面向对象的湖泊污染控制智能工程设计方法

作     者：邹锐 周璟 刘永 朱翔 赵磊 阳平坚 郭怀成 

作者机构：Tetra TechInc.10306 Eaton PlaceSte 340FairfaxVA 22030USA 北京大学环境科学与工程学院水沙科学教育部重点实验室北京100871 云南省环境科学研究院昆明650034 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2013年第34卷第3期

页      面：892-899页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41101180) 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2013ZX07102-006) 

主　　题：对象 智能设计 湖泊污染 控制工程 因果关联 

摘      要：针对传统湖泊污染治理在工程设计上存在的不足,在分析传统方法与面向对象的智能设计方法差异性的基础上,提出面向对象的智能设计方法的关键特征,即:对象视角、因果为基、集点成面、时空优化.以蓝藻控制为对象,基于垂向水动力扰动机和抽水除藻回灌技术,对蓝藻控制和水质改善的效果进行了面向对象的智能设计分析.主要的研究结论如下:传统的工程设计范式无法科学指导切实有效的湖泊污染工程设计与决策;在案例中,智能设计方法基于对象视角和定量因果分析,确定扰动机技术对于实现低到中等的水质改善目标(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标为70μg·L-1)具有比抽水技术高得多的效率,但如果水质目标高于一定值(如在本试验水体中设置Chla浓度峰值控制目标100μg·L-1)时,扰动机不能实现,抽水技术可以实现,但单独使用抽水技术成本太高;结合两种技术比单独使用其中一项都更有效率,且两种技术的定量规模控制对实际工程效益和成本具有显著影响.本研究显示了应用面向对象的智能设计方法的重要性与潜力,为促进湖泊污染的有效治理、有效改善湖泊水质以及相关决策提供一种新的方法学和思路.