浙江大學(xué)碩士開題報告(編輯修改稿)
2025-04-21 05:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 監(jiān)測，而水質(zhì)監(jiān)測因需耗費大量的人力、物力和財力，監(jiān)測頻率平均為12次/月的現(xiàn)狀而言(Harmel R D, 2003。 Harmel R D, 2006)，這無疑提供了一種較為可行的污染物負(fù)荷估算方法。另一方面，基于時間序列法的傳遞函數(shù)模型能夠克服隨機干擾問題，在旅游、人口、經(jīng)濟、電力、能源等眾多領(lǐng)域已經(jīng)顯示出了預(yù)測應(yīng)用優(yōu)勢，但在水環(huán)境管理中應(yīng)用還比較少。使用傳遞函數(shù)模型對水質(zhì)進行預(yù)測則在預(yù)測過程中僅僅根據(jù)歷史的流量和水質(zhì)負(fù)荷數(shù)據(jù)進行建模,便能對未來的水質(zhì)進行預(yù)測，所需的歷史水文水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)少，操作簡單，具有明顯的優(yōu)點，相對于我國基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料缺乏的現(xiàn)狀而言，這無疑也是一種較為可行的污染物負(fù)荷估算方法。二、主要研究目標(biāo)、研究內(nèi)容與擬解決的關(guān)鍵技術(shù)以紹興市湯浦水庫為研究對象，首先對該水庫各個監(jiān)測點的非點源污染進行時空變異定量分析研究；其次，利用LOADEST模型模擬各監(jiān)測點的逐日/逐月水質(zhì)負(fù)荷量并分析其變化特征；再次，基于經(jīng)LOADEST模型模擬得到的水質(zhì)逐日負(fù)荷量，利用傳遞函數(shù)模型預(yù)測各監(jiān)測點污染物負(fù)荷量；最后開發(fā)一個基于物聯(lián)網(wǎng)的小流域?qū)崟r水質(zhì)預(yù)測系統(tǒng)。 研究內(nèi)容(1)流域非點源污染特征分析本研究以湯浦水庫為研究區(qū)域，通過對水質(zhì)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和評價，試圖揭示該水庫的水質(zhì)時空分布特征和污染狀況。(2) 水庫非點源污染物負(fù)荷計算利用LOADEST模型對水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行連續(xù)化，嘗試建立流域非點源污染物負(fù)荷量優(yōu)化統(tǒng)計模型，確定河流的非點源污染物入河通量。(3) 水庫非點源污染物負(fù)荷預(yù)測建立基于經(jīng)LOADEST模型模擬得到的水質(zhì)逐日負(fù)荷量的遞推傳遞函數(shù)模型，利用遞推傳遞函數(shù)模型預(yù)測各監(jiān)測點污染物負(fù)荷量。(4)水庫非點源污染物入庫量負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)基于LOADEST模型和遞推傳遞函數(shù)模型，開發(fā)一個基于物聯(lián)網(wǎng)的水庫非點源污染物入庫量負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)。 擬解決的關(guān)鍵問題本文將以發(fā)展流域非點源污染定量模擬和預(yù)測研究方法為突破口，以建立湯浦水庫流域入庫量負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)為研究目標(biāo)，擬解決的關(guān)鍵問題包括：(1)目前國內(nèi)外河流的水文監(jiān)測多為逐日實時監(jiān)測，而水質(zhì)監(jiān)測過程則因需耗費大量的人力、物力和財力，故監(jiān)測頻率不高，平均為12次/月, 如何利用有限的、離散的水質(zhì)數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測流量數(shù)據(jù)進行河流水質(zhì)負(fù)荷的估算成為一個有待解決的問題。本研究利用連續(xù)的日流量數(shù)據(jù)和有限的、離散的水質(zhì)數(shù)據(jù)，建立LOADEST模型水質(zhì)負(fù)荷量回歸方程，進而估算河流不同時間尺度下的輸移通量。(2)常用的非機理性水質(zhì)預(yù)測模型如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型、支持向量預(yù)測模型、分形預(yù)測模型等對于應(yīng)用場合具有較為嚴(yán)格的要求,基于時間序列法的傳遞函數(shù)模型能夠克服隨機干擾問題，在旅游、人口、經(jīng)濟、電力、能源等眾多領(lǐng)域已經(jīng)顯示出了預(yù)測應(yīng)用優(yōu)勢，但在水環(huán)境管理中應(yīng)用還比較少。因此，本研究嘗試在歷史的流量和水質(zhì)負(fù)荷數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立遞推傳遞函數(shù)模型，從而更好地預(yù)測非點源污染負(fù)荷的變化規(guī)律，為今后該水庫管理提供借鑒。三、研究方案及技術(shù)路線 技術(shù)路線水文、水質(zhì)和氣象等基礎(chǔ)資料調(diào)查調(diào)查模型的選擇，水系的監(jiān)測布點模型的驗證各監(jiān)測點基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立流域的氣候、污染物排放情況調(diào)查水庫中的監(jiān)測點水質(zhì)參數(shù)、水文參數(shù)的定點監(jiān)測（每月一次）水庫中PH、EC、溶解氧等的測定建立各支流及干流的LOADEST模型建立各支流及干流的遞推傳遞函數(shù)模型模型各個水質(zhì)模型的參數(shù)率定，靈敏度分析、模型的校正YES估算各水系的總氮和總磷負(fù)荷量，分析湯浦水庫非點源污染負(fù)荷時空變異特征開發(fā)實時的水質(zhì)預(yù)測軟件定時定點提出水質(zhì)劣化防治措施NOYESYES圖1 總體研究方案和技術(shù)路線圖Fig. 1 The research scheme and technology roadmap 研究方法 流域水污染特征分析 本研究以湯浦水庫為研究區(qū)域，首先對流域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(氣象數(shù)據(jù)、水文數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)等)進行收
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