[发明专利]一种沿海城市不同行业污染物允许排海量的优化计算方法

权利要求书

1.一种沿海城市不同行业污染物允许排海量的优化计算方法，对环渤海13城市主要化学污染物排海总量控制进行计算，整个渤海分为辽东湾、莱州湾、渤海湾和中央盆地四个水域，大连，营口，盘锦，锦州，葫芦岛，秦皇岛，唐山，天津，沧州，滨州，东营，潍坊，烟台13个城市按顺序前1到5分给辽东湾，6到7分给莱州湾，8到10分给渤海湾，11到13分给中央盆地；其特在于它的具体建模步骤如下：

(1)目标函数模型建立：

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为污染物排放单元，以沿海城市分别作为污染物允许排放容量分配的单元；x_i为沿海城市的污染物允许排放容量；

(2)约束条件函数模型建立

(2.1)经济效益约束模型

依据经济效益增长的原则，各城市单元最大允许排放量的确定同时要保证经济的持续增长，因而上式中GDP要满足一定的增长，即：

GDP_t≥GDP₀·(1+r_g)^t

式中GDP₀为i城市的基准年地区生产总值，GDP_t为第t年的地区生产总值，本文指规划年的地区生产总值，单位均为10⁴元/a；r_g为GDP年均增长率，％；

(2.2)污染物排放强度约束模型

α_i≤α_i0

或αi≤αo-]]>

α_i0、为基准年i城市的万元产值排放强度和环渤海地区万元产值排放强度的平均值，单位均为t/10⁴元；

假设经济的增长与污染物的排放存在一定的关系：

α_i＝x_i/GDP_i式中x_i为i城市的污染物允许排放容量，单位为10⁴t/a；GDP_i为i城市的地区生产总值，10⁴元/a；α_i为i城市的污染物万元产值排放强度，单位为t/10⁴元；

(2.3)人口约束模型

污染物允许排放容量分配要保障人口数量增长的需要，而人口数量的增长，不能超过各地区“十一五”规划所规定的目标；

P_t≤P₀·(1+r_p)^tP₀为i城市的基准年常住人口数量，P_t为规划年的人口数量，单位均为10⁴人/a；r_p为人口机械增长率，‰；同时人口与生活污水中污染物的排放存在定量关系：

β_i＝W_Hi/P_i式中：β_i为i城市的人均污染物排放强度，Kg/人；W_Hi为生活污水中污染物的排放量，10⁴t/a，P_i为人口数量，10⁴人/a；

(2.4)环境投资约束模型

R_i0≤R_i≤R_i'式中R_i为i城市环境治理投资占地区生产总值的比例，R_i0为基准年环境治理投资占地区生产总值的比例，R_i'为最大环境治理投资比例，单位均为％；R_i'则根据现状污染物排放强度，所在流域分配容量，以及基准年环境投资的比例确定；

对于每个城市，环境投资的比例与污染物排放强度存在反比例关系，即环境投资的比例越大，污染物的排放强度越小，环境投资的比例越小，污染物的排放强度越大：

R_t/R₀＝α₀/α_t；

(2.5)非负约束条件

在模型的优化过程中，可能会出现允许一部分参数为负值的情况；这种模型在数学上可以得到允许排放容量的极大值，在现实情况中却不可能出现，因而

α_i≥0；β_i≥0；x_i≥0。