环境系统模拟与最优化

第1章 水环境系统建模与最优化1.1 地表水水环境建模 1

1.1.1 河流水质模型 1

1.1.2 湖泊与水库水质模型 13

1.1.3 地表水环境系统最优化 16

1.2 地下水水环境建模 19

1.2.1 地下水环境预测 19

1.2.2 地下水污染物运移的模拟软件 28

1.2.3 地下水污染的风险评价 31

1.3 本章习题 38

参考文献 39

第2章 生化反应系统建模与最优化2.1 微生物动力学基础 41

2.1.1 酶动力学模型 41

2.1.2 无抑制的动力学模型 43

2.1.3 有抑制的动力学模型 46

2.1.4 生物膜中的扩散传质问题 48

2.2 堆肥生化反应动力学模型 51

2.2.1 厌氧消化过程动力学 51

2.2.2 好氧堆肥过程动力学 55

2.3 水处理生化反应动力学模型 61

2.3.1 质量平衡 61

2.3.2 溶解氧传质模型 61

2.3.3 有机碳去除模型 64

2.3.4 氮去除模型 66

2.3.5 磷去除模型 70

2.4 本章习题 75

参考文献 75

第3章 污水处理厂系统建模与最优化3.1 污水处理厂基本模型 79

3.1.1 污水处理过程数学模型概述 79

3.1.2 机理模型 80

3.1.3 机理模型商业软件 89

3.1.4 沉淀池模型 91

3.1.5 污水处理厂费用模型 100

3.2 污水处理厂优化设计模型 105

3.2.1 污水处理厂优化设计模型的发展 105

3.2.2 几个代表性的典型优化设计模型 108

3.2.3 污水处理厂优化设计模型的求解 113

3.3 本章习题 128

参考文献 128

第4章 污染物处理系统控制 134

4.1 自动控制概述 134

4.1.1 控制的基本概念 134

4.1.2 自动控制系统的分类 135

4.1.3 自动控制系统的组成 136

4.1.4 基本控制方式 137

4.2 污水处理厂仿真与控制 140

4.2.1 污水处理关键变量控制 140

4.2.2 COST的标准仿真平台 145

4.3 堆肥过程的控制 148

4.3.1 堆肥过程中关键变量的控制 148

4.3.2 城市生活垃圾堆肥生产过程自动监控系统的设计 153

4.3.3 人工智能控制系统在堆肥生产过程中的应用研究 159

4.3.4 堆肥过程控制展望 171

4.4 本章习题 172

参考文献 172

第5章 大气环境系统建模与最优化5.1 大气污染概述 176

5.1.1 大气污染 176

5.1.2 大气污染模式研究现状 176

5.2 点源扩散高斯模式 178

5.2.1 高斯模式的推导 178

5.2.2 高架连续点源扩散模式 181

5.3 高斯模式的应用 182

5.3.1 烟羽的热释放率 183

5.3.2 霍兰德（Holland）公式 183

5.3.3 布里格斯（Briggs）公式 183

5.3.4 中国国家标准烟气抬升计算公式 184

5.3.5 大气稳定度的确定 186

5.3.6 大气扩散参数的确定 188

5.3.7 实例应用 189

5.4 颗粒物扩散模式 191

5.5 非点源扩散模式 193

5.5.1 线源扩散模式 193

5.5.2 面源扩散模式 194

5.6 本章习题 197

参考文献 198

第6章 生态系统分析技术方法 199

6.1 环境生态系统分析概论 199

6.1.1 生态系统概论 199

6.1.2 城市生态系统 200

6.2 城市生态系统分析技术方法 202

6.2.1 城市生态系统辨识与评估 202

6.2.2 城市生态系统评价 208

6.2.3 城市生态系统功能分区 211

6.2.4 实例分析——以长沙市生态系统分区为例 222

6.3 森林生态系统分析技术方法 233

6.3.1 森林气象学 233

6.3.2 森林水文学 234

6.3.3 森林景观生态 243

6.3.4 森林与酸沉降 249

6.3.5 退化森林生态系统的恢复 259

6.4 本章习题 259

参考文献 260

第7章 地理信息系统及其在环境中的应用7.1 应用GIS制作环境专题图 263

7.2 应用GIS建立各种环境地理信息系统 265

7.3 GIS应用于环境监测 265

7.4 GIS应用于自然生态现状分析 266

7.5 GIS应用于环境应急预警预报 267

7.6 GIS应用于环境质量评价和环境影响评价 268

7.7 GIS应用于水环境管理 271

7.8 GIS应用于区域洪水风险管理 272

7.9 本章习题 274

参考文献 274