基于鲁棒优化的城市水污染控制系统结构设计和技术选择
发布时间：2022-08-08 19:10
城市水环境污染所引发的环境和健康问题已经成为制约我国城市可持续发展的重要因素。我国城市水污染控制具有结构多样、目标多重、要素关联、不确定性大的特征,这为合理有效的开展城市水污染控制规划带来了挑战。本研究构建了基于鲁棒优化的城市水污染控制系统结构设计和技术选择方法,开发了支撑方法应用的城市水污染控制技术数据库和模型工具,解决了城市水污染控制优化管理过程中,“结构-技术”“点源-面源”“静态-动态”的耦合关联带来的复杂性问题,为城市水污染控制系统的规划决策提供科学支撑。本研究构建了城市水污染控制技术数据库,储存信息包括各项单元技术性能参数和关联法则,并嵌套了技术组合模块,为系统技术筛选提供备选技术链条集。论文建立的城市水污染控制结构设计和技术选择方法包括多目标鲁棒优化模型和鲁棒性分析框架两部分。其中,多目标鲁棒优化模型应用拉丁超立方采样（LHS）对非支配排序遗传算法（NSGAII）进行改进,为城市水污染控制系统规划提供兼顾鲁棒性的最优方案集。鲁棒性分析框架中构建了多属性评价指标体系,通过对最优方案集进行评估筛选,降低了系统优化方案筛选的主观性,提高了方案评估的科学性和...
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景和意义
1.1 研究背景
1.1.1 我国城市发展面临水环境和资源的双重压力
1.1.2 城市水污染控制系统的发展建设历程
1.1.3 城市水污染控制系统面临的问题
1.2 研究问题的提出
1.3 研究目的、内容与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究意义
1.4 论文结构
第2章 国内外研究现状综述
2.1 城市水污染控制系统
2.1.1 城市水污染控制系统的特点
2.1.2 城市水污染控制系统的概化
2.1.3 与研究需求的差距分析
2.2 城市水污染控制技术评估和筛选
2.2.1 环境技术模型概述
2.2.2 技术组合原则和方法
2.2.3 技术评估和筛选方法
2.3 不确定性优化模型的研究和进展
2.3.1 不确定性分析概述
2.3.2 不确定性优化模型
2.4 本章小结
第3章 城市水污染控制系统技术数据库构建
3.1 概化原则
3.2 城市水污染控制技术体系
3.2.1 城市水污染控制技术体系的特点
3.2.2 城市水污染控制技术体系的概化
3.3 城市水污染控制技术信息
3.3.1 单元技术
3.3.2 技术性能参数
3.3.3 技术关联关系
3.4 城市水污染控制系统技术组合模块(TTSM)
3.4.1 技术链条的组合原则和算法
3.4.2 技术链条的性能计算
3.5 本章小结
第4章 城市水污染控制系统结构设计和技术选择方法
4.1 方法总体框架
4.2 多目标鲁棒优化模型(MOROM)
4.2.1 模型的基本框架
4.2.2 输入变量和模型参数
4.2.3 模型数学表达
4.2.4 模型算法
4.2.5 模型输出
4.3 鲁棒性分析框架（RAF）
4.3.1 多属性评估
4.3.2 系统鲁棒性分析
4.4 本章小结
第5章 标准城市水污染控制系统的多目标鲁棒优化
5.1 标准城市设计和模型输入
5.1.1 标准城市设计
5.1.2 模型输入和相关参数
5.2 算法参数设置
5.3 模型输出
5.3.1 模型优化方案
5.3.2 系统性能分析
5.3.3 技术组合选择特征
5.3.4 系统结构演变规律
5.4 本章小结
第6章 城市水污染控制系统优化方案的鲁棒性分析
6.1 模型优化方案的多属性评估
6.1.1 属性指标的量化
6.1.2 多属性评估和决策
6.2 模型优化方案的不确定性分析
6.3 模型优化方案的鲁棒性特征识别
6.3.1 对模型目标函数的鲁棒性特征识别
6.3.2 对模型约束的鲁棒性特征识别
6.4 本章小结
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国环保投资趋势及其存在的问题[J]. 王鑫,封雪,唐桂刚,安海蓉,黄姣婧,董广霞,周冏. 中国环境监测. 2014(01)
[2]不同排水体制下城市降雨径流污染负荷核定方法[J]. 张倩,苏保林,罗运祥,杨武志. 北京师范大学学报(自然科学版). 2012(01)
[3]城市绿地降雨径流污染特征对比研究:以澳门与厦门为例[J]. 黄金良,涂振顺,杜鹏飞,李青生,林杰,杨龙奇. 环境科学. 2009(12)
[4]环保投资与宏观经济关联分析[J]. 王金南,逯元堂,吴舜泽,朱建华,刘瑶. 中国人口.资源与环境. 2009(04)
[5]我国城市面源污染特征的研究现状[J]. 侯培强,王效科,郑飞翔,周小平,任玉芬,佟磊. 给水排水. 2009(S1)
[6]合流制溢流污水污染控制技术研究进展[J]. 刘燕,尹澄清,车伍,李立青. 给水排水. 2009(S1)
[7]国内外对合流制管道溢流污染的控制与管理[J]. 杨雪,车伍,李俊奇,李海燕,邝诺. 中国给水排水. 2008(16)
[8]中国环境保护投资失真问题分析与建议[J]. 吴舜泽,陈斌,逯元堂,王金南,张治忠. 中国人口.资源与环境. 2007(03)
[9]北京市再生水利用潜力与配置方案研究[J]. 刘洪禄,吴文勇,师彦武,郝仲勇,刘雪峰. 农业工程学报. 2006(S2)
[10]城市旅游区降雨径流污染特征——以武汉动物园为例[J]. 赵建伟,单保庆,尹澄清. 环境科学学报. 2006(07)
本文编号：3672066
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景和意义
1.1 研究背景
1.1.1 我国城市发展面临水环境和资源的双重压力
1.1.2 城市水污染控制系统的发展建设历程
1.1.3 城市水污染控制系统面临的问题
1.2 研究问题的提出
1.3 研究目的、内容与意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究意义
1.4 论文结构
第2章 国内外研究现状综述
2.1 城市水污染控制系统
2.1.1 城市水污染控制系统的特点
2.1.2 城市水污染控制系统的概化
2.1.3 与研究需求的差距分析
2.2 城市水污染控制技术评估和筛选
2.2.1 环境技术模型概述
2.2.2 技术组合原则和方法
2.2.3 技术评估和筛选方法
2.3 不确定性优化模型的研究和进展
2.3.1 不确定性分析概述
2.3.2 不确定性优化模型
2.4 本章小结
第3章 城市水污染控制系统技术数据库构建
3.1 概化原则
3.2 城市水污染控制技术体系
3.2.1 城市水污染控制技术体系的特点
3.2.2 城市水污染控制技术体系的概化
3.3 城市水污染控制技术信息
3.3.1 单元技术
3.3.2 技术性能参数
3.3.3 技术关联关系
3.4 城市水污染控制系统技术组合模块(TTSM)
3.4.1 技术链条的组合原则和算法
3.4.2 技术链条的性能计算
3.5 本章小结
第4章 城市水污染控制系统结构设计和技术选择方法
4.1 方法总体框架
4.2 多目标鲁棒优化模型(MOROM)
4.2.1 模型的基本框架
4.2.2 输入变量和模型参数
4.2.3 模型数学表达
4.2.4 模型算法
4.2.5 模型输出
4.3 鲁棒性分析框架（RAF）
4.3.1 多属性评估
4.3.2 系统鲁棒性分析
4.4 本章小结
第5章 标准城市水污染控制系统的多目标鲁棒优化
5.1 标准城市设计和模型输入
5.1.1 标准城市设计
5.1.2 模型输入和相关参数
5.2 算法参数设置
5.3 模型输出
5.3.1 模型优化方案
5.3.2 系统性能分析
5.3.3 技术组合选择特征
5.3.4 系统结构演变规律
5.4 本章小结
第6章 城市水污染控制系统优化方案的鲁棒性分析
6.1 模型优化方案的多属性评估
6.1.1 属性指标的量化
6.1.2 多属性评估和决策
6.2 模型优化方案的不确定性分析
6.3 模型优化方案的鲁棒性特征识别
6.3.1 对模型目标函数的鲁棒性特征识别
6.3.2 对模型约束的鲁棒性特征识别
6.4 本章小结
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国环保投资趋势及其存在的问题[J]. 王鑫,封雪,唐桂刚,安海蓉,黄姣婧,董广霞,周冏. 中国环境监测. 2014(01)
[2]不同排水体制下城市降雨径流污染负荷核定方法[J]. 张倩,苏保林,罗运祥,杨武志. 北京师范大学学报(自然科学版). 2012(01)
[3]城市绿地降雨径流污染特征对比研究:以澳门与厦门为例[J]. 黄金良,涂振顺,杜鹏飞,李青生,林杰,杨龙奇. 环境科学. 2009(12)
[4]环保投资与宏观经济关联分析[J]. 王金南,逯元堂,吴舜泽,朱建华,刘瑶. 中国人口.资源与环境. 2009(04)
[5]我国城市面源污染特征的研究现状[J]. 侯培强,王效科,郑飞翔,周小平,任玉芬,佟磊. 给水排水. 2009(S1)
[6]合流制溢流污水污染控制技术研究进展[J]. 刘燕,尹澄清,车伍,李立青. 给水排水. 2009(S1)
[7]国内外对合流制管道溢流污染的控制与管理[J]. 杨雪,车伍,李俊奇,李海燕,邝诺. 中国给水排水. 2008(16)
[8]中国环境保护投资失真问题分析与建议[J]. 吴舜泽,陈斌,逯元堂,王金南,张治忠. 中国人口.资源与环境. 2007(03)
[9]北京市再生水利用潜力与配置方案研究[J]. 刘洪禄,吴文勇,师彦武,郝仲勇,刘雪峰. 农业工程学报. 2006(S2)
[10]城市旅游区降雨径流污染特征——以武汉动物园为例[J]. 赵建伟,单保庆,尹澄清. 环境科学学报. 2006(07)
本文编号：3672066
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3672066.html
