《a程君嶺-曹華彬-曲林》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、長(zhǎng)江水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)及趨勢(shì)預(yù)測(cè)摘要由于近幾年長(zhǎng)江水資源污染日趨嚴(yán)重，為了能有效的控制與解決長(zhǎng)江污染問(wèn)題，維護(hù)長(zhǎng)江水系的生態(tài)平衡，我們需要對(duì)長(zhǎng)江的水體狀況作出全面的了解：如水體污染程度，污染物含量，水體總流量，污水排放量，污水含量比例等，基于上述若干狀況的分析就構(gòu)成了對(duì)長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。對(duì)問(wèn)題一，本文主要采用了模糊學(xué)上的模糊分析方法。以氧虧（Dw）、高錳酸鹽指數(shù)（COMDn）和氨氮（NH3-N）三個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)項(xiàng)目，將水質(zhì)分為5個(gè)等級(jí)，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)水質(zhì)的五個(gè)等級(jí)，先分別建立隸屬函數(shù)，可在每個(gè)觀測(cè)站得出一個(gè)歸一化權(quán)重向量和一個(gè)

2、模糊矩陣，再對(duì)它們進(jìn)行復(fù)合運(yùn)算，最終確定這些觀測(cè)站這兩年多來(lái)的水質(zhì)級(jí)別和主要污染物，其結(jié)果表明長(zhǎng)江干流的水質(zhì)總體比較好，而支流的水質(zhì)普遍較差，詳細(xì)結(jié)果見(jiàn)（表3）。這個(gè)方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際的測(cè)量情況較吻合。對(duì)問(wèn)題二，為了能找到長(zhǎng)江主要污染物（高錳酸鹽，氨氮）的分布，我們采取了回歸分析的方法。在求解過(guò)程中，先用MRTLAB軟件對(duì)長(zhǎng)江流域的17個(gè)觀測(cè)站近一年多來(lái)的水質(zhì)的高錳酸鹽指數(shù)和氨氮含量進(jìn)行線性擬合，再對(duì)擬合函數(shù)進(jìn)行插值。其結(jié)果表明，造成長(zhǎng)江干流污染的高錳酸鹽和氨氮大都來(lái)自長(zhǎng)江各支流和各湖泊一帶，如岷江，沱江，湘江，洞庭湖，漢江，鄱陽(yáng)湖，夾江等處污染物質(zhì)含量指數(shù)明顯偏高。據(jù)此可找到污染源的

3、主要所在地區(qū)。事實(shí)表明，這些結(jié)果與現(xiàn)實(shí)污染情況是相符的。對(duì)問(wèn)題三，本文仍采用了回歸分析的方法，對(duì)未來(lái)10年的枯水期和豐水期的干流和支流長(zhǎng)度對(duì)全流域長(zhǎng)度的百分比和在這兩個(gè)水期的干流和支流上五類水的百分比進(jìn)行預(yù)測(cè)。在求解過(guò)程中，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，考慮到數(shù)據(jù)本身的模糊性，本文采用一元線性回歸方法。其預(yù)測(cè)結(jié)果表明，在未來(lái)10年，無(wú)論是在枯水期還是在豐水期，Ⅰ類，Ⅱ類水質(zhì)的比例都將呈明顯下降趨勢(shì)，而Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水的比例都呈明顯上升趨勢(shì)。對(duì)問(wèn)題四，我們以人口增長(zhǎng)模型的建模思想，模擬出一個(gè)污水總排放量是Ⅳ類、Ⅴ類和劣Ⅴ類水比例加總的對(duì)數(shù)函數(shù)。運(yùn)用MATLAB求解，得到未來(lái)10年每年需處理污水分別為

4、89.87、122.76、147.32、173.55、201.44、231.01、262.25、295.16、329.74、385.99（單位：億噸）。對(duì)問(wèn)題五，通過(guò)以上分析，對(duì)解決長(zhǎng)江污染問(wèn)題，我們提出了切實(shí)可行的建議和意見(jiàn)。關(guān)鍵詞模糊分析隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)線性回歸污染物趨勢(shì)預(yù)測(cè)降解系數(shù)26一、問(wèn)題的重述與分析近年來(lái)長(zhǎng)江污染越來(lái)越嚴(yán)重，為了有效控制與解決長(zhǎng)江的污染問(wèn)題，本文要求對(duì)長(zhǎng)江的污染情況作出相關(guān)的綜合評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，并尋找解決污染問(wèn)題的方案。根據(jù)國(guó)家《地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》，本文設(shè)定了水體中溶解氧（DO），高錳酸鹽指數(shù)（COMDn），氨氮（NH3-N），PH值的相關(guān)指標(biāo)數(shù)這四項(xiàng)來(lái)確定水質(zhì)的類別。

5、并且給出了長(zhǎng)江流域17個(gè)觀測(cè)站近兩年來(lái)每月的四項(xiàng)指標(biāo)值與水質(zhì)類別。問(wèn)題一要求根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)近兩年的水質(zhì)作出定量綜合評(píng)價(jià)，并分析各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況。解決這個(gè)問(wèn)題就要求在水類別的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上建立一個(gè)更綜合的評(píng)價(jià)指標(biāo)或是函數(shù)。由此從綜合評(píng)價(jià)函數(shù)入手，很容易聯(lián)系模糊數(shù)學(xué)中的綜合評(píng)價(jià)的模糊分析。對(duì)問(wèn)題二同樣是針對(duì)上面數(shù)據(jù)，要求能在此基礎(chǔ)上分析出兩大類污染物（高錳酸鹽、氨氮）的分布，并依據(jù)分布判斷兩類物質(zhì)污染源的所在地區(qū)。該問(wèn)與問(wèn)題一是有必然聯(lián)系的，由綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果能大致預(yù)測(cè)出污染物的分布，也可直接用回歸分析具體分析。另外，文章給出了94年到2004年的長(zhǎng)江流域水質(zhì)報(bào)告，其中給出了枯水期和豐水期各類水質(zhì)

6、的河長(zhǎng)與該河長(zhǎng)對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)河長(zhǎng)的百分比。這些數(shù)據(jù)主要是與文章問(wèn)題三相關(guān)的。即要求分析這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)10年的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)此，我們采取了回歸分析的方法。問(wèn)題四提出了未來(lái)十年內(nèi)每年長(zhǎng)江干流的的比例控制在20%以內(nèi)，每年要處理多少污水。我們根據(jù)前三個(gè)問(wèn)題的分析結(jié)果，得到一個(gè)模擬函數(shù)，并用MATLAB求得其解。通過(guò)上面的分析，本文還提出了相應(yīng)的切實(shí)可行的建議和意見(jiàn)。二、模型的基本假設(shè)及說(shuō)明A、模型的合理假設(shè)：1．一個(gè)觀測(cè)站（地區(qū)）的水質(zhì)污染主要來(lái)自本地區(qū)的排污和上游的污水；2．江河自身有一定的自然凈化能力，且假設(shè)自然凈化能力是均勻的；3．設(shè)對(duì)高錳酸鹽和氨氮的降解系數(shù)為0.2（單位：1/天）；4．兩

7、個(gè)站點(diǎn)之間的水速是均勻的，且等于前一站的水速；5．在一定區(qū)域中，主要污染物的濃度是均勻的；6．長(zhǎng)江總流量趨于平緩。B、對(duì)假設(shè)的說(shuō)明：②根據(jù)檢測(cè)可知，主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的降解系數(shù)通常介于0.1--0.5之間，所以假設(shè)3是滿足要求的；③原附表中告訴了站點(diǎn)的水速，為了簡(jiǎn)化計(jì)算假設(shè)4也是必要的；④只有在假設(shè)6的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)。26三、符號(hào)說(shuō)明為污染指標(biāo)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)濃度為隸屬度，既隸屬于級(jí)的程度為第級(jí)