[發明專利]一種沿海城市不同行業污染物允許排海量的優化計算方法

在審

• 申請號: 201510612034.0
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105260790A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 崔正國;曲克明;丁東生;陳碧鵑;徐勇;夏斌
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院黃海水產研究所
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李素紅

1.一種沿海城市不同行業污染物允許排海量的優化計算方法，對環渤海13城市主要化學污染物排海總量控制進行計算，整個渤海分為遼東灣、萊州灣、渤海灣和中央盆地四個水域，大連，營口，盤錦，錦州，葫蘆島，秦皇島，唐山，天津，滄州，濱州，東營，濰坊，煙臺13個城市按順序前1到5分給遼東灣，6到7分給萊州灣，8到10分給渤海灣，11到13分給中央盆地；其特在于它的具體建模步驟如下：

(1)目標函數模型建立：

①X≥Σj=1kXj,k=1,2,3,4]]>

②X1≥Σi=1lxi,l=1,2,3,4,5]]>

③X2≥Σi=6mxi,m=6,7]]>

④X3≥Σi=8nxi,n=8,9,10]]>

⑤X4≥Σi=11oxi,o=11,12,13]]>

i為污染物排放單元，以沿海城市分別作為污染物允許排放容量分配的單元；x_i為沿海城市的污染物允許排放容量；

(2)約束條件函數模型建立

(2.1)經濟效益約束模型

依據經濟效益增長的原則，各城市單元最大允許排放量的確定同時要保證經濟的持續增長，因而上式中GDP要滿足一定的增長，即：

GDP_t≥GDP₀·(1+r_g)^t

式中GDP₀為i城市的基準年地區生產總值，GDP_t為第t年的地區生產總值，本文指規劃年的地區生產總值，單位均為10⁴元/a；r_g為GDP年均增長率，％；

(2.2)污染物排放強度約束模型

α_i≤α_i0

或αi≤αo-]]>

α_i0、為基準年i城市的萬元產值排放強度和環渤海地區萬元產值排放強度的平均值，單位均為t/10⁴元；

假設經濟的增長與污染物的排放存在一定的關系：

α_i＝x_i/GDP_i式中x_i為i城市的污染物允許排放容量，單位為10⁴t/a；GDP_i為i城市的地區生產總值，10⁴元/a；α_i為i城市的污染物萬元產值排放強度，單位為t/10⁴元；

(2.3)人口約束模型

污染物允許排放容量分配要保障人口數量增長的需要，而人口數量的增長，不能超過各地區“十一五”規劃所規定的目標；

P_t≤P₀·(1+r_p)^tP₀為i城市的基準年常住人口數量，P_t為規劃年的人口數量，單位均為10⁴人/a；r_p為人口機械增長率，‰；同時人口與生活污水中污染物的排放存在定量關系：

β_i＝W_Hi/P_i式中：β_i為i城市的人均污染物排放強度，Kg/人；W_Hi為生活污水中污染物的排放量，10⁴t/a，P_i為人口數量，10⁴人/a；

(2.4)環境投資約束模型

R_i0≤R_i≤R_i'式中R_i為i城市環境治理投資占地區生產總值的比例，R_i0為基準年環境治理投資占地區生產總值的比例，R_i'為最大環境治理投資比例，單位均為％；R_i'則根據現狀污染物排放強度，所在流域分配容量，以及基準年環境投資的比例確定；

對于每個城市，環境投資的比例與污染物排放強度存在反比例關系，即環境投資的比例越大，污染物的排放強度越小，環境投資的比例越小，污染物的排放強度越大：

R_t/R₀＝α₀/α_t；

(2.5)非負約束條件

在模型的優化過程中，可能會出現允許一部分參數為負值的情況；這種模型在數學上可以得到允許排放容量的極大值，在現實情況中卻不可能出現，因而

α_i≥0；β_i≥0；x_i≥0。