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第一章　环境系统工程导论1

第一节　系统概念和特征1

一、系统概念1

二、系统特征1

三、环境系统2

第二节　系统的形态2

第三节　系统工程基本概念3

第四节　系统工程原则、研究方法4

一、系统工程原则4

二、系统工程方法论概述和三维结构5

第五节　环境系统工程7

一、系统工程分类7

二、环境系统工程概述7

三、环境系统工程工作步骤7

四、环境系统工程问题8

思考题10

第二章　环境系统分析11

第一节　系统分析基本概念11

第二节　系统分析准则12

第三节　系统分析步骤12

第四节　环境系统可行性研究分析14

一、可行性研究基本概念14

二、环境系统可行性研究步骤14

第五节　系统最优化16

第六节　技术经济分析17

一、技术与经济关系17

二、基本指标17

三、相对指标18

四、技术经济分析的可比性19

五、收益分析法19

第七节　层次分析法20

第八节　环境问题费用-效益分析27

一、概述27

二、基本原理27

三、费用-效益分析步骤28

四、环境问题费用与效益估算的基本方法29

第九节　案例32

一、常州市尾水排江工程排放口选址系统分析32

二、福清湾围填海费用-效益分析36

思考题39

第三章　环境系统数学模型40

第一节　数学模型概述40

一、数学模型定义与特征40

二、数学模型的分类40

三、数学模型的建立41

第二节　河流水质模型42

一、Streeter-Phelps模型42

二、Streeter-Phelps模型几种修正式44

三、多河段水质模型47

第三节　河口水质模型50

一、河口水质基本模型50

二、一维河口有限段模型52

第四节　近海水质模型55

第五节　湖泊与水库水质模型55

一、概述55

二、完全混合水质模型55

三、湖泊分层水质模型58

第六节　大气质量模型59

一、概述59

二、箱式大气质量模型60

三、高架点源扩散模型63

四、线源和面源模型67

思考题71

第四章　环境系统预测72

第一节　预测分析基本概念72

第二节　预测原理、步骤72

一、预测原理72

二、预测步骤73

第三节　定性预测方法74

一、智暴或集思广益法74

二、德尔菲法74

三、主观概率法75

第四节　定量预测方法76

一、回归分析法76

二、时间序列分析法83

第五节　环境预测概述86

一、环境预测的一般方法86

二、环境预测的一般程序86

第六节　水环境污染预测87

一、水质预测的目的87

二、污染源预测87

三、水质预测的基本步骤89

四、水质污染预测方法90

第七节　近海（河口）水环境预测94

一、水动力方程94

二、对流扩散模型96

三、水环境预测97

第八节　大气质量预测97

一、大气污染物排放量预测97

二、固定点源污染预测97

三、固定面源污染预测100

思考题101

第五章　环境系统决策103

第一节　决策基本概念103

第二节　决策分类与损益矩阵104

一、决策的分类104

二、决策程序104

三、损益矩阵105

第三节　确定型决策106

第四节　不确定型决策107

一、悲观法107

二、乐观法108

三、折中法108

四、等可能法109

五、后悔值法109

第五节　风险型决策109

一、最大期望收益标准110

二、最小期望损失值标准110

三、最大可能决策标准111

四、矩阵法111

五、灵敏度分析法113

第六节　决策树114

一、决策树的结构114

二、决策步骤115

三、单级决策115

四、多级决策115

第七节　多目标决策118

一、多目标决策问题118

二、多目标问题的特点118

三、多目标决策求解119

思考题123

第六章 系统最优化与网络计划技术125

第一节　系统最优化概述125

第二节　线性规划125

一、线性规划的基本概念125

二、单纯形法128

三、对偶问题132

四、对偶变量的经济解释——影子价格135

第三节　非线性规划136

一、基本概念136

二、梯度法138

三、罚函数法140

第四节　系统网络计划技术143

一、概述143

二、关键线路法143

三、计划评审技术（PERT）148

思考题153

第七章　城市污水海洋处置系统规划155

第一节　概述155

第二节　城市污水排海（江）工程可行性研究156

第三节　排放口选址157

第四节　混合现象和初始稀释度158

一、混合与输运过程158

二、初始稀释度158

第五节　污染物平衡浓度场与混合区159

一、污染物平衡浓度场159

二、混合区159

第六节　案例：N市达标尾水排海工程海域环境影响研究160

一、工程概况160

二、海域特点160

三、海洋环境影响研究160

思考题163

第八章　城市排水系统规划164

第一节　概述164

一、城市排水系统规划的指导思想164

二、城市排水系统规划的主要内容164

第二节　城市排水系统规划优化模型165

一、污水厂厂址选择及水域优化模型165

二、排水管网系统优化模型167

第三节　废水回用规划170

第四节　案例——苏州市某地区排水规划171

一、背景情况171

二、可行性方案172

三、系统模型化172

四、系统优化与决策174

思考题174

第九章　大气污染控制规划175

第一节　大气污染问题175

第二节　规划内容与方法176

一、系统组成176

二、规划的主要内容177

三、规划的主要方法177

第三节 比例下降模型177

一、比例下降模型假设177

二、比例下降规划模型178

三、对偶模型的应用179

第四节　地面浓度控制规划180

一、基础模型180

二、地面浓度控制模型181

思考题183

第十章 非点源污染控制185

第一节　非点源污染特征与来源185

一、非点源污染特征185

二、农村非点源污染来源及危害185

三、城市非点源污染来源及危害186

第二节　非点源模型简介188

一、径流模型188

二、土壤侵蚀模型189

三、非点源污染负荷模型190

第三节　非点源模型软件简介191

一、SWAT模型软件191

二、MIKE LOAD模型软件193

三、SWMM模型软件194

四、STORM模型软件194

五、ANSWERS模型软件195

六、CREAMS模型软件195

七、AGNPS模型软件195

第四节　非点源污染控制对策195

一、农村非点源污染控制196

二、城市非点源污染控制196

第五节　案例分析196

一、概述197

二、污染负荷计算197

三、负荷变化趋势分析199

四、结论199

思考题199

第十一章　城市生态系统200

第一节　城市生态系统概述200

一、基本概念200

二、城市生态系统的组成200

三、城市生态系统的结构和功能201

第二节　城市生态系统的特征204

第三节　城市生态系统的平衡与调控205

一、城市生态系统的平衡205

二、城市生态系统的调控206

第四节　城市生态系统模型简介207

一、概述207

二、城市生态足迹模型208

三、城市生态系统承载力模型213

第五节　城市生态系统环境规划215

一、概述215

二、城市生态环境规划的方法216

思考题218

第十二章　战略环境评价系统分析概论219

第一节　概述219

第二节　SEA系统和评价方法221

一、SEA系统221

二、评价方法222

第三节　SEA系统分析222

第四节　SEA系统分析的主要步骤224

第五节　SEA案例分析228

一、“西电东送”北通道火电规划SEA228

二、上海化学工业区发展规划SEA230

思考题232

参考文献233