長(zhǎng)江水質(zhì)的量化評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)分析建模(存儲(chǔ)版)
【正文】 水年處理量 20102011201220132014污水年處理量最后針對(duì)所作的水質(zhì)評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，提出解決長(zhǎng)江水質(zhì)污染問(wèn)題的切實(shí)可行的建議和意見。（4）根據(jù)預(yù)測(cè)分析，如果未來(lái)10年內(nèi)每年都要求長(zhǎng)江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)，且沒(méi)有劣Ⅴ類水,那么每年需要處理多少污水？ （5）對(duì)解決長(zhǎng)江水質(zhì)污染問(wèn)題提出切實(shí)可行的建議和意見。對(duì)于問(wèn)題三，根據(jù)過(guò)去10年的主要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，要對(duì)未來(lái)10年的水質(zhì)污染作出科學(xué)的預(yù)測(cè)，這也是治理長(zhǎng)江的迫切需要。模糊綜合評(píng)價(jià)是由給出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測(cè)值,經(jīng)過(guò)模糊變換,對(duì)待評(píng)價(jià)對(duì)象給出總的評(píng)價(jià)的一種方法。權(quán)重是衡量因子集中某一因子對(duì)水質(zhì)污染程度影響相對(duì)大小的量,權(quán)重系數(shù)越大,則該因子對(duì)水質(zhì)的影響程度越大。基于上述分析，可利用污染物質(zhì)在河流中運(yùn)動(dòng)變化的基本模型——“穩(wěn)態(tài)一維對(duì)流擴(kuò)散模型” [2]：其中，c為整個(gè)斷面的平均濃度u為流速，E為離散系數(shù) x為河道長(zhǎng)度t為時(shí)間ss2分別反映內(nèi)部降解變化和外部影響 由于長(zhǎng)江水流狀態(tài)一般為穩(wěn)定、均勻流動(dòng)狀態(tài)，與江長(zhǎng)相比，水面寬度很小，可認(rèn)為污染物濃度在橫斷面上分布比較均勻，即對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)采樣在無(wú)外界環(huán)境的影響下，可認(rèn)為污染物濃度不隨時(shí)間變化。利用（4）式分別對(duì)高錳酸鹽指數(shù)和氨氮進(jìn)行計(jì)算（程序見附件5），計(jì)算結(jié)果：表4：長(zhǎng)江六個(gè)江段的污染總量（單位：萬(wàn)噸）江段122334455667CODMn江段122334455667NH3N由上表的數(shù)據(jù)可知：對(duì)于高錳酸鹽（CODMn）和氨氮（NH3N）兩種污染，湖北宜昌南津關(guān)至湖南岳陽(yáng)城陵磯江段的污染最嚴(yán)重，其次為重慶朱沱至湖北宜昌南津關(guān)，和四川攀枝花重慶朱沱。 NH3N濃度比較：圖3：兩湖進(jìn)出口NH3N污染濃度比較 結(jié)論：a. 洞庭湖出口處NH3N濃度減小，從Ⅲ類水變成了Ⅱ類水。綜上所述：長(zhǎng)江干流近一年多高錳酸鹽（CODMn）和氨氮（NH3N）的主要污染源是：湖北宜昌至湖南岳陽(yáng)江段沿岸、岷江流域的四川樂(lè)山地區(qū)、重慶朱沱至湖北宜昌江段沿岸。其余相對(duì)誤差都小于9%，可以認(rèn)為使用GM（1，1）模型預(yù)測(cè)效果是令人滿意的。基于過(guò)去10年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分別以干流河長(zhǎng)和全流域河長(zhǎng)的均值作為未來(lái)10年的評(píng)價(jià)河長(zhǎng) （L干：干流評(píng)價(jià)河長(zhǎng)；L全：全流域評(píng)價(jià)河長(zhǎng)），其數(shù)學(xué)計(jì)算式可描述如下：其中：Li表示第年的污水處理量；L(1)i表示第年需要治理的Ⅳ、Ⅴ類河長(zhǎng)，ri表示第i年Ⅳ、Ⅴ類河長(zhǎng)的預(yù)測(cè)比例；L(2)i表示第年需要治理的Ⅴ類河長(zhǎng)， L(2)I=L干titi表示第i年Ⅴ類河長(zhǎng)的預(yù)測(cè)比例Pi表示第i年污水年均排放量的預(yù)測(cè)值；qi表示第年全流域非飲用水類的預(yù)測(cè)比例。利用此模型對(duì)長(zhǎng)江流域的飲用水類河長(zhǎng)比例進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果優(yōu)良。七、建議和意見1．加強(qiáng)長(zhǎng)江水質(zhì)變化監(jiān)測(cè)。干流重點(diǎn)整治是三峽庫(kù)區(qū)段、湖北宜昌至湖南岳陽(yáng)江段沿岸、武漢至九江段、各城市江段。八、參考文獻(xiàn)1. 謝季堅(jiān)、劉承平，模糊數(shù)學(xué)方法及其應(yīng)用，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000年2. 徐祖信等， 基于數(shù)學(xué)模型的蘇州河上游和支流水質(zhì)對(duì)干流的影響分析 ，水動(dòng)力學(xué)研究與發(fā)展，A輯第19卷第6期，733——743，2004年。for j=1:17,for i=1:28, x1=d((i1)*17+j,2)。x1=6, do(j,3)=do(j,3)(x16)。 elseif x12, do(j,5)=do(j,5)+1。 elseif x26amp。 elseif x3amp。 nh3(j,4)=nh3(j,4)+(x31)/。endends=zeros(1,3)。a(:,1)=s(1)./c(:,1)。A=w(i,:)。 endendjun_v=jun_v39。%Q(i,j)表示第i月j站點(diǎn)測(cè)定流量(單位：立方米/秒)L_codmn(1)=sum(codmn(:,1).*Q(:,1))*k。)L_nh3計(jì)算結(jié)果：各江段分別排放CODMn總量（單位：萬(wàn)噸）L_codmn = 各江段分別排放NH3N總量（單位：萬(wàn)噸）L_nh3 = function wenti3%利用灰度預(yù)測(cè)對(duì)長(zhǎng)江全流域未來(lái)10年可飲用水河長(zhǎng)比例預(yù)測(cè)n=9。D=x1(n)x1(1)。for k=0:19,x2(k+1)=(x0(1)b/a)*exp(a*k)+b/a。x1=[ ]。enddisp(39。%需處理的劣5類水for i=1:10, x(i)=P(i)/(L2*x1(i)*)。)g(11:20) 計(jì)算結(jié)果:對(duì)長(zhǎng)江全流域未來(lái)10年可飲用水河長(zhǎng)比例預(yù)測(cè)結(jié)果：ans = Columns 1 through 7 Columns 8 through 10 function wenti4%.預(yù)測(cè)未來(lái)10年污水處理量L1=。a=deta_a/deta。endfor i=1:n1, z1(i)=(x1(i+1)+x1(i))/2。)L_codmndisp(39。%L_codmn(i)表示第i個(gè)站點(diǎn)排放codmn總量L_nh3=zeros(1,7)。)C計(jì)算結(jié)果:綜合模糊評(píng)判矩陣:C = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 function wenti2%分別求出長(zhǎng)江干流各江段污染物總量load datav=[ ]。mn(i,:)。 endendc=c./28。mn(i,j)=mn(i,j)./sum(mn(i,:))。 elseif x31amp。 elseif x215, mn(j,5)=mn(j,5)+1。x26, mn(j,2)=mn(j,2)+(6x2)/2。x1=3, do(j,4)=do(j,4)+x12。 do(j,2)=()/+do(j,2)。mn=zeros(17,5)。建立健全的法規(guī)制度,加
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