《环境系统工程(1)》课程教学大纲

1、环境系统工程课程教学大纲课程英文名称：Environmental System Engineering课程编号：133991190课程类别：专业课课程性质：选修课学 分：2.0学分学 时：32学时适用专业：环境工程开课部门： 环境与资源学院一、课程教学目的和课程性质环境系统工程是运用系统工程的基本原理和方法，研究环境问题的科学。环境系统工程强调运用系统观点分析环境问题；综合运用多学科知识系统分析错综复杂的环境系统中内、外在联系，辨识环境问题，形成解决问题的思路；应用定量化技术描述系统结构与关系；用工程的方法研究解决问题。环境系统工程具有全局性、关联性、最优性、综合性、实践性等特征，是一个庞大复

2、杂的有机综合体，具有多级递阶结构、多输入、多变量、多目标以及在时间、空间、数量上具有随机性和不确定性等特点，它把辩证唯物主义和现代科学技术相结合，把定性分析和定量分析相结合，给人们一种认识世界、改造世界的崭新方法，是我国现代化建设中不可缺少的一门方法性学科。二、本课程与相关课程的关系1、先修课程：工程制图、水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程和计算机在环境工程中的应用；2、后续课程：环境质量评价、环境管理与规划、工程概预算等。三、课程的主要内容及基本要求第1章 环境系统工程导论 （4学时）知 识 点系统概念、形态、特征和环境系统；系统工程基本概念；系统工程原则、研究方法；环境系统工程概

3、述、工作步骤；环境系统工程问题；地球环境系统。重 点系统的概念、特征及其分类方法；系统工程的原则及其研究方法；环境系统工程概述、工作步骤。难 点系统工程与其它学科的关系；环境系统工程工作步骤。基本要求1、识 记：系统概念、环境系统工程概念 2、领 会：系统特征、形态；系统工程原则、研究方法 3、简单应用：环境系统工程的工作步骤 4、综合应用：环境系统工程问题第2章 环境系统分析 （4学时）知 识 点系统分析基本概念；系统分析准则；系统分析步骤；环境系统可行性研究分析；系统最优化；技术经济分析；层次分析法；环境问题费用-效益分析。重 点系统分析的基本思路和特点；系统模型化和系统最优化的作用；层次

4、分析法。难 点运用系统最优化方法进行计算；建立判断矩阵和最大特征及对应特征向量的计算。基本要求1、识 记：系统分析概念、目的；收益分析法概念；层次分析法概念2、领 会：系统分析准则；环境系统可行性研究分析；技术经济分析3、简单应用：运用系统最优化方法进行计算 4、综合应用：运用收益分析法进行计算；运用层次分析法进行计算第3章 环境系统数学模型（4学时）知 识 点数学模型概述；河流水质模型；河口水质模型；近海水质模型；湖泊与水库水质模型；大气质量模型。重 点Streeter-Phelps模型及其修正式；多河段水质模型；河口水质基本模型；一维河口有限段模型；完全混合水质模型；湖泊分层水质模型；箱式

5、大气质量模型；高架点源扩散模型；线源和面源模型。难 点运用Streeter-Phelps模型进行计算。基本要求1、识 记：数学模型的定义、特征和分类2、领 会：河口水质基本模型；湖泊分层水质模型；高架点源扩散模型3、简单应用：根据实际，选择模型 4、综合应用：运用Streeter-Phelps模型进行计算第4章 环境系统预测（3学时）知 识 点预测分析基本概念；预测原理、步骤；定性预测方法；定量预测方法；环境预测概述；水环境污染预测；近海（河口）水环境预测；大气质量预测。重 点环境系统预测原理、步骤、方法；一元线性回归模型；广义线性模型；多元线性回归模型。难 点运用线性回归模型进行计算。基本要

6、求1、识 记：预测分析基本概念；智暴或集思广益法、德尔菲法；主观概率法；定量预测方法；时间序列分析法2、领 会：预测原理、步骤；水质预测的目的、步骤；污染源预测3、简单应用：运用一元线性回归模型进行计算4、综合应用：运用广义线性模型和多元线性回归模型进行计算第5章 环境系统决策（3学时）知 识 点决策基本概念；决策分类与损益矩阵；确定型决策；不确定型决策；风险型决策；决策树；多目标决策。重 点决策的分类、程序；最大期望收益标准；最小期望损失值标准；单级决策。难 点运用最大期望收益标准、最小期望损失值标准和单级决策进行计算。基本要求1、识 记：决策基本概念、分类和程序；确定型决策和不确定型决策的

7、概念；风险型决策概念2、领 会：损益矩阵；灵敏度分析法；决策树的结构、步骤；多目标问题的特点3、简单应用：运用环境系统决策方法进行分析4、综合应用：运用最大期望收益标准、最小期望损失值标准和单级决策进行计算第6章 系统最优化与网络计划技术（2学时）知 识 点系统最优化概述；线性规划；非线性规划；系统网络计划技术。重 点线性规划和非线性规划的相关计算。难 点运用单纯形法、影子价格和梯度法进行计算。基本要求1、识 记：线性规划、非线性规划和系统网络计划技术的概念2、领 会：单纯形法；对偶问题；影子价格；梯度法；罚函数法；关键线路法；计划评审技术 3、简单应用：运用系统最优化与网络计划技术进行分析4

8、、综合应用：运用线性规划和非线性规划方法进行计算第7章 城市污水海洋处置系统规划（2学时）知 识 点城市污水排海（江）工程可行性研究；排放口选址；混合与运输过程；初始稀释度；污染物平衡浓度场；混合区。重 点 可行性研究；选址；混合现象；污染物平衡浓度场。难 点城市污水海洋处置系统的规划。基本要求1、识 记：污染物平衡浓度场、混合区概念2、领 会：城市污水排海（江）工程可行性；排放口选址；初始稀释阶段；再稀释和迁移阶段；长期扩散和输运阶段 3、简单应用：排放口的选址；城市污水排海（江）工程可行性4、综合应用：运用城市污水海洋处置系统方法进行规划第8章 城市排水系统规划（2学时）知 识 点城市排水

9、系统规划的指导思想、主要内容；优化模型；废水回用规划。重 点 污水厂厂址选择及水域优化模型；排水管网系统优化模型；可行性方案；系统模型化；系统优化与决策。难 点城市排水系统规划优化模型。基本要求1、识 记：城市排水系统规划的指导思想、主要内容；废水回用规划2、领 会：污水厂厂址选择及水域优化模型；排水管网系统优化模型3、简单应用：城市排水系统规划可行性方案、模型化和系统优化与决策4、综合应用：运用城市排水系统规划方法进行分析第9章 大气污染控制规划（2学时）知 识 点规划的主要内容、方法；比例下降模型假设；比例下降规划模型；对偶模型的应用；地面浓度控制规划基础模型、控制模型。重 点大气污染问题

10、；规划内容与方法；比例下降模型；地面浓度控制规划。难 点比例下降规划模型；对偶模型的应用；地面浓度控制模型。基本要求1、识 记：规划的主要内容、方法；对偶模型在大气污染控制规划中的作用2、领 会：空气污染、空气污染控制、经济发展、能源利用相互之间的关系3、简单应用：运用大气污染控制规划相关理论进行分析4、综合应用：运用比例下降规划模型进行计算第10章 非点源污染控制（2学时）知 识 点非点源污染特征；农村、城市非点源污染来源及危害；径流模型、土壤侵蚀模型；污染负荷模型；SWAT、MIKE LOAD、SWMM、STORM、ANSWERS、CREAMS和AGNPS模型软件；非点源污染控制对策。重

11、点非点源污染特征、来源及危害；非点源污染控制对策。难 点径流模型、土壤侵蚀模型；污染负荷模型。基本要求1、识 记：非点源污染特征、来源及危害；非点源污染控制对策2、领 会：非点源模型、软件3、简单应用：运用非点源污染控制理论进行分析4、综合应用：运用径流模型、土壤侵蚀模型、污染负荷模型进行研究第11章 城市生态系统（2学时）知 识 点城市生态系统概念、组成、结构和功能；城市生态系统的特征；城市生态系统的平衡与调控；城市生态足迹模型；城市生态系统承载力模型；城市生态系统环境规划概述、方法。重 点城市生态系统概述；城市生态系统的特征；城市生态系统的平衡与调控；城市生态系统模型；城市生态系统环境规划

12、。难 点城市生态系统的基本功能、城市生态足迹模型。基本要求1、识 记：城市生态系统概念、结构、功能和特征；城市生态平衡的概念；城市生态系统环境规划的概念2、领 会：城市生态系统的调控；城市生态足迹模型；城市生态系统承载力模型；城市生态环境规划的指标体系3、简单应用：运用城市生态系统平衡理论进行分析4、综合应用：运用城市生态系统环境规划方法进行研究第12章 战略环境评价系统分析概论（2学时）知 识 点战略环境评价系统概述；SEA系统评价主体、对象、目的和标准；传统EIA方法、政策评价方法；灰色系统论、模糊系统分析、非线性系统分析、综合集成分析；战略分析、环境影响识别、评价标准体系的建立、环境影响

13、预测、环境影响评价、替代方案和环境影响减缓措施。重 点战略环境评价系统概述；SEA系统和评价方法；SEA系统分析；SEA 系统分析的主要步骤。难 点灰色系统论；模糊系统分析；非线性系统分析；综合集成分析。基本要求1、识 记：战略环境评价概念；SEA系统分析2、领 会：SEA系统和评价方法；SEA 系统分析的主要步骤3、简单应用：确定SEA系统评价的主体、对象、目的和标准4、综合应用：运用战略环境评价方法进行研究学时分配 知识单元理论学时第一章 环境系统工程导论4第二章 环境系统分析4第三章 环境系统数学模型4第四章 环境系统预测3第五章 环境系统决策3第六章 系统最优化与网路计划技术2第七章

14、城市污水海洋处置系统规划2第八章 城市排水系统规划2第九章 大气污染控制规划2第十章 非点源污染控制2第十一章 城市生态系统2第十二章 战略环境评价系统分析概论2合计32四、教学方法与手段本课程教学过程中使用的教学方法有：讲授法、案例教学法、情景教学法、讨论法。教学手段包括现代教学手段和传统教学手段，如多媒体、黑板、图片展示、数据分析与演示、课堂讨论和课后习题。保证教学时数，平时注重练习。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：覆盖各章主要内容 考核形式：考试成绩评定：课后作业、平时考勤占该课程考核总成绩的40%，考试占60%；本课程考试为开巻，需要掌握的内容占60%，需理解领会的内容占30%，一般了解