论文题目: 西北典型缺水城市污水再生利用系统优化与情景分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 市政工程
作者: 徐志嫱
导师: 黄廷林
关键词: 西北地区缺水城市,城市生态环境,集中式污水再生回用,分散式污水再生回用,优化模型,临界距离,情景分析
文献来源: 西安建筑科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 污水再生回用作为解决城市水资源短缺、水环境污染的一种有效途径,已受到世界各国的关注。而在我国尤其是西北地区进行污水再生利用的推广使用还存在许多障碍,这固然有技术方面的原因,但对污水再生回用系统缺乏合理的规划和优化布局,建设资金的不合理使用,人们认识观念的误区,再生水价格体系不完善等则是影响污水再生回用的重要社会因素。本论文结合国家自然基金重点项目“西部干旱缺水地区水资源再生利用研究”,采用系统动力学(SD)模型与非线性优化(NLP)模型相结合的方法对西北地区缺水城市污水再生利用体系的规划和发展趋势进行了研究和评价。 主要研究内容和研究成果包括以下几个方面: 1)从西北地区缺水城市污水再生回用系统的特征出发,在对其进行系统分析的基础上,提出了以城市生态环境为主的污水再生回用系统模拟与非线性优化相结合的规划方法。 2)根据再生水的回用方向和污水再生回用工程类型,建立了污水再生回用工程的成本费用模型;以再生水的支付意愿函数为基础,构建了分散式污水再生回用工程的最小经济规模函数。 3)将临界距离的概念引入到了污水再生回用系统中作为研究区域污水集中和分散处理回用合理布局的经济判据,并建立了临界距离的数学模型。 4)建立了污水再生回用的非线性规划(NLP)模型,应用NLP模型确定了污水再生回用水厂的规划布局和再生水量的优化分配问题。另外,应用该模型可合理确定SD模型的输入变量。 5)针对西北地区缺水城市再生水的利用特点,从系统内部的微观入手,通过分析系统功能结构和变量之间的内在联系,建立了西北地区缺水城市污水再生回用系统的SD模型,并将情景分析法作为策略分析的工具应用到SD模型中。 6)以西安市作为西北地区缺水城市的典型代表,应用所建的NLP—SD模型对西安市区的污水再生利用规划和发展趋势进行了研究和评价。在确定了西安市区进行分散式
论文目录:
1 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 城市污水集中处理回用引起的质疑
1.1.2 污水的分散处理回用面临的问题
1.2 课题研究的目的与意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 污水再生回用系统优化研究的意义
1.3 污水再生回用系统研究概况
1.3.1 国外污水再生回用系统研究概况
1.3.2 我国污水再生回用系统研究概况
1.3.3 污水再生回用系统研究存在的问题
1.4 论文主要研究内容
1.5 城市污水再生回用系统优化方法
1.5.1 污水再生回用系统的基本特征
1.5.2 污水再生回用系统优化原则和主要方法
1.5.3 论文研究方法的选取
1.6 本文研究的技术路线
参考文献
2 西北地区缺水城市污水再生回用系统特征与优化方法研究
2.1 西北地区水资源短缺和水污染态势分析
2.1.1 西北地区水资源短缺和供需发展趋势
2.1.2 西北地区城市各部门用水态势预测
2.1.3 西北地区城市水环境状况
2.2 西北地区缺水城市利用再生水的必要性和特殊性
2.2.1 西北地区缺水城市利用再生水的必要性
2.2.2 西北地区缺水城市污水再生利用的特殊性
2.3 西北地区缺水城市污水再生回用系统特征
2.3.1 西北地区城市污水再生回用系统描述
2.3.2 系统构成
2.3.3 污水再生回用系统供求影响因素分析
2.3.4 西北地区污水再生回用系统特点
2.4 西北地区缺水城市污水再生回用的优化方法研究
2.4.1 污水再生回用优化研究方法的基本思路
2.4.2 优化的基本步骤
2.4.3 污水再生回用优化方法框图
2.5 本章小结
参考文献
3 污水再生回用系统NLP模型构建
3.1 污水再生回用工程类型的划分
3.1.1 再生水的集中与分散处理回用
3.1.2 再生水用户的筛选
3.1.3 回用工程类型的划分
3.2 污水再生回用系统成本费用模型的建立
3.2.1 工程建设投资费用模型形式的选取
3.2.2 污水再生回用工程成本费用模型
3.2.3 再生水成本费用模型的构建
3.3 污水再生回用系统NLP模型
3.3.1 集中与分散处理回用的经济判据
3.3.2 NLP模型的建立
3.3.3 优化模型的求解方法
3.4 本章小结
参考文献
4 西北地区缺水城市污水再生回用系统SD模型的构建
4.1 西北地区污水再生回用系统的特性分析
4.2 系统的边界和模型的变量集
4.3 西北地区缺水城市污水再生回用系统的划分
4.4 动态模型结构分析
4.4.1 城市供水系统
4.4.2 城市需水系统
4.4.3 城市生态环境系统
4.5 模型中参数的确定方法
4.6 模型的有效性检验
4.7 模型策略分析方法的选取
4.8 本章小结
参考文献
5 西北典型缺水城市污水再生利用系统优化模型的应用与策略分析
5.1 西安市概况
5.1.1 自然地理概况
5.1.2 社会经济发展状况
5.2 西安市污水再生回用的潜力分析
5.2.1 西安市水资源短缺及其开发利用状况
5.2.2 西安市供需水发展趋势分析
5.2.3 西安市水环境污染及污水处理回用现状
5.2.4 西安市生态环境状况
5.2.5 西安市城市发展规划
5.2.6 西安市应用再生水的前景分析
5.3 西安市污水再生回用系统的NLP模型
5.3.1 污水再生回用系统成本价格模型的确定
5.3.2 分散式再生水需求量的确定
5.3.3 NLP模型的建立及求解
5.4 西安市污水再生回用系统的SD模型
5.4.1 模型总体框架
5.4.2 各子系统的分析及主要SD方程
5.4.3 模型的回顾验证和灵敏度分析
5.5 情景分析与策略设计
5.5.1 情景设计
5.5.2 城市污水再生回用发展情景分析
5.5.3 污水处理和回用设施建设投资费用估算
5.6 本章小结
参考文献
6 结论与建议
6.1 结论
6.2 问题与建议
致谢
附录：攻读博士学位期间发表的论文
发布时间: 2006-07-20
参考文献
- [1].城市污水再生回用系统分析及模拟预测[D]. 李梅.西安建筑科技大学2003
相关论文
- [1].中国北方城市污水再生利用系统建设管理模式研究[D]. 司渭滨.西安建筑科技大学2013
- [2].城市再生水的风险评价与管理[D]. 马进军.清华大学2008
- [3].西安市再生水推广利用体系研究[D]. 宋杨.西安理工大学2009
- [4].深圳经济特区城市用水健康循环与污水资源化研究[D]. 王鹏飞.北京工业大学2003
- [5].O3-BAF城市污水再生利用安全保障技术研究[D]. 蒋以元.重庆大学2004
- [6].哈尔滨污水深度处理工艺优化及生产性试验研究[D]. 马立.哈尔滨工业大学2006
- [7].城市水循环经济模式与技术支持系统[D]. 张兴文.大连理工大学2006
标签：西北地区缺水城市论文; 城市生态环境论文; 集中式污水再生回用论文; 分散式污水再生回用论文; 优化模型论文; 临界距离论文; 情景分析论文;