【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 62333干流6041621363766522665867836895699670857161支流41122435654578847790495715113252473535935449255172 因全流域三大類水所點(diǎn)百分比為干支流三大類水所占百分比的平均值，故可得十年內(nèi)水文年長(zhǎng)江水質(zhì)變化情況見表十二：表十二：十年內(nèi)水文年長(zhǎng)江水質(zhì)變化情況（百分比） 時(shí)間 類型2005200620072008200920102011201220132014全流域ⅠⅡⅢ類ⅣⅤ類劣Ⅴ類干流ⅠⅡⅢ類56ⅣⅤ類劣Ⅴ類支流ⅠⅡⅢ類ⅣⅤ類20劣Ⅴ類1315 模型四：污水處理模型首先，尋求各年長(zhǎng)江年總流量（單位：億立方米）、廢水年排放總量 （單位：億噸）與長(zhǎng)江流域水質(zhì)報(bào)告表中數(shù)據(jù)的聯(lián)系，目的是得到廢水年排放量與各類別水河長(zhǎng)、長(zhǎng)江年總流量的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)污水的處理是為了滿足既定目標(biāo)：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)，且沒有劣Ⅴ類水。為了滿足上述要求，可將需處理的ⅣⅤ類和劣Ⅴ類水綜合于下表十三：表十三：未來(lái)十年需處理的預(yù)測(cè)值時(shí)間 類型2005200620072008200920102011201220132014全流域ⅣⅤ類劣Ⅴ類全流域河長(zhǎng)47163497785216454312562295791559368605896157762333由未來(lái)第j年第i類水（ⅣⅤ類（i=1）和劣Ⅴ類(i=2)）所占百分比為：；未來(lái)第j年水文年全流域的河長(zhǎng)為：可得：未來(lái)第j年需處理的第i類水的河長(zhǎng)為： 表示未來(lái)第j年需處理的污水的河長(zhǎng)為：用Matlab求解可得到未來(lái)十年需處理的污水河長(zhǎng)如下表十四：表十四：未來(lái)十年需處理的污水河長(zhǎng)時(shí)間2005200620072008200920102011201220132014處理污水河長(zhǎng)509461237199825592781015111280121781305413589注：（單位：km） 模型四解答：近十年(1995—2004) 長(zhǎng)江總流量為下表：表十五：近十年長(zhǎng)江總流量時(shí)間1995199619971998199920002001200220032004長(zhǎng)江總流量9205951313127951399241021099809405注：（單位：億立方米）。由數(shù)據(jù)可知：除1998年發(fā)生98特大洪水長(zhǎng)江總流量異常增大外，其它年份的長(zhǎng)江總流量都在9500億立方米毫無(wú)規(guī)律地上下徘徊，因此未來(lái)十年的長(zhǎng)江總流量可取除98年外其它年的平均值，計(jì)算得：9535億立方米。經(jīng)查詢可知污水的密度為：。因未來(lái)十年需處理污水總百分比如表十六：表十六：未來(lái)十年需處理污水總百分比時(shí)間2005200620072008200920102011201220132014處理污水百分比由未來(lái)十年的長(zhǎng)江總流量，需處理污水總百分比，以及污水的密度，可求得未來(lái)十年需處理的污水質(zhì)量為：表十七：未來(lái)十年需處理的污水質(zhì)量時(shí)間2005200620072008200920102011201220132014處理污水質(zhì)量325注：（單位：億噸）。由此可見，若要保證長(zhǎng)江水質(zhì)，每年的廢水處理量要不斷加大，這對(duì)我國(guó)治污部門來(lái)說，是一個(gè)極大的考驗(yàn)，要在十年時(shí)間內(nèi)，至少要達(dá)到這樣巨大的污水處理能力，因此，需要我們大家每個(gè)人盡自己的一份力來(lái)保護(hù)我們的長(zhǎng)江。 問題五解答：對(duì)解決長(zhǎng)江水質(zhì)污染問題的建議和意見水質(zhì)污染是導(dǎo)致水質(zhì)性缺水、生態(tài)環(huán)境惡化、威脅人民飲水健康的最大根源。尤其是長(zhǎng)江作為中國(guó)最大的江河，流域面積廣闊，其水質(zhì)的變化對(duì)長(zhǎng)江流域的人民影響巨大。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)如果未來(lái)十年之內(nèi)不采取保護(hù)長(zhǎng)江的措施，十年之后長(zhǎng)江的水域有近70%會(huì)屬于IV、V 和劣V 類，因此要采取必要的措施來(lái)防止長(zhǎng)江遭到進(jìn)一步的惡化?，F(xiàn)今，國(guó)內(nèi)外的污水處理方法種類繁多，各有千秋，但它們多針對(duì)一種或幾種特殊情況，無(wú)法也不可能解決所有的問題。因此，我們認(rèn)為，解決水體污染問題要分為三步：污水的源頭、正在形成的污水和對(duì)已被污染的水體三方面同時(shí)采取相應(yīng)的措施，“三管齊下”解決問題。以下是具體思路和做法：(1)控制污染源根據(jù)前面的分析可以知道支流上的污染源對(duì)于水質(zhì)的影響很明顯，尤其是岷江、贛江、湘江支流對(duì)于長(zhǎng)江的污染最為嚴(yán)重所以應(yīng)該對(duì)這些流域的工廠企業(yè)的排污進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)超標(biāo)行為進(jìn)行罰款，并通過媒體予以曝光。(2)加強(qiáng)污水處理制定環(huán)保投資政策，保證資金來(lái)源。在長(zhǎng)江流域投資的企業(yè)根據(jù)具體的類別，%～1% 用于環(huán)境保護(hù)，其中一部分用于水污染控制及治理，以便有效地控制水質(zhì)污染。(3)整治污染河段對(duì)于已經(jīng)被嚴(yán)重污染的河段，應(yīng)采取積極的措施使之恢復(fù)供水和生態(tài)功能，亡羊補(bǔ)，尚未過晚，這也是整治長(zhǎng)江的重點(diǎn)。凈化河道水質(zhì)與修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)，可將人工技術(shù)自然恢復(fù)結(jié)合起來(lái)。(4)相應(yīng)措施 ①、長(zhǎng)江流域管理機(jī)構(gòu)應(yīng)會(huì)同地方環(huán)保部門，根據(jù)長(zhǎng)江水量，提出流域內(nèi)每個(gè)?。▍^(qū)）許的最大排污量，實(shí)行排污總量控制。建立長(zhǎng)江水水質(zhì)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，在省界斷面、水處、退水口、排污口和之流入長(zhǎng)江等處實(shí)行水質(zhì)統(tǒng)一監(jiān)測(cè)。②、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局。③、加強(qiáng)處罰力度，由于我國(guó)對(duì)于企業(yè)污染排放超標(biāo)最多處罰10 萬(wàn)，因此對(duì)于企業(yè)的管理不會(huì)有效，應(yīng)該根據(jù)污染的程度加重處罰的力度。長(zhǎng)江的治理不是某個(gè)人或者某個(gè)單位的事情，關(guān)系到整個(gè)中華民族的發(fā)展。希望我們的國(guó)家能夠在保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)維持一個(gè)好的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一。總之，長(zhǎng)江的治理不是某個(gè)人或者某個(gè)單位的事情，它關(guān)系到整個(gè)中華民族的發(fā)展，也需要我們?nèi)褡宓呐?，每一個(gè)人都應(yīng)積極投入到其中，從自己做起。．在模型一中綜合模型一的建立和求解兩個(gè)過程，不難看出模型一關(guān)鍵步驟在于用數(shù)值方法規(guī)劃出最佳的那組權(quán)重系數(shù)。應(yīng)用數(shù)值方法結(jié)合蒙特卡洛法解決在矩陣處理的總體思路下穿插著非線性規(guī)劃的這么一個(gè)較為復(fù)雜的問題，是本模型求解過程中的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。 實(shí)上，目標(biāo)函數(shù)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值的平方差的比重和，不過是權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn)之一，我們完全有理由建立其它的權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn)。那么由此求解出的最佳權(quán)重系數(shù)可能也是不同的，進(jìn)而求得的各地區(qū)在2003年7月份至2005年9月份間每個(gè)月份的綜合評(píng)估值也可能是不同的。 模型檢驗(yàn)：在模型一的求解中，運(yùn)用十四次仿真計(jì)算Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值的平方差的比重和的最大值，實(shí)際上是對(duì)隨機(jī)產(chǎn)生的十四萬(wàn)組權(quán)重系數(shù)下的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、劣Ⅴ水中相鄰兩類水的綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)值的平方差的比重和的比較。結(jié)果應(yīng)該是比較精確的。．在模型二中 用各觀測(cè)站點(diǎn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)減去上游污染物經(jīng)衰減理論得到的數(shù)據(jù)，來(lái)判斷該地區(qū)是否為污染源，并且給出了主要污染物的三個(gè)主要污染地區(qū)。，因此對(duì)一些相對(duì)污染較少的地區(qū)，不能夠很好的判斷。．在模型三中我們用擬合二次多項(xiàng)式的方法，得到了未來(lái)十年廢水排放總量和水文年干支流總的河長(zhǎng)的預(yù)測(cè)曲線；對(duì)水文年ⅠⅡⅢ類的干支流進(jìn)行反函數(shù)擬合；對(duì)水文的ⅣⅤ類干支流進(jìn)行對(duì)數(shù)函數(shù)擬合。由擬合函數(shù)預(yù)測(cè)出未來(lái)十年的長(zhǎng)江未來(lái)水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢(shì)。．在模型四中該模型用了模型三中水文年的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，在滿足條件：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)且沒有劣Ⅴ類水，來(lái)求得未來(lái)十年每年應(yīng)處理的污水河長(zhǎng)。該模型沒有考慮枯水期和豐水期的數(shù)據(jù)，但水文年是指在一年內(nèi)所有檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，因此所得出的結(jié)果是很強(qiáng)的參考性，可以為更好更合理地保護(hù)長(zhǎng)江水質(zhì)應(yīng)采取的措施提供依據(jù)。 對(duì)于水質(zhì)污染的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，本文運(yùn)用了權(quán)重系數(shù)理論、衰減理論與曲線分析三種模型方法，針對(duì)不同問題進(jìn)行處理。運(yùn)用權(quán)重系數(shù)理論可以更準(zhǔn)備地對(duì)長(zhǎng)江水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，更明顯的突出問題所在，本文用到了多種曲線擬合對(duì)未來(lái)十年長(zhǎng)江水質(zhì)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)，曲線擬合的思想具有很強(qiáng)的移植性，因此，該模型可以很好推廣。由于掌握資料廣度所限，只能就題目中所給的資料進(jìn)行分析，模型還比較粗糙，略去了一些情況，比如降解系數(shù)與溫度有關(guān)，由于數(shù)據(jù)不足無(wú)法進(jìn)行討論研究，只能簡(jiǎn)單認(rèn)為全年全段都是恒值（），事實(shí)上，好的模型中該條件不可忽略。還有，對(duì)廢水排放量的預(yù)測(cè)沒有考慮到水質(zhì)的變壞對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和污水排放量的影響，這由于沒有相關(guān)數(shù)據(jù)同樣無(wú)法去研究，只能就僅有的十個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。這些均不同程度地使得模型缺少健壯性。在對(duì)長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)的過程中主要運(yùn)用了權(quán)重系數(shù)理論，對(duì)長(zhǎng)江水質(zhì)的預(yù)測(cè)方面主要采用了曲線擬合的思想，這兩種思想有很強(qiáng)的適應(yīng)性，因此，該模型有很好的推廣性，可以用它推廣到對(duì)其它河流水質(zhì)的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)，如黃河、珠江、松花江等。也可用于對(duì)某一公司、企業(yè)的主品進(jìn)行評(píng)價(jià)，或預(yù)測(cè)銷售。還可以用于對(duì)石油、礦產(chǎn)的開采進(jìn)行評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)等。因此該模型的移植性很強(qiáng)。[1] 鄭阿奇，曹 戈，MATLAB實(shí)例教程第2版，北京：電子工業(yè)出版社。附錄程序一所需Excel表格（放于sheet2，文件名為“wenti1”）22322224241322322323223022480441224104241222302202202540222423622122225032423232262322260322232603242262821292222243324233063222250322245424321406320220222323022555220422632