垃圾焚烧厂的经济补偿问题的数学模型

《垃圾焚烧厂的经济补偿问题的数学模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、垃圾焚烧厂的经济补偿问题的数学模型摘要城市垃圾经过分类处理，剔除可回收垃圾和有害垃圾后将剩余垃圾在焚烧炉中焚烧处理，既可避免垃圾填埋侵占大量的土地，又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益。然而，垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题，给垃圾焚烧技术在我国的推广造成了很大阻力，许多城市的新建垃圾焚烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。本文针对该问题，进行了合理分析，针对各小题所需解决的实际问题，提出了不同的模型和算法，过程如下：问题一:我们用高斯模式的有关假定，无界空间连续点源扩散模式和高架连续点源扩散模式，对垃圾焚烧电厂周围污染物瞬时动态的浓度进行预测，进

2、而根据matlab，C++等软件进行分析计算，求出污染物的浓度，再制定出合理的周围居民分险承担的经济补偿方案。问题二：用二项分布模型对各种因素导致焚烧炉的除尘装置损坏或出现其他故障导致使污染物的排放增加进行预测。在考虑故障发生概率的情况下修正我们设计的监测方法和补偿方案。最后，为了使本文所建立的模型更加具有实用价值，结合实际情况，对模型进一步优化和改进，使模型更加贴近实际，扩大适用范围。关键词：污染物浓度，高斯扩散模式，无界空间连续点源扩散模式，高架连续点源扩散模式，二项分布，经济补偿方案1问题重述2012年中国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨，比2010年增长了1300万

3、吨。数据显示，目前全国三分之二以上的城市面临“垃圾围城”问题，垃圾堆放累计侵占土地75万亩。因此，垃圾焚烧正逐步成为中国垃圾处理的主要手段之一。城市垃圾经过分类处理，剔除可回收垃圾和有害垃圾后将剩余垃圾在焚烧炉中焚烧处理，既可避免垃圾填埋侵占大量的土地，又可利用垃圾焚烧产生的能量进行发电等获得可观的经济效益。然而，由于政府监管不力、投资者目光短浅等多方面的原因，致使前些年各地建设的垃圾焚烧电厂在运营中出现了环境污染问题，给垃圾焚烧技术在我国的推广造成了很大阻力，许多城市的新建垃圾焚烧厂选址都出现因居民反对而难以落地的局面。现在深圳市某地点计划建立一个中型的垃圾焚烧厂，计划处理

4、垃圾量1950吨/天。从构建环境动态监控体系、并根据潜在污染风险对周围居民进行合理经济补偿的需求出发，有关部门希望能综合考虑垃圾焚烧厂对周围带来环境污染以及其他危害的多种因素，在进行科学定量分析的基础上，确立一套可行的垃圾焚烧厂环境影响动态监控评估方法，并针对潜在环境风险制定出合理的经济补偿方案。在收集相关资料的基础上考虑以下问题：(1)18假定焚烧炉的排放符合国家新的污染物排放标准，根据垃圾焚烧厂周边环境设计一种环境指标监测方法，实现对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。以我们设计的环境动态监控体系实际监控结果为依据，设计合理的周围居民风险承担经济补偿方案。(2

5、)由于各种因素焚烧炉的除尘装置损坏或出现其他故障导致污染物的排放增加，致使相关各项指标将严重超标。在考虑故障发生概率的情况下修正我们设计的监测方法和补偿方案。2问题的分析针对问题一，我们设计用高斯扩散模式，无界空间连续点源扩散模式和高架连续点源扩散模式，来求出垃圾焚烧电厂周围污染物瞬时动态的浓度，进而根据污染物的浓度制定设计出合理的周围居民分险承担的经济补偿模型，对居民进行科学合理的补偿。针对问题二，我们设计用二项分布模型来考虑故障发生的概率，进而修正我们的检查方法和补偿方案。3基本假设（1）假设研究地区开阔平坦。（2）假设污染物在y,z轴向上的分布符合正态分布。（3）在全部

6、空间风速是均匀的稳定的，源强是连续均匀的。（4）在扩散过程中污染物的质量是守恒的。（5）在同一扇形内各个角度的风向有相同的频率，即在同一扇形内同一下风距离上，污染物在y向的浓度相等。（6）当吹某一扇形的风时，全部污染物都集中在这一扇形内。4符号说明参数符号单位参数符号单位距原点x处烟流中污染物在y向分布的标准差m横向扩散参数回归系数1距原点x处烟流中污染物在z向分布的标准差m横向扩散参数回归系数1任一点污染物的浓度ρmg/m3每单位一赔偿的金额k1平均风速m/s赔偿标准一致的区间公差dm源强Qg/s污染系数λ₁1太阳高度角h。°赔偿标准一致的居民所处的赔偿区间n1当地地理纬度

7、φ°某一区域的居民所获得的赔偿金额S元当地地理经度λ°焚烧炉损坏一台所增加的污染物的源强ig/s太阳倾角δ°每台焚烧炉损坏的概率1进行观测时的北京时间th可能损坏的平均台数n。台18横向扩散参数回归指数1垂直扩散参数回归指数15模型一的建立与问题求解5.1问题一对于问题一，我们建立高斯扩散模型，无界空间连续点源扩散模型，高架连续点源扩散模式，来求出污染物的动态浓度，用以实现对垃圾焚烧厂烟气排放监测及经济补偿方案的预测。5.1.1模型一的建立5.1.1.1高斯模式坐标系的建立高斯模式坐标系如图1所示，其原