b關(guān)于水庫排污問題數(shù)學(xué)建模數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)栗晨陽(參考版)
2025-06-12 21:22本頁面
【正文】 參考書目[1] [聯(lián)邦德國] 《水環(huán)境數(shù)學(xué)模型》 中國建筑工業(yè)出版社 [2] 岳天祥 《資源環(huán)境數(shù)學(xué)模型手冊(cè)》 科學(xué)出版社 [3] 余常昭 《環(huán)境流體力學(xué)導(dǎo)論》 清華大學(xué)出版社 [4] 劉振航 《數(shù)學(xué)建?！? 中國人民大學(xué)出版社 [5] 陳春云 鄭彤 《環(huán)境系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型》 化學(xué)工業(yè)出版社 [6] 周建華 黃燕 《》 北京大學(xué)出版社 [7] 丁春利 《精通MATLAB6》 清華大學(xué)出版社 16。在問題四的求解時(shí)，我們只考慮推流問題，而實(shí)際污染隨水流遷移是以水團(tuán)形式的，這樣我們就需要考慮水體不同水層的流動(dòng)問題。模型的缺點(diǎn)：模型在建立過程中我們所考慮的此污染物為易溶、不揮發(fā)的物質(zhì)，而沒有考慮污染物為油性、揮發(fā)性和沉淀物質(zhì)。在此基礎(chǔ)上考慮污染物的一維遷移模型。七、模型的評(píng)價(jià)模型的優(yōu)點(diǎn)： 本模型在建立模型前，由于水體運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，污染物的性質(zhì)也多種多樣，污染物在水中的遷移情況受各種因素限制，不容易全部考慮。在考慮問題四的時(shí)候我們考慮的是推流問題，實(shí)際污染隨水流遷移是以水團(tuán)形式的，這樣我們就需要考慮水體不同水層的流動(dòng)問題而。對(duì)于油性物質(zhì)我們應(yīng)該考慮該物質(zhì)的密度是否大于水的密度，若油性污染物小于水的密度，因?yàn)橛托晕镔|(zhì)不溶于水，該污染物應(yīng)該是漂浮在水面上的，而且呈油膜狀，因此我們就應(yīng)考慮水庫表層水的流動(dòng)情況；若油性污染物的密度大于水的密度，則污染物將會(huì)沉如水底，那么我們就應(yīng)該考慮深沉水體的水流問題；若油性污染物等于水的密度，那么污染物就會(huì)懸浮在水庫水體中，因此我們就應(yīng)該考慮整個(gè)水體上、中、下層的流動(dòng)情況（因?yàn)椴煌畬拥乃鞯牧鲃?dòng)情況是不同的）。 圖形見圖五圖六：圖五 問題一發(fā)生大面積污染的可能半徑圖六 問題二發(fā)生大面積污染的可能半徑 擴(kuò)展二從問題的分析及假設(shè)可以知道，我們的模型在建立過程中我們所考慮的只是一種污染物，即此污染物為易溶、不揮發(fā)的物質(zhì)。 在這里我們可以給出擴(kuò)展模型一求解下的事例； 其中：m/s =1513 部分?jǐn)?shù)據(jù)見附錄二。我們假定工廠距泄洪閘的距離可以確定為則： 污染物到達(dá)泄洪閘的時(shí)間為：則泄漏的量為： （46）由此我們可以得到在另外一水庫當(dāng)中有工廠進(jìn)行周期性排放下流出的總量M為： （47）即我們把上式轉(zhuǎn)化為的形式，這里我們可以看出的表達(dá)式與問題（1）中有所不同，這是因?yàn)槲覀兛紤]的時(shí)間已從原來的2小時(shí)變成3小時(shí)了，對(duì)于問題（二）我們?nèi)匀挥脝栴}（一）的解法，即通過遺傳算法(程序見附錄四)求出發(fā)生大面積污染時(shí)的。因此對(duì)于問題一：發(fā)生大面積污染的可能為： ； （44）問題二：由題目分析知道，若水庫2中有一工廠在9：00—12：00違規(guī)進(jìn)行排放，可知這樣會(huì)增大發(fā)生大面積污染的可能性。通過上式我們可以求出在兩個(gè)小時(shí)內(nèi)通過的量為噸時(shí)的，但由于式（42）的解析解很難求出，我們就把它寫成下面的形式： ?。?3）把（2）式的相應(yīng)的量代入后，通過遺傳算法可求出的最小值，而（43）式的最小值為零，由此可求出滿足時(shí)所對(duì)應(yīng)的，求出后，就可以得到發(fā)生大面積污染的可能的點(diǎn)所在的范圍，如下圖所示：A2A1 圖 四A1為發(fā)生大面積污染的點(diǎn)的集合。在瞬時(shí)排放條件下：，此時(shí)有下式： （40）考慮在泄洪閘處：為泄洪閘處到污染處的距離，且（守恒污染物） （41）其中： 考慮在一個(gè)極其短暫的時(shí)間內(nèi)，在這個(gè)內(nèi)污染物的濃
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