分配模式,并将其应用于巢湖流域9个市、县之间的COD和氨氮削减负荷分摊,以期为水污染物总量分配提供新思路、新方法。论文的主要研究成果归纳如下: (1)利用基尼系数可以反映不公平程度的特性,从社会、经济、环境等多个领域筛选出6项指标,构建了以基尼系数为度量标准的水污染负荷公平分配评价指标体系。基于统计数据信息的模糊性、不准确性以及不同评价指标重要性程度的差异,建立了带有弹性约束和信息熵权的水污染物总量分配模糊优化决策模型,并采用模糊线性规划方法求解。 (2)在定义加权综合基尼系数和环境经济效率参数的基础上,从经济最优性与公平性角度,构建了一个以环境经济收益最大、污染负荷削减费用最低和加权综合基尼系数值最小等为目标的水污染负荷分配多目标决策优化模型,并采用理想点法求取最优解。 (3)考虑区域间客观存在的差异性,兼顾公平性与效率性,从水污染负荷分配涉及的社会、经济、环境、技术与管理等因素出发,筛选出16项评价指标,构建了具有多层次结构的水污染负荷分配评价指标体系。结合Vague集理论同时考虑隶属与非隶属信息的特点,建立了基于Vague集的区域水污染负荷分配多目标决策模式。 (4)在实例应用中,根据巢湖流域“十一五”规划的总量控制目标,以2007年为水污染负荷分配基准年,对流域水污染物削减量进行分配。结果显示:在3种分配方法中,合肥市分摊到的COD和氨氮削减量都是最多的;在流域7个县中,庐江县与和县是重点削减区域。虽然不同分配方法的削减量分摊结果存在一定的差异,但仍与汇流区域社会经济总体发展状况基本吻合,证明了上述分配方法的科学性和合理性。 【关键词】：水污染负荷分配 基尼系数 Vague集 多目标决策 巢湖流域
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：F224;X52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致谢7-12
• 第一章 绪论12-25
• 1.1 研究目的和意义12
• 1.2 水污染负荷分配研究进展12-21
• 1.2.1 基于效率原则的分配模型与方法13-15
• 1.2.2 基于公平原则的分配模型与方法15-17
• 1.2.3 兼顾公平与效率的分配模型与方法17-20
• 1.2.4 存在的主要问题20-21
• 1.3 巢湖流域概况21-23
• 1.3.1 地理环境21-22
• 1.3.2 社会经济与水环境状况22-23
• 1.3.3 总量控制目标23
• 1.4 主要研究内容及技术路线23-25
• 第二章 基于基尼系数的水污染负荷分配模糊优化模型25-38
• 2.1 引言25
• 2.2 水污染负荷分配模糊优化决策模型25-31
• 2.2.1 基尼系数的定义25-26
• 2.2.2 基于基尼系数的水污染负荷分配思想26
• 2.2.3 基于基尼系数的水污染负荷分配模糊优化决策模型26-31
• 2.2.3.1 区域排污现状公平性评估27-28
• 2.2.3.2 分配模型的构建28-30
• 2.2.3.3 模型求解方法30-31
• 2.3 基于基尼系数的巢湖流域水污染负荷分配31-37
• 2.3.1 巢湖流域排污现状公平性分析31-34
• 2.3.2 模糊优化分配结果34-36
• 2.3.3 分析与讨论36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 基于多目标决策的水污染负荷分配优化模型38-47
• 3.1 引言38
• 3.2 水污染负荷多目标优化分配模型38-42
• 3.2.1 建模基本思想38-39
• 3.2.2 模型构建39-41
• 3.2.2.1 目标函数39-41
• 3.2.2.2 约束条件41
• 3.2.3 模型求解方法41-42
• 3.3 基于多目标决策的巢湖流域水污染负荷优化分配42-46
• 3.3.1 基本资料42-43
• 3.3.2 污染负荷分摊计算43
• 3.3.3 分析与讨论43-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第四章 基于 Vague 集的水污染负荷分配方法47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 Vague 集基本原理47-49
• 4.2.1 Vague 集概念48
• 4.2.2 基于Vague 集的多目标决策48-49
• 4.3 基于Vague 集的水污染负荷分配模式49-55
• 4.3.1 水污染负荷分配评价指标体系49-51
• 4.3.2 目标优属度矩阵51
• 4.3.3 确定指标权重51-53
• 4.3.4 满意度下界与不满意度上界53-54
• 4.3.5 制定分配方案54-55
• 4.3.5.1 Vague 评分54
• 4.3.5.2 分摊比例的确定54-55
• 4.4 基于Vague 集的巢湖流域水污染负荷分配55-59
• 4.4.1 指标标准化55-56
• 4.4.2 指标赋权及满意度下界与不满意度上界的确定56-57
• 4.4.3 确定污染物削减量分配比例57-58
• 4.4.4 分析与讨论58-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第五章 结论与展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-69
• 读研期间已发表和录用论文情况69-70
• 附录70-82

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