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長江水質(zhì)的量化評(píng)價(jià)與預(yù)測分析建模(更新版)

2025-08-07 05:34上一頁面

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【正文】 Columns 8 through 10 8.《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中4個(gè)主要項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值( 單位:mg/L) 序號(hào) 分 類 標(biāo)準(zhǔn)值 項(xiàng) 目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Ⅴ類劣Ⅴ類1溶解氧(DO) ≥(或飽和率90%)6532  02高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)≤2461015∞3氨氮(NH3N) ≤∞4PH值(無量綱)69 。%長江干流未來十年劣5類水含量(單位:%)l2=x220*ones(1,10)。disp(39。deta=(n1)*FC^2。x1(1)=x0(1)。endL_codmn=L_codmn/1000/1000/10000%單位換成萬噸L_nh3=L_nh3/1000/1000/10000%單位換成萬噸disp(39。%時(shí)間換為天k=3600*24*30。 endenddisp(39。%w(i,j)表示第i個(gè)地區(qū)第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重for i=1:3, for j=1:17, w(j,i)=a(j,i)/sum(a(j,:))。c=zeros(17,3)。 elseif x32, nh3(j,5)=nh3(j,5)+1。x31, nh3(j,2)=nh3(j,2)+(1x3)/。x215, mn(j,4)=mn(j,4)+(15x2)/5。 mn(j,2)=mn(j,2)+(x22)/2。 do(j,4)=do(j,4)(x15)/2。 elseif x1=6amp。 function myfun1load data[m,n]=size(d)。對(duì)未治理或治理后未達(dá)標(biāo)的工業(yè)廢水一律不準(zhǔn)向湖泊水域直接排放。既抓全長江的整治規(guī)劃,又要突出重點(diǎn),解決緊迫的水質(zhì)問題。不足之處及改進(jìn)方向:1.對(duì)未來10年污水處理量的粗略預(yù)測中,忽略了自然降解的情況,得出的結(jié)果可能比實(shí)際值偏大。通過修正穩(wěn)態(tài)一唯對(duì)流擴(kuò)散水質(zhì)模型,得到在自然降解情況下的任意點(diǎn)的污染物濃度計(jì)算公式,由此建立了適合本題的穩(wěn)態(tài)一唯水質(zhì)模型,得出了六段干流的污染情況。(三)問題四根據(jù)問題三的預(yù)測,長江水體的污染將日益嚴(yán)重,急待解決的是如何使未來10年內(nèi)每年的干流Ⅳ、Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi),且沒有劣Ⅴ類水。由于1998年長江流域遭遇罕見的洪水災(zāi)害,數(shù)據(jù)變化很大,因此我們先將長江1998年的數(shù)據(jù)作為災(zāi)變數(shù)據(jù)剔除。b. 鄱陽湖對(duì)上游NH3N污染的凈化作用更加明顯??梢姸赐ズ瞎S對(duì)洞庭湖水質(zhì)中的CODMn指標(biāo)有清度污染。 ② 利用(3)式,建立反映六江段污染物總量的模型考查干流上相鄰兩點(diǎn)間的污染情況,即在考慮自然降解的情況下這段流域上支流和干流的污染狀況。所以DO的權(quán)重賦值取C i/ Si的倒數(shù),即其中,Ii (i =1,2,3)表示第i種污染物的權(quán)重;Ci 表示第i種污染物的濃度實(shí)測均值;Si為第i種污染物的六個(gè)級(jí)別濃度標(biāo)準(zhǔn)限值的均值。由于劣Ⅴ類污染物指標(biāo)較極端,我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將水質(zhì)分成5級(jí)。對(duì)于問題四,長江水體的污染日益嚴(yán)重,急待解決的是如何使未來10年內(nèi)每年的干流Ⅳ、Ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi),且沒有劣Ⅴ類水。建模時(shí)需要找出影響水質(zhì)的各主要因素,確定評(píng)價(jià)因子集、評(píng)價(jià)集、隸屬函數(shù),然后通過計(jì)算各因素的權(quán)重和隸屬度,得到綜合隸屬度,確定水質(zhì)級(jí)別。根據(jù)檢測, (單位:1/天)。改進(jìn)穩(wěn)態(tài)一維對(duì)流擴(kuò)散水質(zhì)模型,分別求出長江干流上六個(gè)江段高錳酸鹽(CODMn)和氨氮(NH3N)的污染量。高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽承 諾 書我們仔細(xì)閱讀了中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的競賽規(guī)則.我們完全明白,在競賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何方式(包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等)與隊(duì)外的任何人(包括指導(dǎo)教師)研究、討論與賽題有關(guān)的問題。%,%,%,%,%,并得到各斷面的水質(zhì)情況。一般說來,江河自身對(duì)污染物都有一定的自然凈化能力,反映這種能力的指標(biāo)稱為降解系數(shù)。模糊綜合評(píng)價(jià)就是由給出的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測值,經(jīng)過模糊變換,對(duì)待評(píng)價(jià)對(duì)象給出總的評(píng)價(jià)的一種方法。信息不完整,預(yù)測范圍過大,故用曲線擬合法、多元回歸模型等可能得不到令人滿意的結(jié)果,所以應(yīng)尋求其他方法。記模糊評(píng)判矩陣為,其中表示在第i個(gè)觀測站測得的處于第j級(jí)污染程度的隸屬度,隸屬度是通過對(duì)隸屬函數(shù)的計(jì)算來確定的,隸屬函數(shù)一般采用“降半梯形”的函數(shù)。我們以污染物的超標(biāo)情況決定權(quán)重,各因素的監(jiān)測值相對(duì)于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的超標(biāo)越大,對(duì)污染的貢獻(xiàn)越大,從而權(quán)重越大,可用下面的公式求權(quán)重系數(shù):①對(duì)于CODMn和NH3N指標(biāo):②對(duì)于DO指標(biāo),因?yàn)橛贒O與其它因素性質(zhì)相反,實(shí)測DO濃度大,說明水質(zhì)污染不嚴(yán)重,水質(zhì)好。所以一維對(duì)流擴(kuò)散的水質(zhì)模型可簡化得到這里的穩(wěn)定一維河流水質(zhì)模型:其中x為河段長度 u為河段平均流速 c為污染物濃度 k為降解解數(shù)對(duì)(2)式分離變量積分得:其中c0為初始位置的污染物濃度。但比照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382002)可知,其仍屬于可飲用水范圍。由上文結(jié)果可分析得知——污染最嚴(yán)重的湖北宜昌南津關(guān)至湖南岳陽城陵磯江段的NH3N主要污染源仍為該江段沿岸地區(qū),而不是洞庭湖。然而,由于只有過去十年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),信息不完整,故用曲線擬合法、多元回歸模型等皆不能得到令人滿意的結(jié)果,所以用對(duì)信息質(zhì)量要求不高的灰色系統(tǒng)分析法[3]來作預(yù)測,建立GM(1,1)模型。污染如此嚴(yán)重,長江生態(tài)瀕臨崩潰。2.長江水質(zhì)的污染程度日趨嚴(yán)重,為了能有效地治理長江的污水,必須對(duì)其主要污染源進(jìn)行治理。結(jié)果符合:長江水體污染越來越嚴(yán)重的情況下,每年的污水處理量遞增的規(guī)律。2. 加強(qiáng)長江水污染治理。關(guān)閉或責(zé)令停業(yè)整改污染排放已經(jīng)超標(biāo)的造紙、皮革、鋼鐵、化工等重污染企業(yè)。 九、附件清單附件1:數(shù)據(jù)處理附件2:建立單因子模糊評(píng)判矩陣附件3:確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)系數(shù)向量附件4:求綜合模糊評(píng)判矩陣附件5:分別求出長江干流各江段污染物總量附件6:.利用灰度預(yù)測對(duì)長江全流域未來10年可飲用水河長比例預(yù)測附件7:預(yù)測未來10年污水處理量附件8:地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)附件1.?dāng)?shù)據(jù)處理將題目所給附件2中長江流域主要城市水質(zhì)檢測報(bào)告中的數(shù)據(jù)以矩陣形式保存到MATLAB中,數(shù)據(jù)名為d,,16列分別代表PH、DO、CODMn、NH3N濃度和本月、上月水質(zhì)等級(jí)。 if x1, do(j,1)=do(j,1)+1。x1=5, do(j,3)=do(j,3)+(x13)/2。x24, mn(j,1)=mn(j,1)+(4x2)/2。 elseif x210amp。 elseif x3amp。 nh3(j,5)=nh3(j,5)+()/。s(3)=mean([ 1 2])。w=zeros(17,3)。 end endfor i=1:17, for j=1:5, C(i,j)=B(i,j)/sum(B(i,:))。endt=t./3600./24。 L_nh3(i)=k*sum(nh3(:,i).*Q(:,i)nh3(:,i1).*Q(:,i1).*exp(a.*t(:,i1)))。x1=zeros(1,n)。deta_a=C*D(n1)*E。endg=x3.^2/100。%長江干流未來十年5類水含量(單位:%)x3=[
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