水质管理规划

1、水质管理规划问题小组成员小组成员：陈洋陈洋 徐一鸣徐一鸣 李绪昌李绪昌 廖振环廖振环LOGO保护环境Part 1Part 1 为了防止河流小溪受到污染，某区域政府要求公司在为了防止河流小溪受到污染，某区域政府要求公司在想河流任何形式的污染物时必须从政府得到一个排放许可。想河流任何形式的污染物时必须从政府得到一个排放许可。排放许可：排放许可：1 1、向排放者规定了法定的排放废水的数量、向排放者规定了法定的排放废水的数量 2 2、必须保证水质量即使在不同寻常的干旱季、必须保证水质量即使在不同寻常的干旱季节即河水只有很低的流量时也要达到标准。节即河水只有很低的流量时也要达到标准。 低流量？低流量？

2、低流量的条件是基于过去若千年的低流量记录确定的低流量的条件是基于过去若千年的低流量记录确定的如何确保全年的水质质量在一个较高的水平？如何确保全年的水质质量在一个较高的水平？ 即保证水质质量在低流量条件下的稳定即保证水质质量在低流量条件下的稳定制定污水排放数量的标准：水质质量达到一定水平的保证率制定污水排放数量的标准：水质质量达到一定水平的保证率 保证率：全年河水水质质量至少达到一定标准保证率：全年河水水质质量至少达到一定标准的概率大于一个给定水平的概率大于一个给定水平全年的保证率实际是由个季节的保证率决定的全年的保证率实际是由个季节的保证率决定的由以上得出的结论由以上得出的结论1 1、给定许可

3、排放量，保证率是各季节河流低流量的函数、给定许可排放量，保证率是各季节河流低流量的函数 2 2、河流低流量一定，保证率越高，允许排放许可量就越低、河流低流量一定，保证率越高，允许排放许可量就越低 需要进行污水处理的成本越高需要进行污水处理的成本越高在污水处理成本一定的情况在污水处理成本一定的情况下如何确定个季节低流量，下如何确定个季节低流量，从而使全年的水质质量保证从而使全年的水质质量保证率最高？率最高？建模建模 计算计算Part 2 假设一条河流在不同季度流量概率分布如下表 春季 、夏季秋季冬季假设靠近该河流处有一化工厂，该化工厂不同季节排污量如下表环保部门要求河流中工业污水含量不能大于0.

4、2%，该化工厂污水处理成本为1000元/万立方米，工厂处理污水总成本为80万不同季节选择不同最低流量的污水处理成本及保证率春季夏季秋季冬季（1） 建立动态规划模型阶段：按季节划分阶段，k=1,2,3,4(分别代表春夏秋冬)状态变量：sk表示可用于分配给第k至第4阶段的污水处理费；决策变量： xk表示分配给第k阶段的污水处理费，状态转移方程：sk+1=sk-xk允许决策集合：Dk(sk)=xk|0=xk=sk k=1,2,3动态规划方程 (3)寻优：K=1 s1=800000 x1=800000 x1* *=300000=300000K=2 s2=s1-x1K=2 s2=s1-x1* *=500

5、000 x2=500000 x2* *=0=0K=3 s3=s2-x2K=3 s3=s2-x2* *=500000 x3=500000 x3* *=300000 or 500000=300000 or 500000K=4 s4=s3-x3K=4 s4=s3-x3* *=300000 or 0 x4=300000 or 0 x4* *=200000 or 0=200000 or 0即各季度制定最低流量分别为即各季度制定最低流量分别为2 2* *109109，8 8* *109109，5 5* *109109，2 2* *109109立方米或立方米或2 2* *109109，8 8* *109109，4 4* *1091