环境规划与管理5环境规划的原理与方法

环境规划的概念环境规划的工作程序及编制环境规划的基本方法我国的环境规划实践2023/11/171第五章环境规划的原理与方法第一节环境规划的概念和原理环境规划的含义环境规划的类型环境规划与相关规划的关系2023/11/172一、环境规划的含义

含义《环境科学大辞典》（1991），环境规划是人类为使环境与经济社会协调发展而对自身活动和环境所做的时间和空间的合理安排。环境规划是指在一定的时期、一定的范围内整治和保护环境，达到预定的环境目标所做的总的布置和规定。环境规划是对不同地域和不同空间尺度的环境保护的未来行动进行规范化的系统筹划，是为实现预期环境目标的一种综合性手段。环境规划的目的和基本原理环境规划的目的——以最小的投资获取最佳的环境效益，实现预期的环境目标，促进环境、经济和社会的可持续发展。环境规划的原理——在保证实现环境目标或不超过环境容量的前提下，使所有效益和损失的总和为最大。环境规划的最优化模型目标函数

(max或min)Z=f(x)约束条件 G(x)＞（或＜）B非负条件 x≥0式中max（min）——最优化，根据具体问题，可取最大（max）或最小（min）值；Z=f(x)——目标函数，一般是总投资费用、年费用、总收益、年收益或净收益等；x——决策变量向量，可以是环境投资、污染物削减量等；G(x)——约束转换系数；B——环境资源或环境质量限制向量。目前所进行的环境规划主要以经济损失（环境投资）最小或经济效益最大或满足环境标准为目标。环境规划是协调经济社会发展与环境保护的重要手段——环境规划将环境与经济社会发展问题结合起来，起到有效预防的效果。环境规划是环境决策在时间、空间上的具体安排，是规划管理者对一定时期内环境保护目标和措施所作的具体规定，是一种带有指令性的环境保护方案。其目的是在发展经济的同时保护环境，使经济与社会协调发展。环境规划是实施环境保护战略的重要手段——环境保护战略提出了方向性、指导性的原则、方针、政策、目标、任务等方面的内容，而要把环境保护战略落实，则需要通过环境规划来实现。环境规划是实施有效管理的基本依据——环境规划制定的功能区划、质量目标、控制指标和各种措施及工程项目，提供了环境保护工作的方向和工作任务，可指导环境建设和环境管理活动的开展，对有效实现环境科学管理起决定性的作用。环境规划的作用综合性环境规划涉及的领域广泛，影响因素众多、对策措施综合、部门协调复杂。现在，环境规划越来越成为涉及自然、工程、技术、经济、社会相结合的综合体，也是多部门的集成产物。环境规划在方法学方面，对环境、经济、社会及科学与工程的多学科相结合要求也很突出，需要发挥多学科技术的综合优势。区域性环境问题的地域性特征十分明显，环境规划必须注重“因地制宜”。环境的行政管理是解决环境问题的主要手段，因此，行政区域管理层次和地域范围就成为环境规划区域划分的主要依据。环境规划的特点动态性环境问题及其影响因素都随时间发生不断变化，因此环境规划具有较强的时效性。信息密集环境规划过程覆盖了不同类型、来自不同部门、存载于不同的介质之上、表现出不同形式的信息，是一项信息高度密集的智能活动。政策性强环境规划从最初总产量、课题总体设计至最后的决策分析、制定实施计划的每一技术环节中都面临从各种可能性中进行选择的问题，而选择的重要依据和准绳是我国现行的有关环境政策、法规、制度、条例和标准。因此，环境规划离不开我国和地方的环境政策。公共管理属性效率与公平属性

二、环境规划的类型

按规划主体划分区域环境规划——按地域范围划分，可以分为全国环境规划、大区环境规划、省域环境规划、流域环境规划、城市环境规划、乡镇环境规划、厂区环境规划等。部门（行业）环境规划——不同的国民经济行业，有不同的部门环境规划，如工业部门环境规划、农业部门环境规划、交通运输部门环境规划。按规划的层次划分宏观环境规划——战略层次的环境规划，以区域环境规划为例，包括环境保护战略规划、污染物总量宏观控制规划、区域生态建设与生态环保规划等专项环境规划——例如：大气污染综合防治规划、水环境污染综合防治规划、城市环境综合整治规划、乡镇（农村）环境综合整治规划、近岸海域环境保护规划等。环境规划实施方案——规划实施方案是决策和规划的落实和具体的时空安排按规划的要素划分污染防治规划——区域（或地区）污染防治规划，包括：城市污染综合防治规划、工矿区污染综合防治规划、江河流域污染综合防治规划、近岸海域污染综合防治规划等——部门污染防治规划，是在行业规划的基础上，以重点污染行业加强技术改造和点源治理为主的规划，充分体现工业或行业特点，突出总量控制和治理项目的实施——环境要素（或污染因素）污染防治规划，包括大气污染防治规划、水污染防治规划、固体废物防治规划等生态规划——在编制国家或地区经济社会发展规划时，不是单纯考虑经济因素，应把当地的地球物理系统、生态系统和社会经济系统紧密结合在一起进行考虑，使国家或地区的经济发展能够符合生态规律，既能促进和保证经济发展，又不使当地的生态系统遭到破坏。在综合分析各种土地利用的“生态适宜度”的基础上，制定土地利用规划，通常称之为生态规划。——生态环境建设规划，包括区域生态建设规划、城市生态建设规划、农村生态建设规划、海洋生态环境保护规划、生态特殊保护区建设规划、生态示范区建设规划——自然保护规划，根据不同要求、不同保护对象分为：自然资源开发与保护规划和自然保护区规划。2023/11/1712按时间跨度划分长期环境规划——时间跨度在10年以上，内容包括：确定环境保护战略目标、主要环境问题的重要指标、重大政策和措施中期环境规划——跨度为5~10年，内容包括：确定环境保护战略目标和指标、环境功能区划、主要的环境保护措施、环境保护设施建设及环境保护投资的预算和筹集渠道等短期环境规划——跨度在5年以内，一般是针对当前突出的环境问题制订的短期环境保护行动计划

按环境与经济的制约关系划分经济制约型规划——经济制约型环境规划是为了满足经济发展的需要，环境保护服从于经济发展的需求，一般表现为在经济发展过程中出现了环境问题，为解决已发生的环境污染和生态的破坏，制定相应的环境保护规划。环境与经济协调发展型规划——协调型环境规划反映了促使经济与环境之间的协调发展，以提出经济和环境目标为出发点，以实现这一双重目标为终点。环境制约型规划——环境制约型环境规划是从充分、有效地利用环境资源出发，同时防止在经济发展中产生环境污染来建立环境保护目标，制定环境保护规划。2023/11/1714三、环境规划与相关规划的关系与国民经济发展规划的关系环境规划被纳入国民经济和社会发展规划，成为国民经济发展规划重要的组成部分和重要内容；环境规划是经济社会发展规划的基础。与城市总体规划的关系城市规划是国民经济与社会发展在空间上进行布局和安排一种手段，生态与环境问题是城市规划必须研究和解决的重要内容之一。环境规划是城市总体规划的不可缺少的组成部分。第二节环境规划的工作程序和主要内容环境规划的基本程序环境规划的主要步骤和内容2023/11/1716一、环境规划的基本程序环境规划因对象、目标、任务、内容和范围等不同，编制环境规划的侧重点各不相同，但规划编制的基本程序大致一样，主要包括：编制环境规划工作计划、现状调查和评价、环境预测分析、确定环境规划目标、制定环境规划方案、环境规划方案的审批、环境规划方案的实施等步骤。18促进环境与经济社会协调发展的原则遵循经济规律和生态规律的原则环境承载力有限的原则因地制宜、分类指导的原则强化环境管理的原则环境规划的原则

促进环境与经济社会协调发展的原则保障环境与经济社会协调、持续发展是环境规划最重要的原则。环境规划必须将环境、经济和社会作为一个大系统来规划，从环境的系统性和整体性出发，将经济、社会和自然系统作为一个整体来考虑，研究经济和社会的发展对环境的影响、环境质量和生态平衡对经济和社会发展的反馈要求与制约，进行综合平衡，遵循经济规律和生态规律，做到经济建设、城乡建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展，使环境与经济、社会发展相协调，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。遵循经济规律和生态规律的原则环境规划要正确处理环境与经济的关系，实现环境与经济协调发展，必须遵循经济规律和生态规律。在经济系统中，经济规模、增长速度、产业结构、能源结构、资源状况与配置、生产布局、技术水平、投资水平、供求关系等都有着各自及相互作用的规律。在环境系统中，污染物产生、排放、迁移转换、环境自净能力、污染物防治、生态平衡等也有自身规律。环境承载力有限的原则环境承载力是指在一定时期内，在维持相对稳定的前提下，环境资源所能容纳的人口规模和经济规模的大小。因地制宜、分类指导的原则环境和环境问题具有明显的区域性。不同地区在其地理条件、人口密度、经济发展水平、能量资源的储量、文化技术水平等方面差别很大。强化环境管理的原则环境规划要成为指导环境与经济社会协调发展的基本依据，必须适应我国建立社会主义市场经济体制的趋势，充分运用法律、经济和行政手段，体现环境管理的基本要求。2023/11/1721二、环境规划的主要步骤和内容编制环境规划的工作计划在开展规划工作前，有关人员要根据环境规划目的和要求，对整个规划工作进行组织和安排，提出规划编写提纲，明确任务，制定详实的工作计划。环境、经济和社会现状调查和评价经济和社会发展概况调查经济和社会发展规划是制定环境规划的前提和依据；但经济和社会发展又受到环境因素的制约，经济和社会发展要充分考虑环境因素，满足环境保护要求。因此，区域经济和社会发展规模、速度、结构、布局应在环境规划中给以概要说明，以阐述经济发展对资源需求的增大和伴生的环境问题，以及人口、技术和社会变化带来的消费需求增长及其环境影响。环境调查环境特征调查主要有自然环境特征(地质地貌、气象和水文、土壤、土地利用、生物资源、生态习性等)；社会环境特征(人口数量、密度分布，产业结构和布局，产品种类和产量，经济密度，建筑密度，交通公共设施，产值，农田面积，作物品种和种值面积，灌溉设施，渔牧业等)；经济社会发展规划(如规划区内的短、中、长期发展目标，包括国民生产总值、国民收入、工农业生产布局及人口发展规划、居民住宅建设规划、工农业产品产量、原材料品种及使用量、能源结构、水资源利用等)。生态调查主要有环境自净能力、土地开发利用、气象、绿地覆盖率、人口密度、经济密度、建设密度、能耗密度等。首先是选定生态因子，按要求进行生态登记；然后进行生态特征分析，包括自然生态子系统、社会生态子系统和经济生态子系统。污染源调查包括工业、农业、生活、交通运输、噪声、放射性和电磁辐射等污染源。污染源调查主要需获得以下几方面的资料或数据：污染水域排污的排污口分布(要求绘图)；各污染源的主要污染物年排污量及污染负荷量；按行业计算的工业污染源排污系数；各污染源的排污分担率及污染分组率；本区域内的主要污染物及重点污染源。环境质量调查主要调查区域大气、水及生态等环境质量，大多可从环境保护部门及工厂企业历年的监测资料获得。环境污染现状调查。分为江河湖泊、地下水、海域、大气环境、土壤等污染现状及分布；另外，还应对城镇污染现状作专项调查，如大气、饮用水水源、固体废弃物、噪声及电磁污染等生态破坏现状调查。当前主要调查土地荒漠化、水土流失、沙尘暴出现的频率及影响范围，土地退化的状况，森林、草原破坏现状，生物多样性的锐减及海洋生态破坏现状等。环境保护措施的效果调查主要是对环境保护工程措施的削减效果及其综合效益进行分析评价。在制定区域环境规划时，要对城乡建设的现状及发展趋势进行调查并作概况分析，参照城乡建设总体规划和实地调查，搞清建设过程中可能出现的问题及对土地和水资源等的需求。环境管理现状调查主要调查环境管理机构、环境保护工作人员业务素质、环境政策法规和标准的实施情况、环境监督的实施情况等。环境质量评价按一定的评价标准和评价方法，对一定区域范围内的环境质量进行定量的描述，以便查明规划区环境质量的历史和现状，确定影响环境质量的主要污染物和主要污染源，掌握规划区环境质量变化规律，预测未来的发展趋势，为规划区域的环境规划提供科学依据。主要内容如下。污染源评价——通过调查、监测和分析研究，找出主要污染源和主要污染物及污染物的排放方式、途径、特点、排放规律和治理措施等。

环境污染现状评价——根据污染源结果和环境监测数据的分析，评价环境污染的程度。

环境自净能力的确定——根据环境监测数据的分析，评价环境自净的程度。

对人体健康和生态系统的影响评价——主要包括环境污染与生态破坏导致的人体效应、经济效应及生态效应。

费用效益分析——调查由污染造成的环境质量下降带来的直接、间接的经济损失，分析治理污染的费用和所得经济效益的关系。环境预测分析环境预测是根据所掌握的区域环境信息资料，结合国民经济和社会的发展状况，对区域未来的环境变化（包括环境污染和环境质量变化）的发展趋势做出科学的、系统的分析，预测未来可能出现的环境问题，包括预测环境问题出现的时间、分布范围及可能产生的危害，并针对性地提出防治可能出现的环境问题的技术措施及对策。环境预测是环境决策的重要依据。社会和经济发展预测社会发展预测重点是人口预测，包括人口总数、人口密度及分布等；经济发展预测包括能源消耗预测、国民生产总值预测、工业部门产值预测及产业结构和布局预测等内容。资源供需预测主要有水资源的供需平衡分析、土地资源的供需平衡分析、生物资源供需平衡分析、矿产资源供需分析等。2023/11/1730污染源预测包括大气污染源预测、废水排放总量及各种污染物总量预测、污染源废渣产生量预测、噪声预测、农业污染源预测等。污染源的预测必须结合区域产业发展的趋势，包括产业结构调整情况、区域产业布局情况、区域人口和城市功能分区等，提出环境污染源排放量和分布变化趋势。2023/11/1731环境质量预测根据污染源预测结果，在预测主要污染物增长的基础上，结合区域环境模型，分别预测环境质量的变化情况，包括大气环境、水环境、土壤环境等环境质量的时间、空间变化。生态环境预测包括城市生态环境预测、农业生态环境预测、森林环境预测、草原和沙漠生态环境预测、珍稀濒危物种和自然保护区现状及发展趋势的预测、古迹和风景区的现状及变化趋势预测。环境污染和生态污染造成的经济损失预测就是根据环境经济学的理论和方法，调查和计量因环境污染和生态破坏而带来的直接和间接经济损失。

确定环境规划目标环境目标是在一定的条件下，决策者对环境质量所想要达到的状况或标准，是特定规划期限内需要达到的环境质量水平与环境结构状态。环境目标一般分为总目标、单项目标、环境指标三个层次。总目标是指区域环境质量所要达到的要求或状态。单项目标是依据规划区环境要素和环境特征及不同环境功能所确定的环境目标。环境指标是体现环境目标的指标体系，是目标的具体内容和环境要素特征和数量的表述。

确定环境目标的原则

考虑规划区域的环境特征、性质和功能要求所确定的环境目标要有利于环境质量的改善要体现人们生存和发展的基本要求要掌握好“度”，使环境目标和经济发展目标能够同步协调，能够同时实现经济、社会和环境效益的统一。

环境功能区划与环境目标的确定环境功能区划是依据社会发展需要和不同区域在环境结构、环境状态和使用功能上的差异，对区域进行合理划分。环境功能区划中应考虑以下原则：环境功能与区域总体规划相匹配，保证区域或城市总体功能的发挥；根据地理、气候、生态特点或环境单元的自然条件划分功能区，如自然保护区、风景旅游区、水源区或河流及其岸线、海域及其岸线等。根据环境的开发利用潜力划分功能区，如新经济开发区、生态绿地等。根据社会经济的现状、特点和未来发展趋势划分功能区，如工业区、居民区、科技开发区、教育文化区、开放经济区等。根据行政辖区划分功能区，按一定层次的行政辖区划分功能。根据环境保护的重点和特点划分功能区，特别是一些敏感区域，可分为重点保护区、一般保护区、污染控制区和重点整治区等。在区域环境规划的综合环境功能区划中，常划分的几类区域：特殊（重点）保护区：包括自然保护区、重要文物古迹、风景名胜、重要文教区、特殊保护水域或水源地、绿色食品基地等保护区等。一般保护区：主要包括生活居住区、商业区等。污染控制区：现状的环境质量尚好，但需严格控制污染的工业区。重点治理区：受污染较严重或受特殊污染物污染的区域。新建经济技术开发区：根据环境管理水平确定，一般应该从严要求。生态农业区：应满足生态农业的相关要求。提出环境规划方案拟定环境规划草案根据国家或地区有关政策和规定，区域环境保护战略和环境目标及区域技术政策、法规、标准，在环境目标及环境预测结果基础上，结合区域或部门的财力、物力和管理能力的实际情况，为实现规划目标拟定出切实可行的规划方案。优选环境规划草案在对各种草案进行系统分析和专家论证的基础上，筛选出最佳的环境规划草案。形成环境规划方案根据环境规划目标和规划任务的要求，对优选出的环境规划草案进行修正、补充和调整，形成最后的环境规划方案。环境规划方案的申报与审批环境规划的申报与审批，是把规划方案变成实施方案的基本途径，也是环境管理中一项重要工作制度。环境规划方案必须按照一定程序上报有关决策机关，等待审核批准。

环境规划方案的实施切实把环境规划纳入国民经济和社会发展计划中

保护环境是发展经济的前提和条件，发展经济是保护环境的基础和保证。强化环境规划实施的政策与法律的保证政策与法律是保证规划实施的重要方面，尤其是在一些经济政策中，逐步体现环境保护的思想和具体规定，将规划结合到经济发展建设中，是推进规划实施的重要保证。多方面筹集环境保护资金把环境保护作为全社会的共同责任。实行环境保护的目标管理环境规划是环境管理制度的先导和依据，而管理制度又是环境规划的实施措施与手段。强化环境规划的组织实施，进行定期检查和总结环境管理的手段主要是行政管理、协调管理和监督管理，建立与完善组织机构，建立目标责任制，实行目标管理，目标的定量考核，保证规划目标的实现。小城镇环境规划我国城镇化进入高速增长阶段小城镇大战略加速了我国城镇化进程——市镇总人口由1.7亿人增加到4.56亿——占全国总人口的比重由17.9%提高到36.1%城镇化是城市化发展的必然趋势促进了我国经济的繁荣2023/11/1740我国小城镇面临的环境问题环境基础设施滞后环境资源消耗过快整体环境质量差缺乏环境规划环境管理滞后污染严重：水、气、垃圾2023/11/1741环境规划重点解决的问题摸清区域环境现状，找出存在的环境问题有效利用资源，解决生态功能分区合理组织区域的环境功能，不断改善环境确定阶段目标，制定行动方案建立机制和保障措施2023/11/1742小城镇环境规划的程序2023/11/1743确定任务调查、收集资料现状分析预测确定规划目标编制规划大纲制定规划方案可达性分析经费预算制定实施计划制定保障措施编制规划报告书编绘规划附图编制规划文本规划审查规划批准、实施小城镇环境规划的内容现状评估预测生态功能区划综合整治规划面源防治规划生态产业规划规划项目实施保障第三节环境规划的基本方法环境预测技术和方法环境功能区划主要技术总量控制技术污染物总量控制规划常用方法2023/11/1745环境规划主要包括环境预测、环境区划、环境规划优化或系统模拟等环节。环境规划工作的关键是合理选用各种规划方法，将其组成一个方法体系，恰当运用环境区划技术、环境预测技术等一系列技术，以完成规划任务。一、环境预测技术和方法内容和基本程序、方法、常见类型、二、环境功能区划主要技术大气环境、水环境、声学环境功能区划三、总量控制技术宏观总量控制模型、水域允许纳污量、大气污染物总量控制一、环境预测技术和方法环境预测内容和基本程序环境预测是通过已取得的情报资料和监测统计数据，对未来未知的环境前景进行的估计和推测。进行环境预测，就是把环境作为预测对象，置于一定的时间、空间中，研究在未来一定时期经济、社会活动对环境的影响，估计环境要素和系统将达到的运动状态及可能出现的结果。环境预测是环境决策的依据，也是制定环境规划的基础。环境预测的内容能源、资源消耗的增长，土地利用，资源开发的规模和速度，预测供求矛盾及其对环境的影响；社会经济发展对环境产生的各种影响及污染源的变化情况；大气环境、水环境、土壤环境等环境要素污染状况的变化；开发活动可能造成的生态破坏；环境污染与破坏造成的经济损失和对人体健康的损害；主要污染物的削减量。环境预测的一般程序确定预测的目的和任务；收集和分析有关资料；选择预测方法；建立预测模型；进行预测计算；对预测结果的鉴别和分析环境预测的方法根据预测结果一般可分为两类：即定性预测和定量预测。两者相互补充，结合使用。定性预测方法预测者利用直观的材料，根据掌握的专业知识和丰富的实际经验，运用逻辑思维方法对环境变化做出定性的预计推断和环境交叉影响分析。包括专家会议法；德尔菲法、主观概率法、层次分析法（AHP）。专家会议法:又称“集合意见法”，是将有关人员集中起来，针对预测的对象，交换意见预测环境变化情况。德尔菲法：又称“专家调查法”、“函询调查法”，是专家意见法的一种。包括五个基本步骤：a.设计调查表；b.发放调查表实施调查；c.回收调查表进行统计处理；d.将所有调查对象对每项指标权重的平均估计值及本人估计值的离差反馈给每个参加调查者，进行第二轮调查；f.收回调查表进行统计处理。主观概率法:前两种方法相结合的方法。即允许专家在预测时可以提出几个估计值，并评定备选值出现的可能性；然后计算各个专家预测值的期望值；最后，对所有专家预测期望值取平均值，得到预测结果。层次分析法（analytichierarchyprocess,AHP）：利用递阶层次结构和矩阵方程将思维过程数学化，采用1-9标度构造判断矩阵，通过求解矩阵特征向量及最大特征根，最终求得低层因素相对目标层的相对重要性权重值，以决定其影响程度。定量预测方法以运筹学、系统论、控制论、系统动态仿真和统计学为基础，根据历史数据和资料，应用数理统计方法来预测事物的未来，或者利用事物发展的因果关系来预测事物的未来，叫定量预测。常用的定量方法有时间序列法、回归分析法、环境系统的数学模型等。时间序列法：又叫历史延伸法或外推法。时间序列是指同一变量按事件发生的先后顺序排列起来的一组观察值或记录值。在时间序列变量分析的基础上，运用一定的数学方法建立预测模型，使时间趋势向外延伸，从而预测未来市场的发展变化趋势，确定变量预测值。构成时间序列的要素有两个：一是时间，其二是与时间相对应的变量水平。环境系统的数学模型依据科学定律，或者依据数据的统计分析，或者两者兼而有之。包括代数方程模型、微分方程模型等。回归分析法：通过对历史资料的统计与分析，寻求变量之间相互依存的相关关系的一种数量统计方法。回归模型中的因变量和自变量之间必须有因果关系；自变量与因变量间必须具有强相关关系，自变量间必须具有弱相关关系；自变量的预测值较准确且易得到；正确选定回归模型的形式；回归模型必须通过各种检验后才能用于预测。回归预测法的基本步骤为：进行因素分析，确定回归模型的自变量；绘制散点图，构造回归模型的理论形式；利用最小平方法估计模型参数，建立模型；对建立的回归模型进行检验，检验的方法包括S检验和相关检验等；利用检验后的回归模型进行预测。环境预测的常见类型社会经济发展预测人口预测人口是环境规划和环境预测的基本参数之一。通常，人口预测的变量主要采取直接影响人口自然变动的出生率、死亡率和社会变动的迁移率等参数。这些参数的选取必须考虑约束条件。人口预测通常用的经验模型基本形式为（指数增长法）

式中Nt——t年的人口总数；N0——t=t0

年时即预测起始年的人口基数；e——自然对数的底，e=2.718K——人口增长系数或人口自然增长率，其计算方法是：在一定时空范围内，人口自然增长数(出生人数减死亡人数)与同期平均人口之比，并用千分比表示。而平均人口数是指计算期初人口总数和期末人口总数之和的二分之一。人口预测（几何级数法）Nt＝Nt0（1+K）(t-t0)例题某地区2015年总人口为200万，按照一般国家的人口增长率在10‰左右考虑，试以几何级数法和指数增长法分别预测2025年该地区的人口总数。2023/11/1756解析：几何计数法Nt＝Nt0（1+K）(t-t0)＝200×（1+0.01）10＝220.9244万人指数增长法Nt＝Nt0eK(t-t0)＝200×2.718（0.01×10）＝221.0319万人2023/11/1757经济预测国内生产总值(GDP)预测是经济预测的重要内容，GDP指一国所有常住单位在一定时期内所生产的最终物质产品和服务的价值总和。通过大量的回归分析，GDP预测的常用经验模型形式是

式中GDPt

——t年GDP数；GDP0

——t0年即预测起始年的GDP数；a——GDP年增长速率，%规划期GDP的平均年增长率是国民经济发展规划的主要指标。环境预测可直接用它来预测有关的参数。

大气污染预测包括两方面：一是大气污染源的源强预测，主要是大气污染物排放量预测；二是大气环境质量预测，即对污染物排放所造成的大气环境影响进行预测。大气污染源源强预测源强是研究大气污染的基础数据，就是污染物的排放速率。对瞬时点源，源强是点源一次排放的总量；对连续点源，源强就是点源在单位时间里的排放量。预测源强的一般模型为：式中Qi——源强，对瞬时排放源以kg或t计，对连续稳定排放源以kg/h或t/d计；Wi——燃料的消耗量，对固体燃料以kg或t计，对液体燃料以L计，对气体燃料以100m3计，时间单位以h或d计；ηi——净化设备对污染物的去除效率；Ki——某种污染物的排放因子；

i——污染物的编号。如二氧化硫排放量预测：若将燃烧量记为W，煤中的全硫分含量记为S，根据硫燃烧的化学反应方程式，可计算吨煤燃烧后二氧化硫的排放量，即：GSO2=1.6WS式中GSO2——二氧化硫排放量，t/年；W——燃煤量，t/年；S——煤中的全硫分含量，%。烟尘排放量预测：G尘=WAB(1-η)式中G尘——烟尘排放量，t/年；A——煤的灰分，%；B——烟气中烟尘占灰分的百分数，%；W——燃煤量，t/年；η——除尘效率，%。若有二级除尘器，η=(1-η1)(1-η2)，下标1和2表示第一级和第二级除尘效率。大气环境质量预测大气环境质量预测主要是预测大气环境中污染物的含量，常见的方法有箱式模型、高斯模式等。高斯模式是一种适用于预测环境空气质量的常用方法。它是在大气污染物浓度分布符合正态分布时导出的，建立高斯扩散模式的基本假设如下：烟气扩散时，烟流中心轴附近污染物比它的外侧要高，浓度分布在水平和垂直方向均呈高斯分布；在湍流扩散场中，平均风速不随地点、时间而变化，流场是定常的；污染源为连续的、均匀的排放；在扩散过程中，污染物是保守的，即污染物在大气中不发生沉降、分解和化合，地面对其起全反射作用，不发生吸收和吸附作用。

一般高斯扩散模式(高斯烟流模式)数学形式为：

式中：Q——污染物排放源强，g/s;C——某种污染物在大气中预测浓度，mg/m3;

——平均风速，m/s；

H——烟流中心距地面的高度，m；

——用浓度标准差表示的y轴上的扩散系数，m；

——用浓度标准差表示的z轴上的扩散系数，m。

扩散系数的估算方法很多，常用帕斯奎尔扩散曲线法。应用一般高斯模式可以求出下风向任一点的污染物浓度。

水污染预测包括两个方面的内容，一是水污染物的排放状况，二是污染物的迁移转化规律及水质未来的变化趋势。水污染源的预测a.工业废水排放量预测式中Wt——预测年工业废水排放量;

W0——基准年工业废水排放量;

rw——工业废水排放量年平均增长率；

t——基准年至某水平年的时间间隔；预测工业废水排放量的关键是求出rw

，如果资料比较充足，可采用统计回归方法求出rw

，如果资料不太完善，则可结合经验判断方法估计rw

。为了使预测结果比较准确，一般常采用滚动预测的方式进行。

b.工业污染物排放量预测式中Wi——预测年份某污染物排放量，t;

qi——预测年份工业废水排放量，万立方米;

qo——基准年工业废水排放量，万立方米；

Co——含某污染物废水工业排放标准或废水中污染物浓度，mg/L；

Wo——基准年某污染物排放量，t污染防治技术进步对污染物排放量的作用，可用技术进步减污率表示，它表示由于治理技术进步使污染物减少的程度。

c.生活污水量预测式中Q——生活污水量，万立方米;A——预测年份人口数，万人;F——人均生活污水量，L/(d.人)；

0.365——单位换算系数。一般预测年份人均生活污水量可用人均生活用水量代之，根据国家有关标准换算。预测年份人口可采用地方人口规划数据。当没有人口规划数据时，可根据基准年人口增长率计算获得。

A0——基准年人口;p——人口增长率；n——规划年与基准年的年数差值。水环境质量预测水质量预测的模式各不相同，目前尚处于发展、形成阶段，其方法可分为水质相关法和水质模型法两类。a.水质相关法水质相关法是将水质参数与影响该水质参数的主要因素建立相关关系，以此作为水质参数预测的方法。如将流量作为影响水质的主要因素，与水质参数建立相关关系，称为流量相关法。如某水域中溶解有机碳DOC与月平均流量建立关系，该曲线呈上升趋势，即流量越大，DOC的输送率也越大。这种模型中假设难降解的有机污染物与流量无关，是一常数；而易降解的有机污染物随流量呈指数衰减，则河流的有机污染物总量预测可表达为：Lt=LR+Laexp(-Kn/Q)式中Lt——有机污染物总量，kg/s;LR——难降解有机污染物量，kg/s;La——易降解有机污染物量，kg/s；K——降解系数；

Q——流量，m3/s；n——比例常数。2023/11/1767b.水质模型法水环境污染预测最基本的问题就是要找出污染排放变化与水质控制点处污染物浓度之间的相关关系，来预测区域未来的水环境质量。应用水质模型法预测水质通常要根据水质模型条件和要求，将水域划分为若干预测单元。如在一维水体条件下可把水质、水量变化处作为节点划分区段，并使区段内的水质参数一致；进一步利用一套实测资料推求模型的参数，以建立确定的水质模型。此外，还应利用另一套实测资料进行模型验证，分析其误差。若误差在允许范围内，即可在水质预测中应用。例如完全混合的河流水质预测方法当河流流量稳定，背景浓度稳定，污染物流量与浓度也稳定时，污染物排放河流后能与河水完全混合，此时的河流水质预测模型为

C=(Q0C0+qCi)/(Q0+q)式中C——河流下游某断面污染物浓度,mg/L;Q0——河流上游断面河水流量，m3/s;C0——河流上游断面污染物浓度，mg/L；Ci——废水中的污染物浓度，mg/L；q——废水流量，m3/L。该模型适用于相对窄而浅的河流，河流为稳态、均匀河段定常排污，即河流过水断面、流速及污染物排入量不随时间变化，污染物为难降解的有机物、可溶性盐类、悬浮固体情况下的预测。若考虑污染物的削减，上式可表示为C=(1-k)(Q0C0+qCi)/(Q0+q)式中k——污染物削减综合系数。k值可根据上、下断面水质资料及排污口、支流来水水量、水质资料反推计算k=1-C(Q0+q)/(Q0C0+qCi)固体废弃物污染预测方法工业固体废弃物产生量预测工业固体废弃物有不同的种类，分别对其进行预测。常用的预测方法有三种：系数预测法、回归分析法、灰色预测法。a.系数预测法W=PS式中W——预测年固体废弃物排放量，万吨/年;

P——固体废弃物排放系数，即单位工业产量的固体废弃物产生量;

S——预测的年产品产量，万吨/年；

2023/11/1772b.回归分析法根据固体废弃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，如下y=a+bx若固体废弃物产生量受多种因素影响，还可建立多元回归模型进行预测。c.灰色预测法固体废弃物产生量灰色预测是根据历年固体废弃物产生量时间序列来建立灰色预测模型。其基本方法与大气、水环境污染预测相似。城市垃圾产生量预测与工业固体废弃物预测一样，城市垃圾产生量预测也常采用排放系数预测法、回归分析法、灰色预测法。如，利用排放系数的预测方法如下：W生=f生N式中W生——预测年城市垃圾产生总量，万吨/年;

f生——排放系数，kg/(人.d);

N——预测的年人口总数。可利用经验数据估计排放系数，如，中心城市的生活垃圾排放系数可取值1~3kg/人*d).

综合考虑《社会区域类环境影响评价》（环评工程师培训教材）与根据《第一次全国污染源普查城镇生活源产排污系数手册》（国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室，2008，3）及《城市居民生活用水量标准》(GB/T

50331-2002)，生活居民生活污水、生活垃圾产生和排放系数见下表

2023/11/1775固体废弃物的环境影响预测一般是进行某种模拟试验，根据试验来建立预测模型，再进行相应环境问题的预测。常用的一般方法可采用大气、水影响预测模型，及因果关系分析法等。

噪声污染预测方法包括交通噪声预测和环境噪声预测交通噪声预测方法常用的有多元回归预测方法，即根据用车流量、道路宽度、本底噪声值与交通噪声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型。其二是灰色预测方法，即根据历年噪声等效声级值，通过原始数据生成处理，建立灰色预测模型。此外，还可采用随机车流量预测方法。环境噪声预测方法常用的主要有两种，一是多元回归预测方法，通过车流量、固定噪声源、本底噪声与噪声等效声级之间的关系，建立多元回归预测模型；另一种为灰色预测方法，即根据历年环境噪声值，建立灰色预测模型。

建筑施工噪声问题平方反比律L2=L1-10lg（r2/r1)其中，L1、r1——建筑设备的常用噪声声源的距离、声压级；L2、r2——声源在指定位置的距离、声压级。这个式子表明，对于有障碍而没有环境损耗的点源，距离每增加一倍，声压级就减少一分贝。这个关系式适用于点源的预测。而对于线源，则应采用不同的模型进行预测。2023/11/1778二、环境功能区划主要技术区域环境功能区划一般分两个层次，即综合环境区划与单要素环境区划。综合环境区划依据区域环境特征，服从区域总体规划，满足各个要求，并充分考虑土地利用现状、发展趋势，根据第三目标、保护级别而确定，常用专家咨询法，辅助数学计算分析。单要素环境区划是以综合环境区划为基础，结合每个要素自身的特点加以划分，主要分项是大气环境区划、水环境区划及噪声环境区划等。大气环境功能区划大气环境功能区划根据保护目标确立一类、二类、三类区域及其相应的环境质量要求，划分的功能区数目一般不限，但不宜过细。各分区在相应目标下的污染物总量及其计算方法如下：式中a——总量下标；k——某污染物下标；i——功能区编号；n——功能区总数；Aki——第i功能区面积某污染物的总量控制系数，104t/(a.km);S——总量控制区面积；Si——第i功能区面积。水环境功能区划水环境功能区划分为两个层次：水环境功能区划和水环境控制单元。根据保护目标的要求，地表水分成如下的水环境保护功能区类型：自然保护区及源头水、生活饮用水水源区；水产养殖区，包括珍贵鱼类及经济鱼类的产卵、索饵、回游通道，历史悠久或新辟人工养殖保护的渔业水体、自然水域；旅游区、游泳区、景观功能区、划船功能区、水上运动区等；工业用水区的自然水体；农业灌溉区；排污口附近混合区等。计算各功能区和控制单元的水污染物控制总量，应选择适宜的水质模型和模型参数。声学环境功能区划声环境要素主要是指对城镇、村庄、居住区等敏感的要素，但污染源的影响范围一般较小，区域间相互影响较轻，划分的区域空间相对较小，根据《城市区域环境噪声标准》的分类方法进行划分，其范围可参照区域土地利用规划功能区范围，落实到相应的网格区上。三、总量控制技术宏观总量控制模型宏观总量控制是研究规划区污染物的产生、治理、排放规律和治理资金的需求与经济、人口发展的协调关系以及从宏观上把握经济、人口的发展对环境的影响，提出对策，促进环境与社会经济的协调发展。污染物宏观总量控制，由废水宏观总量控制、废气宏观总量控制、固体废弃物宏观总量控制及环境经济分析及其相应的宏观控制模型等部分构成。详细总量控制模型详细规划总量控制是受纳环境容许纳污总量的控制，是寻求技术经济条件与环境质量要求的最佳结合。具体污染物的总量控制模型主要由以下几方面分别建立：污染物产生量；污染物的治理量；污染物回收利用量；污染物排放量；污染物治理投资；回收利用效益或综合利用效益等。2023/11/1784水域允许纳污量水域允许纳污量，是在给定水域和水文、水力学条件、排污口位置情况下，满足水域某些功能而确定的水质标准最大排放量，称为该水域所能容纳污染物质总量，通称水域允许纳污量或水环境容量。水环境容量的计算，根据水文条件、水域功能要求、污染物性质、污染物排放方式、环境背景状况建立符合要求、可靠的模型，确立合理的参数，进行计算。实施总量控制分为目标总量控制和容量总量控制：目标总量控制是从污染源可控性出发，强调控制目标，技术、经济可靠，一般称为最佳适用方法；容量总量控制是从纳污水体允许纳污量出发，强调环境目标，环境、经济、技术三效益统一。大气污染物总量控制大气污染物总量控制是从功能区划分、环境质量目标出发，考察污染物排放与功能区大气质量关系，分析达到功能区环境空气质量要求的途径和措施，编制达标方案，进行效益费用分析，协调与综合目标可达性及目标调整等。建立大气总量控制的技术要点是：建立控制规划模型；开列污染源清单，确定受体模式；控制点的优化，确定和规划方案优化；综合平衡确定大气环境质量目标。常用的具体空气质量模型有：TSP扩散-沉积模型；颗粒污染物受体模式；SO2扩散模式；配套的相关参数的处理及确定方法，建立相应的模式参数等。四、污染物总量控制规划常用方法通过线性规划法可获得总污染源排放量最大、总污染源削减最小或削减污染的总投资最小。通过整数规划或离散规划的方法求得最佳削减污染物措施和方案。通过动态规划求得总排放量的分配问题。（一）线性规划（二）整数规划（三）动态规划2023/11/1787线性规划方法X=(x1,x2,x3……,xn)T，由n个决策变量构成的向量，即规划问题的备选方案；c=(c1,c2,c3,……,cn)，由目标函数中决策变量的系数构成的向量；线性规划方法A线性规划问题的m个约束条件中关于决策变量的系数组成的造成的矩阵。b=(b1,b2,b3……,bn)T，由m个约束条件中常数构成的向量。线性规划方法任何决策问题，当被构成线性规划模型时，其约束条件反映了一个决策问题中对决策变量（方案）的客观限制要求。此外，它也可作为对具有多目标的决策问题进行目标削减，实施简化处理的表达形式。线性规划中的目标函数，代表了规划方案选择的评价准则。它的确定，集中体现了决策分析中最主要的决策要求或考虑。线性规划方法所谓运用线性规划方法决策分析，就是对一规划对象，通过建立线性规划模型，即在各种相互关联的多个决策变量的线性约束条件下，选择实现线性目标函数最优的规划方案的过程。一般线性规划问题求解，最常用的算法是单纯形法，已有大量的标准的计算机程序可供选用。此外，在一定条件下，也可采取对偶单纯形法、两阶段法进行线性规划的求解。对于某些具有特殊结构的线性规划问题，如运输问题，系数矩阵具有分块结构等问题，还存在一些专门的有效算法。整数规划在线性规划问题中，如果部分或全部决策变量的取值有整数的限制要求，这类特殊的线性规划称为整数规划。对于整数规划，其所有变量都限制为（非负）整数，就称为纯整数或全整数规划，如果仅要求部分决策变量取整数值，则称其为混合整数规划。整数规划中的一种特殊情况是0－1规划，它是决策变量取值仅限于0或1。对于实际中存在的整数解要求，如污水处理设施数量或规划方案的取舍等污染控制系统规划的决策问题，整数规划是一种有效的技术。求解整数规划，至今还没有像求解线性规划问题的单纯形法那样的通用算法。目前常用的主要算法有分支定界法、割平面法及针对0－1规划的隐枚举法。其中，分支定界法一般说来对纯整数或混合整数规划求解均适用。该方法是从不考虑决策变量的整数限制条件的相应线性规划问题出发，如果其最优解不符合该整数规划问题的限制要求，则依其解对原问题进行分解，通过增加约束条件，压缩原问题解的可行域，逐步逼近整数规划问题的最优解。其实质仍是基于线性规划算法的求解方法。整数规划动态规划在规划中有一类问题是随时间变化的活动过程。它可以按照时间过程划分若干个相互联系的阶段，每个阶段都需要作一定的决策。但每一的最优决策不只是孤立地考虑本阶段所取得的效果如何，必须把整个过程中的各阶段联系起来考虑，要求所选择的各阶段的决策的集合－策略，能使整个过程的总效果达到最优。这类问题叫多阶段决策问题。由于它在时间过程中，依次分阶段的选取一些决策，来解决整个动态过程的最优化总量，所以称这之为“动态规划”。动态规划实际工作中有一些问题，虽不直接随时间变化，而只在空间位置上变化，但我们也可以把这种位置上的变化过程比拟为随时间而变化的“动态过程”，也采用动态规划的方法求最优策略。还有一些问题，如水质规划，投资分配，某些结构物的优化设计问题等，本是一些与时间因素无关的静态多变量优化决策问题，但我们可人为的把这种静态多维决策问题引入“时间因素”，化为多阶段决策过程问题，而用动态规划的方法研究。因此，动态规划的方法就是把一个“动态过程”的优化决策问题分成一些相互联系的阶段以后，把每个阶段作为一个静态的问题来分析。动态规划如何在预定的活动效果评价准则（目标函数）下，使各阶段所作出的一活动选择，达到活动整体效果最佳的问题。多阶段决策问题中，每阶段可供选择不仅取决于前一阶段的决策结果，而且影响下一活动决策的选择。因此对这种具有相互联系的多阶段活动过程优化总量，其决策序列的选择确定，通常很难通过线性或非线性规划优化方法来描述并求解，特别对于离散性多阶段决策问题，处理连续性问题的数学规划方法更无用武之地，这时动态规划方法则是一种有效的建模和优化手段。动态规划任何多阶段决策问题的最优决策序列，都具有一共同的基本性质：一个多阶段决策问题的最优决策序列，对其任一决策，无论过去的状态和决策如何，若以该决策导致的状态为起点，其后一系列决策必须构成最优决策序列。根据这一基本原理，可以把多阶段决策问题归结表达成一个连续的递推关系。这种递推关系，若以逆序的方式，即从多阶段活动过程的终点向起点方向对由N个阶段的活动过程建立模型，则规划逆序求解的递推关系的数学表达形式为。第四节我国的环境规划实践发展历程环境规划工作的一般过程我国环境规划的改革2023/11/1798一、发展历程孕育阶段（1973~1980年）探索阶段（1981~1985年）发展阶段（1986~1995年）提高阶段（1996~2005年）深化完善阶段（2005年至今）2023/11/1799孕育阶段（1973~1980年）1973年召开的第一次全国环境保护会议，提出了环境保护工作的32字方针，提出对环境保护和经济建设要实行“全面规划、合理布局”，从此，我国的环境规划开始发展起来。在这一时期，由于环境保护事业刚刚起步，在理论和实践都缺乏足够的经验，因此环境规划也处于零散、局部、不系统的状态。除了一些地区开展了环境调查、环境质量评价等工作外，大规模和较深的环境规划工作尚未开展起来。主要是加深对环境保护的理解。2023/11/17100探索