多情景下城市环境系统健康与重要度评价研究

摘要

近几年来随着环境污染的日益严重，越来越多的人开始正式关注环境问题。城市作为人口密集地，其环境现状关系着居民的生活健康。乌鲁木齐作为我国西部对外开放的大型城市，由于地理原因具有比较脆弱的生态环境;同时，能矿资源储量丰富，是一个资源型产业比较发达的城市，城市环境与经济发展相互制约较为明显。本文针对乌鲁木齐目前的城市生态环境和城市发展相对矛盾的现状，兼顾城市发展与城市环境，通过多体系评价城市环境系统，为城市管理者提供管理依据。 首先，引入城市环境系统健康评价的理论与方法，针对乌鲁木齐地处亚欧大陆腹地的干旱性气候，研究此类型城市环境系统健康评价指标。根据2002-2011年乌鲁木齐市统计数据，利用城市环境系统健康评价模型，研究了均衡发展模式、幸福城市发展模式、优先城市发展模式、旅游城市发展模式四种情景下，乌鲁木齐市近10年城市环境系统健康状况。从评价结果来看，无论从哪种城市发展模式来看，乌鲁木齐十年间城市环境系统都有了长足的进步，同时四种发展模式中也都看得出乌鲁木齐城市环境处于逐年好转的趋势，虽然整体环境状况较差，但仍具有较大的发展潜力和空间。 重要度评价在系统分析中具有较大的研究意义，本文进一步研究了系统中部件对系统的影响。根据乌市城市整体水环境较差的情况，着重讨论以乌鲁木齐河东污水处理厂为例的城市污水处理系统。本文提及的重要度评价是基于随机方法的可靠性重要度和层次分析的多情景重要度分析，用以分析处理厂污水处理系统中部件的重要度，得出了乌鲁木齐城市污水处理系统较为全面综合的评价结果。在讨论可靠性重要度时，对单一元件进行了200次随机选取符合正态分布的设备故障率，并求出对应的四种可靠性重要度（包括结构重要度，伯恩鲍姆重要度，危害性重要度，修正重要度）评价结果，可知修正重要度方法是最好的选择。最后通过加权重要度方法研究多情景下乌鲁木齐市污水处理系统，在多层次分析和修正重要度评价结果的基础上，对系统进行多因素分析。由于加权重要度的判断矩阵是由专家给出，且该判断矩阵仅能得到重要性的排序，因此为了减少主观因素对加权重要度的影响，将500次随机得到的权重值带入到加权重要度计算模型中，进一步计算得出薄弱部件1-3号部件，即将污水从干管中收集并使之通过格栅的三个提升泵。 总体来说，本研究通过城市环境系统健康评价和重要度评价方法，得出了乌市城市环境系统水平的制约因素，并提出了具有针对性的调整措施，从而为乌市城市环境建设提供科学依据，也为今后干旱地区城市环境系统研究提供了参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文背景及研究的目的和意义

1．2 城市环境系统健康评价方法

1．2．1 健康评价在城市系统中的研究进展

1．2．2 多情景城市系统健康评价

1．3 重要度评价

1．3．1 重要度

1．3．2 重要度系统分析中应用的研究

1．4 研究问题的提出

1．5 研究内容与文章结构

第2章 乌鲁木齐城市环境现状辨识

2．1 大气污染

2．2 地表水、部分饮用水源和地下水污染

2．3 生态环境与农业面源污染

2．4 噪声污染

2．5 工业固废和生活垃圾污染

2．6 本章小结

第3章 城市环境系统健康评价

3．1 城市环境系统健康评价模型

3．1．1 环境系统健康评价指标体系与评价标准

3．1．2 环境系统健康评价模型建立

3．1．3 多情景城市环境系统健康模型

3．2 乌鲁木齐城市环境系统健康评价

3．2．1 乌鲁木齐城市环境系统评价标准

3．2．2 乌鲁木齐市环境系统健康要素评价

3．3 多情景下乌鲁木齐市环境系统健康评价

3．4 本章小结

第4章 重要度评价模型研究

4．1 可靠性重要度评价方法

4．1．1 结构重要度

4．1．2 伯恩鲍姆重要度

4．1．3 危害性重要度

4．1．4 修正重要度

4．1．5 重要度说明

4．2 基于随机变量的可靠性重要度模型

4．2．1 随机变量

4．2．2 基于随机方法的四种重要度模型

4．3 基于层次分析法的重要度模型

4．3．2 层次分析法

4．3．2 评价因素

4．3．3 评价指标

4．4 本章小结

第5章 多情景下污水处理厂的重要度评价研究

5．1 概述

5．1．1 吸附—生物降解工艺

5．1．2 河东污水处理厂现状

5．2 污水处理系统可靠性重要度结果分析

5．2．1 随机方法与系统可靠性重要度评价

5．2．2 基于随机方法的系统可靠性重要度评价

5．3 多情景下污水处理系统加权重要度结果分析

5．3．1 多情景下的判断矩阵

5．3．2 多情景下的加权重要度评价

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢

作者简介