计算机仿真技术在环境执法中的应用

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摘要：本文主要研究计算机仿真技术在环境执法中的应用，分析了计算机仿真技术的优点以及具体的实施过程，并以化工企业的环境执法为例，把化工企业的环境系统分成水、大气以及固体废弃物这三个部分，来建立起化工企业环境系统动力仿真模型，具有一定的现实意义。

关键词：计算机；仿真；技术；环境；执法

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 18-0000-01

Computer Simulation Technology Application in Environmental Law Enforcement

Zhou Jing

(Changzhou Environmental Monitoring Unit,Changzhou 213022,China)

Abstract:This paper studies the computer simulation technology in environmental law enforcement applications,analysis of the advantages of computer simulation technology and the specific implementation,and enforcement of environmental chemical companies as an example,chemical companies environmental systems Fencheng water,air and solid Waste three parts,to establish a chemical environment,the system dynamics simulation model,has some practical significance.

Keywords:Computer;Simulation;Technology;Environment;Law enforcement

一、计算机仿真技术的优点以及实施过程

（一）计算机仿真技术的优点。计算机仿真技术可以十分迅速的对多种方案进行比较，通过计算机能够在很短的时间之内对多种方案进行仿真模拟；计算机仿真技术的成本比较低，它和真实的原型试验的不同之处是，它是虚拟现实技术，不会破坏原型，需要的只是软件的开发和应用费用，而且，只要软件投入到使用中，它就能够进行多个方案的计算，并且具有极高的重复使用率，总体成本比较低；计算机仿真技术的可靠性高；计算机仿真技术的实用性强，它可以在多个方面进行应用，只要是能够用数学进行描述的模型，几乎都是能够用计算机来对系统的行为进行模拟，并且还能够对未来的发展趋势进行预测等等。

（二）计算机仿真技术的实施过程。首先就是模型的建立，按照研究对象以及研究目的的不同，在进行仿真之前，首先就是要按照实际的问题来抽象出一个确定的系统，并给出系统的边界条件以及约束条件，接着利用数学、动力学以及其他学科的相关的只是来把这一系统用数学表达式进行描述，这也就是我们所说的数学建模，按照研究目的的不同，系统的数学模型也不同，具体可以划分成为静态模型、动态模型、离散事件动态模型以及混合时间动态模型等等。其次就是要进行模型的输入，也就是要结合软件的不同特点来对前一步中所建立的数学表达式输入成计算机所能够处理的形式，也就是仿真模型，这一模型是进行计算机仿真的关键之所在。接着是模型的仿真计算，把前一步所得到的仿真模型载入到计算机中的计算模块中，并根据预先设定好的实验方案来进行仿真的计算，这也就是我们所说的“模型仿真计算”。

二、化工企业环境系统的仿真模型

仿真模型的建立

对于化工企业来讲，资源对系统的影响主要体现在固体废弃物污染、水污染以及大气污染这三方面对环境的影响，所以，环境系统的结构是把资源作为核心，并且是由污水处理系统、大气污染的处理系统以及固体废弃物污染处理系统构成的，具体情况如下：

（一）污水处理系统。以苏南某个县区的化工工业园区的化工企业所排放的废水为例，废水中的污染物主要就是五日生化需氧量、化学耗氧量、氨氮含量、悬浮固体物质以及石油类等等，另外还有一些少量的铁离子、硫离子以及氯离子等等污染物，经检测，只有化学需氧量是超标的，所以污水处理系统把化学耗氧量存量作为状态变量，把化学耗氧量产生量、化学耗氧量的减少量以及化学耗氧量的自然降解量来作为速率变量，并同时用多个辅助变量来和其他的子系统相互连接。这样，就能够把这一模块的结构关系进行确定。并可以得出以下的方程：

水污染化学耗氧量存量（CSWR）CSWR.K=CSWR.J+DT×（CCSL.JK-CJSL.JK）

化学耗氧量产生量（CCSL）CCSL.JK=CCSL.JK+CSHWSL.JK

生产废水化学耗氧量产生量（CSCFSL）CSCFSL.JK=SCFSPFL.JK×pndz.k

生产废水排放量（SCFSPFL）SCFSPFL.JK=GYZCZZ.JK SCFSPFLgfwypfl.k

生活污水化学耗氧量产生量（CSHWSL）CSHWSL.JK=SHWSCSL.JK×Indz.k

生活污水产生量（SHWSCSL）SHWSCSL.JK=P.K×rjwscsl.k

化学耗氧量减少量（CJSL）CJSL.JK=CZRXJL.JK+CXJL.JK

化学耗氧量自然消解量（CZRXJL）CZRXJL.JK=CSWR.K×czrxjxs.k

化学耗氧量自然消减量（CXJL）CXJL.JK=WSCFSL.JK×（fsnd.k-dbnd.K）

污水厂进废水量（WSCFSL）WSCFSL.JK=IF THEN ELSE（FSZL.K×fscll.k>=WSCCLL.K，FSZL.Kfscll.k）

废水总量（FSZL）FSZL.K=SCFSPFL.JK+SHWSCSL.JK

污水厂污水处理能力（WSCCLL）WSCCLL.K=WSCLTZ.K×wywscll.k

污水处理投资（WSCLTZ）WSCLTZ.JK=HBZTZ.K×wstzl.k

区域地表水化学耗氧量浓度（CDBSND）CDBSND.K=bjnd.K+CSWR.K÷njjll.K

水质相对污染度（SZXDWRD）SZXDWRD.K=CDBSND.K÷bjnd.K

（二）大气污染处理系统。对于化工工业区化工企业排放的大气污染来讲，主要污染物有二氧化硫、二氧化氮、总悬浮颗粒物等等。现在把二氧化硫存量作为状态变量、把二氧化硫产生量和消减量作为速率变量，同时把多个辅助变量和其他子系统相互连接。这样，就能够把这一模块的结构关系进行确定，就可以列出相应的方程，其方法和上述方法相同。

三、结语

总之，环境执法工程的计算机仿真是一项比较系统且较为复杂的工程，利用计算机仿真技术能够为环境执法人员搭建出一个真实且能够自然交互的管理平台，从而为环境执法人员工作的有效开展提供有力的依据。

参考文献：

[1]孙玉峰.矿区环境系统力学仿真模型的建立[J].辽宁工程技术大学学报,2006,2

[2]胡大伟.基于系统动力学和神经网络模型的区域可持续发展的仿真研究[D].南京农业大学,2006

[3]丁同玉.资源――环境――经济(REE)循环符合系统诊断预警研究[D].河海大学,2007