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多目标多约束的水环境系统治理寻优技术与水环境质量改善优控模型

发布时间: 2022-11-02

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 新技术
行业领域:
新能源及节能技术,节能环保产业
成果介绍
水环境质量改善有多种治理技术,结构性减排、工程性减排和生态增容三大类,每一类技术措施又有多种技术方法和组合集成应用,如何综合应用多种减排技术,达到在投资经济性、水环境改善效果、空间布局合理性、等多个治理目标,同时又满足技术实施科学性、可行性基础、产业影响最少等约束条件,我们提出一种多目标多约束的水环境系统治理寻优技术与水环境质量改善优控模型,可以优化水环境治理管控措施和空间布局。这种方法包括几个步骤,1)首先是收集在治理水环境系统各类技术措施,开展技术和经济资料收集和分析,评价各类减排效果投资、减排评估评估、适用范围和合理空间区域,2)收集整理治理区域水环境现状和水环境空间布局污染现状;3)根据治理水环境系统各类技术措施的技术经济参数和水环境质量空间布局建立优化计算的模型,通过蒙特卡洛方法,随机产生削减系数并以区域的环境容量作为约束条件,投资经济性等作为最有目标,从而提出水环境质量改善的不同空间优化治理措施组合。
成果亮点
1.不同类型减排效果评估分析方法。 开展不同水环境治理技术的减排效果评估工作,分别对不同技术的措施减排效果进行计算,依据计算结果评估不同时间,不同处理设施,不同技术,不同区间的水环境污染物的去除效率。 2.水环境质量改善多目标优化模型 多目标优化模型是建立在水质模型的基础上。与单目标优化问题相比,多目标优化问题涉及一系列可能是合作的、竞争的或没有关系的目标。当一个MOP中的目标发生冲突时,最优解的集合称为帕累托集合,其中没有一个解优于其他解。在多目标优化模型中,解决方案总是产生一条权衡曲线,确定确定问题有效解决方案的点集合,而利益相关者和决策者可以选择最佳点(分配)。
团队介绍
成果负责人张胜雷,中国城市科学研究会数字城市工程研究中心 所长,研究员,主要致力在智慧城市、智慧水务技术研究,在水环境、水生态采用智慧化技术研究和技术推广方面有专长。 其他参与人员有:秦耀民(副研究员)、张质明(副教授)、武俊良(副研究员)、郑云梅(工程师)、吴洁(工程师)等。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”生态城市建设和产业创新产业科技服务团 (中国城市科学研究会) 评价时间:2022-11-20

陈男

中国地质大学(北京)

副院长

综合评价

“十四五”时期,生态环境部将始终坚持山水林田湖草沙系统治理,着力推动水生态环境保护由污染治理为主向水资源、水生态、水环境协同治理、统筹推进转变。水环境综合整治方案选择的优劣直接影响环境经济效益的高低,而影响方案优选的因素很多,是一个多目标决策问题,考虑到方案中与总投资、运行费用、COD支除率、经济效率等多种要素有关,过去常用模糊综合评判与层次分析法,这些方法在一定程度上使评判值趋于均化,分辨率不高。如何优化改进水环境质量,同时在经济型、减排效果、产业影响和措施空间布局上形成优化方案,是各地方政府关心的问题,也是水环境、水生态技术专家解决问题。 该成果对规划区域历史水资源治理方法进行统计并根据实际减排效果进行分析,同时建立多目标水资源优化配置系统目标体系,将历史核算数据作为相应治理方法的治理效果考量依据放入优化配置系统进行综合衡量。基本思想是将多个目标系统合成一个能从总体上衡量其优劣的单目标,以便择优或排序。 总体而言,该项目技术致力于为水环境治理技术的选择提供科学依据,思路方向很好,未来市场空间大,有利于当前政策要求,转化成熟度很高,值得支持推广。
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