本文關(guān)鍵詞：城市生態(tài)系統(tǒng)承載力綜合評(píng)價(jià)與環(huán)境系統(tǒng)不確定性雙層優(yōu)化管理研究

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【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,伴生了種種環(huán)境問題。生態(tài)環(huán)境破壞與承載力持續(xù)超載、垃圾圍城、大氣污染與溫室效應(yīng)加劇、水資源短缺與水體環(huán)境惡化、能源過度消耗等環(huán)境問題已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。因此,迫切需要開展生態(tài)系統(tǒng)承載力評(píng)價(jià),并對(duì)主要的環(huán)境要素進(jìn)行合理規(guī)劃,從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。然而,各個(gè)環(huán)境系統(tǒng)中存在諸多不確定性與層次性。所以,本研究引入不確定優(yōu)化方法和雙層優(yōu)化理論,并應(yīng)用到環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃中以處理系統(tǒng)的復(fù)雜性和不確定性。在本文中,首先將經(jīng)濟(jì)學(xué)中的AD-AS模型與生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法相結(jié)合,建立了北京市生態(tài)系統(tǒng)承載力評(píng)價(jià)的綜合總需求—綜合總供給模型(SAD-SAS模型)。其次,結(jié)合灰色理論,建立變權(quán)重組合模型對(duì)北京市未來的固體廢物產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測,在此基礎(chǔ)上,建立固體廢物管理和溫室氣體控制的不確定雙層優(yōu)化模型。再者,針對(duì)北京市豐臺(tái)區(qū)水資源管理系統(tǒng)的不確定性和層次性問題,構(gòu)建了能夠反映水資源管理者和使用者之間層次關(guān)系的雙層優(yōu)化模型。最后,本文運(yùn)用變權(quán)重組合預(yù)測模型對(duì)豐臺(tái)區(qū)未來的電力需求進(jìn)行了科學(xué)分析,在科學(xué)預(yù)測的基礎(chǔ)上,建立以最小化污染氣體排放量為上層目標(biāo),以最小化管理成本為下層目標(biāo)的不確定雙層優(yōu)化模型。研究結(jié)果表明：(1)北京市生態(tài)系統(tǒng)承載力水平總體上呈上升趨勢,系統(tǒng)自身現(xiàn)狀生產(chǎn)能力充足,具有較大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)；(2)北京市的固體廢物產(chǎn)量增幅不大,但處理設(shè)施依然存在缺口；固體廢物未來的處理方式以焚燒和生化處理為主；填埋場是溫室氣體的首要排放源,而生化處理廠和焚燒廠是管理成本的主要貢獻(xiàn)單元；(3)在南水北調(diào)工程正式開通后,豐臺(tái)區(qū)水資源基本可以達(dá)到平衡,本地地表水和南水北調(diào)水源將是豐臺(tái)區(qū)主要的供給水源：城市生活是用水量最多、經(jīng)濟(jì)效益最大、污染物排放量最大的部門；(4)當(dāng)pi=0.01時(shí),整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)豐臺(tái)區(qū)電力-環(huán)境系統(tǒng)的系統(tǒng)成本和大氣污染物排放量分別為RMB￥[105.86,161.,50]×108和[20490,26190]tonnes;當(dāng)pt=0.05時(shí),整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)的系統(tǒng)成本和大氣污染物排放量分別為RMB￥[105.85,159.75]×108和[20275,25917]tonnes;當(dāng)pi=0.1時(shí),整個(gè)規(guī)劃期內(nèi)的系統(tǒng)成本和大氣污染物排放量分別為RMB￥[104.00,158.70]×108和[20030,25320]tonnes;這說明隨著風(fēng)險(xiǎn)水平的增加,放寬模型的約束條件,從而削減系統(tǒng)成本和污染物排放量,但系統(tǒng)穩(wěn)定性卻下降。研究結(jié)果可以為北京市的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)的決策依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：生態(tài)系統(tǒng)承載力 不確定性 雙層優(yōu)化 變權(quán)重組合模型 固體廢物 水資源管理系統(tǒng) 電力-環(huán)境系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X826
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 研究系統(tǒng)特征識(shí)別13-14
• 1.2.1 城市生態(tài)系統(tǒng)承載力特征識(shí)別13
• 1.2.2 區(qū)域固體廢物環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性與不確定性13
• 1.2.3 區(qū)域水環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性與不確定性13-14
• 1.2.4 區(qū)域電力-環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性與不確定性14
• 1.3 研究問題的提出14-15
• 1.4 研究內(nèi)容與研究框架15-17
• 第2章 文獻(xiàn)綜述17-24
• 2.1 生態(tài)承載力國內(nèi)外研究進(jìn)展17-18
• 2.1.1 單資源承載力17-18
• 2.1.2 區(qū)域生態(tài)承載力18
• 2.2 固體廢物環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃研究18-20
• 2.2.1 城市固體廢物的預(yù)測模型18-19
• 2.2.2 城市固體廢物的優(yōu)化模型19-20
• 2.3 水資源環(huán)境系統(tǒng)的研究進(jìn)展20-21
• 2.3.1 國外研究綜述20-21
• 2.3.2 國內(nèi)研究綜述21
• 2.4 電力-環(huán)境系統(tǒng)規(guī)劃研究21-22
• 2.4.1 電力系統(tǒng)的預(yù)測模型21-22
• 2.4.2 電力-環(huán)境系統(tǒng)的優(yōu)化模型22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 第3章 基于AD-AS模型的城市生態(tài)系統(tǒng)綜合承載力評(píng)價(jià)24-34
• 3.1 概述24
• 3.2 研究方法24-27
• 3.2.1 AD-AS模型24-25
• 3.2.2 SAD-SAS模型25
• 3.2.3 綜合總供給模型25-26
• 3.2.4 綜合總需求模型26
• 3.2.5 模型計(jì)算與結(jié)果分類26-27
• 3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建27-29
• 3.3.1 指標(biāo)體系的選擇27-28
• 3.3.2 指標(biāo)權(quán)重的確定28
• 3.3.3 數(shù)據(jù)處理28-29
• 3.4 研究區(qū)域概況29-31
• 3.5 結(jié)果與分析31-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第4章 模擬雙層優(yōu)化的區(qū)域固體廢物系統(tǒng)管理研究34-60
• 4.1 概述34-35
• 4.2 研究方法35-39
• 4.2.1 變權(quán)重組合預(yù)測方法35-36
• 4.2.2 區(qū)間線性規(guī)劃36-37
• 4.2.3 雙層規(guī)劃37-39
• 4.3 案例研究39-51
• 4.3.1 北京市MSW綜合現(xiàn)狀39-42
• 4.3.2 固體廢物環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化模型構(gòu)建42-49
• 4.3.3 模型數(shù)據(jù)獲取與分析49-51
• 4.4 結(jié)果分析51-59
• 4.4.1 MSW產(chǎn)量預(yù)測結(jié)果分析51-52
• 4.4.2 MGU-MCL模型結(jié)果分析52-54
• 4.4.3 與單目標(biāo)優(yōu)化模型結(jié)果對(duì)比分析54-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 不確定性雙層優(yōu)化的城市水資源環(huán)境系統(tǒng)管理研究60-72
• 5.1 概述60-61
• 5.2 研究方法61
• 5.3 案例研究61-65
• 5.3.1 豐臺(tái)區(qū)水資源環(huán)境系統(tǒng)概況61-62
• 5.3.2 水資源環(huán)境系統(tǒng)雙層優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)62
• 5.3.3 水資源環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化模型構(gòu)建62-64
• 5.3.4 模型數(shù)據(jù)獲取64-65
• 5.4 結(jié)果分析65-71
• 5.4.1 需水量分析65-66
• 5.4.2 IBPM-WRM優(yōu)化結(jié)果分析與討論66-69
• 5.4.3 情景分析69-71
• 5.4.4 模型對(duì)比和決策方案分析71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第6章 不確定雙層優(yōu)化的區(qū)域多能互補(bǔ)型電力-環(huán)境系統(tǒng)管理研究72-85
• 6.1 概述72
• 6.2 研究方法72-74
• 6.3 案例研究74-78
• 6.3.1 豐臺(tái)區(qū)電力-環(huán)境系統(tǒng)概括74-75
• 6.3.2 電力-環(huán)境系統(tǒng)優(yōu)化模型構(gòu)建75-77
• 6.3.3 模型數(shù)據(jù)獲取77-78
• 6.4 結(jié)果分析78-84
• 6.4.1 電力需求預(yù)測78-79
• 6.4.2 PIBOM結(jié)果分析79-81
• 6.4.3 與單目標(biāo)優(yōu)化模型結(jié)果對(duì)比81-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 第7章 結(jié)論與展望85-88
• 7.1 主要結(jié)論85-86
• 7.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-99
• 附錄99-103
• 在校攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文103-104
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作104-105
• 致謝105-106
• 作者簡介106

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