毕业论文--长江水质综合评价与预测

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1、长江水质综合评价与预测　　　　　　　　　　　　　摘要　　本文针对长江水质综合评价和污染趋势预测问题提出了合适的模型和算法过程如下　　问题一，根据附表三所给数据，对长江近两年水质进行定量综合评价，我们选取综合指数评价法[1]，首先将各类污染指标做标准化处理使量纲标准化，然后对四项污染指标加权得到对水质的综合评价标指标，得出四川乐山岷江大桥，湖南长沙新港和江西南昌滁槎三个地区污染程度在三类及三类以上的月份超过20个月，污染最为严重；四川泸州沱江二桥湖南岳阳岳阳楼地区污染程度在三类及三类以上的月份超过10个，污染较为严重；其他地区大部分时间水质较好。　　问题二，利用一维水

2、质模型[2]，建立微分方程，在理想的化条件下根据公式：本地区水质污染=本地污染排放+上游净化后所剩污染得到长江干流主要污染物在单位时间内的排污量，根据排污量的大小，我们得到高锰酸盐主要排放地位湖南岳阳湖北宜昌和江苏南京。氨氮的主要污染地区为湖南岳阳重庆朱沱。问题三，为了简化问题，我们将各类水归为三大类：可饮用水：Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类污染水：Ⅳ类Ⅴ类劣质水：劣Ⅴ类对附表四作图观测趋势，长江总流量未来十年的预测值取剔除1998年的数值后的平均值，用一元线性回归模型[3]预测排污量与年份关系，预测得到未来十年污染水的排放量，再用多元线性回归模型[4]来预测三大类水所占比例的未来发

3、展趋势，得到可饮用水比例严重下降，污染水和劣质水比例持续升高的结论，如果不加以治理长江水质将不断变差，最终长江水将无法饮用。　　问题四，利用问题三中得到关于可饮用水、污染水、劣质水的多元线性回归方程，建立关于长江未来十年总流量与总污染水排放量的线性方程组，在长江总流量已知的条件下得到各类水在规定比例内时污水的排放量，再根据问题三中预测出的废水的总排放量，可以得到应处理的废水的量。问题五最后根据长江水质的综合评价和预测给国家政府部门几个建议在长江中上游对污染物排放进行整治，加强废水污物的处理对一些污染严重的工厂进行整治和迁移关键词：水质综合指数评价法数据标准化一维水质

4、模型　　　　　一元线性回归模型多元线性回归线性方程组14　　　　　　　　　　　一、问题重述　　水是人类赖以生存的生命之源，保护水就是保护我们自己，长江作为我国第一大河流，更要加强对其治理2004年10月，“保护长江万里行”考察团对长江做了实地考察，揭露长江污染程度已让人触目惊心。为此，专家们提出“若不及时拯救，长江生态10年内将濒临崩溃”，并发出了“拿什么拯救癌变长江”的呼唤。通常认为一个观测站（地区）的水质污染主要来自于本地区的排污和上游的污水。一般说来，江河自身对污染物都有一定的自然净化能力。事实上，长江干流的自然净化能力可以认为是近似均匀的，根据检测可知，主要

5、污染物高锰酸盐指数和氨氮的降解系数通常介于0.1~0.5之间，比如可以考虑取0.2　(单位：1/天)请根据附表三给出的长江干流十个观测点和七个支流近28个月观测值和附表四给出的长江近十年水质情况研究下列问题：（1）对长江近两年多的水质情况做出定量的综合评价，并分析各地区水质的污染状况。（2）研究、分析长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐指数和氨氮的污染源主要在哪些地区?（3）假如不采取更有效的治理措施，依照过去10年的主要统计数据，对长江未来水质污染的发展趋势做出预测分析，比如研究未来10年的情况。（4）根据你的预测分析，如果未来10年内每年都要求长江干流的Ⅳ类和Ⅴ类

6、水的比例控制在20%以内，且没有劣Ⅴ类水,那么每年需要处理多少污水？（5）你对解决长江水质污染问题有什么切实可行的建议和意见。　　　　　　　　　　　二、问题分析　　长江水质的评价指标要体现出不同污染物，同种污染物不同的量对水质分类的影响，如果仅仅通过单因子评价[5]，即将各因子依次与给出的水质分级标准进行比较，给出每个因子的级别，从中选取最劣因子的级别作为该水质的级别评价，这样对于水质的评价有可能会出现以偏盖全的结果。因此需建立综合考虑各影响因子的联系和相关性的评价模型，综合评价水质级别。　　通常认为一个观测站（地区）的水质污染主要来自于本地区的排污和上游未完全降解

7、的污水。若在一段没有新污染排入的流域中，其污染物是由上游漂留下来的，污染物受到自然降解作用，污染物的质量变化在流域的漂流进程中随时间的推移呈平稳下降的趋势线。若在流域某处打破了污染物质量变化的趋势线，就说明该处排入了新的污染物而作为一个污染源，使污染物质量变化的趋势变化越大，反映该处的排污量越大。我们就可以用这种方法来确定污染源的位置，并比较排污量大小。　　考虑到年总排污量与长江的年总流量之比和各类水质所占河长百分比之间有密切的联系，可以用多元线性回归的模型来反映两者间的关系，进一步求得在题目的约束条件下的未来年处理污水量。　　　　　　　　三、模型假设与符号说明