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1.1 系统1

一、系统的概念1

二、系统的分类1

第一章系统与系统工程1

三、系统的特征2

1.2 系统工程3

一、系统工程和环境系统工程发展过程3

二、系统工程的原则5

三、系统工程的步骤6

1.3 系统工程的重要方法——模型化7

一、系统模型的分类7

三、模型化的程序8

二、数学模型的分类8

1.4 系统工程的应用领域与实例9

一、应用领域9

二、环境系统工程10

三、实例——黄浦江上游水源保护及综合治理16

第二章系统分析19

2.1 系统分析概述19

一、系统分析的基本概念19

二、环境系统分析20

三、系统分析的准则20

2.2 系统分析的基本要素21

2.3 系统分析的步骤22

2.4 系统分析的方法23

一、系统最优化24

二、层次分析法25

三、环境问题费用－效益分析32

2.5 应用举例41

一、黄浦江上游水污染治理系统分析41

二、常州市城市污水排江工程排放口选择系统分析47

第三章最优化技术52

3.1 线性规划52

一、线性规划的基本概念52

二、图解法56

三、单纯形法57

四、人造基60

五、对偶问题62

六、对偶变量的经济解释——影子价格66

3.2 整数规划67

一、概述67

二、圆整法70

三、割平面法71

3.3 非线性规划72

一、基本概念72

二、无约束最优化法的解法74

三、有约束非线性规划78

3.4 动态规划84

一、动态规划的基本方法84

二、动态规划方法的应用89

三、污染羽流再稀释预测96

4.1 引言97

第四章网络分析技术97

4.2 图和网络的基本概念99

一、图99

二、树99

一、衔接矩阵100

4.3 图的矩阵表示100

三、割集100

二、回路矩阵103

一、节点方程105

4.4 配水管网线性图论模型简介105

二、回路方程和压降方程107

4.5 配水管网计算例109

4.6 网络的最短路问题111

4.7 网络计划技术115

一、概述115

二、关键路法115

三、计划评审技术118

5.1 数学模型概述125

一、数学模型定义、应用和基本理论125

第五章 环境系统数学模型125

二、数学模型分类126

三、数学模型的建立步骤127

5.2 河流水质模型基本方程及其解析解128

一、零维水质模型基本方程及其解析解128

二、一维河流水质模型基本方程及其解析解129

三、二维稳态河流水质扩散模型及其解析解133

5.3 河流水质模型135

一、Streeter-Phelps模型135

二、Thomas（托马斯）BOD-DO模型137

三、Dobbins-Camp（多宾斯－坎普）BOD-DO模型138

四、O connor（奥康纳）BOD-DO模型139

五、一维河流的有限差分水质模型140

六、二维河流的有限元水质模型143

二、耗氧系数k1的估值146

一、水文参数估值146

5.4 水质模型参数的估算146

三、硝化系数kN的估值149

四、复氧系数k2的估值150

五、弥散系数的估值152

六、水质模型多参数同时估值154

5.5 一维稳态河流水质模拟158

一、河流BOD的模拟160

二、河流DO的模拟161

5.6 河口水质模型165

一、河口的基本特征165

二、河口水质模型基本方程167

三、河口有限段模型169

四、实例——黄浦江上游水质模型171

一、概述176

二、完全混合水质模型176

5.7 湖泊（水库）水质模型176

三、湖泊分层水质模型179

四、非完全混合水质模型181

5.8 非点源污染水质模型183

一、非点源污染及其特点183

二、非点源污染数学模型184

三、城市非点源污染模型187

四、农业非点源污染模型189

5.9 大气污染控制数学模型192

一、概述192

二、箱式大气质量模型193

三、高架点源扩散模型（高斯模型）195

四、线源和面源模型200

五、大气污染物扩散模型的参数估值203

一、预测原理213

二、预测技术和预测模型213

6.1 预测科学213

第六章 系统预测213

三、预测步骤214

6.2 定性预测技术215

一、智暴或集思广议215

二、德尔菲法216

三、主观概率法217

6.3 定量预测技术217

一、回归分析法217

二、时间序列分析法233

6.4 环境预测236

一、环境预测的一般方法236

一、大气污染源强238

二、环境预测的一般程序238

6.5 大气质量预测238

二、大气污染预测中常用的气象资料240

三、单点源环境污染预测242

四、城市多元环境污染预测245

6.6 水环境污染预测247

一、水质预测的意义247

二、污染源预测247

三、水质预测的基本步骤249

四、水质污染预测方法250

6.7 实例——常州市城市污水排江水质预测252

6.8 水环境二次污染预测258

一、相关模式258

二、生态系统方程式258

三、生态系统模式260

第七章 决策分析264

一、决策分类264

7.1 基本概念264

二、决策程序265

7.2 确定型决策266

7.3 不确定型决策268

一、悲观法268

二、乐观法268

三、折中法269

二、最小期望损失标准270

一、最大期望收益标准270

7.4 风险型决策270

三、最大可能决策标准271

四、矩阵法272

五、灵敏度分析274

六、决策树275

7.5 多目标决策279

一、基本概念279

二、多目标决策求解280

第八章 城市污水排海（江）工程286

8.1 概述286

8.2 城市污水排海（江）系统规划设计287

8.3 混合现象293

一、混合与输运过程293

二、初始稀释294

一、扩散管设计299

8.4 排放管水力设计299

二、扩散管水力学计算301

8.5 排海管施工方法306

一、概述306

二、施工方法的选择306

三、施工方法分类307

8.6 水下结构的侵蚀和养护309

一、概述309

二、海水中钢结构的腐蚀309

三、阴极保护法309

四、涂层309

8.7 实例——海口市城市污水排海工程310

一、城市环境规划的指导思想315

二、城市环境规划的主要内容315

第九章 环境污染控制系统规划315

9.1 城市环境规划315

9.2 城市排水系统规划318

一、污水厂厂址选择及水域优化318

二、污水处理厂去污水平优化321

三、排水管网系统优化322

9.3 废水回用系统规划326

9.4 水污染控制系统规划327

一、概述327

二、水污染控制系统的结构层次与规划要点329

三、水污染控制系统的分析与综合331

四、排放口最优化334

一、河口水质规划数学模型338

9.5 河口水质规划338

五、最优化均化处理338

六、区域最优化处理338

二、实例——黄浦江上游水环境容量及综合治理规划339

9.6 实例——烟台市城市污水综合治理规划344

一、城市概况344

二、可行性方案344

三、系统模型化346

四、系统最优化347

五、系统评价348

六、决策348

9.7 大气污染控制规划348

一、大气污染问题348

二、比例下降模型350

三、地面浓度控制规划353

9.8 非点污染源控制措施简介356

一、非点源污染防治356

二、农业非点源污染控制358

附录365

Ⅰ F分布表365

Ⅱt分布表367

Ⅲ标准正态分布表368

Ⅳ偏导数差分形式表370

Ⅴ某些河流的耗氧系数k1和复氧系数k2372

Ⅵ地面水环境质量标准373

Ⅶ海水水质标准374

主要参考文献376