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《全国一等奖 长江水质的评价和预测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、长江水质的评价和预测摘要本文对问题分别建立不同模型进行评价和预测，分析如下：问题一我们结合模糊综合评判（Kuzzy）模型和内梅罗（N.L.Nemerow）指数评价模型对长江近两年来水质情况进行了定量的综合的分析评价。统计结果表明近两年多来长江流域的水质状况一直处于轻度污染中。优于和达到Ⅲ类水质标准的月份有23个，占82.14％；符合Ⅳ类水质标准的月份有3个，占10.71％；符合Ⅴ类水质标准的月份有1个，占3.57％；无水质为劣Ⅴ类。江西南昌滁槎的污染最为严重最大梅罗污染指数达到8.110且长期处于超重度污染状态，该地区的水生态系统已遭受严重
2、破坏。问题二利用假设条件建立微分方程求解得到污染物浓度随时间的延长沿指数曲线逐渐减小，求解七个测站点近一年多，每个月污染物的排放量直观的发现最主要的污染物排放地是湖南岳阳高锰酸盐最大排放量达到6.4089kg/s，氨氮最大排放量达到6.5799kg/s、其次是湖北宜昌。问题三我们将灰色理论应用到水质预测模型建立了GM（1，1）模型，同时结合高斯的曲线拟合方法，成功的预测出未来10年不同等级水质占有的百分含量，利用时间响应函数对近10年回代检验，与实际数据比较误差都在0.09左右。问题四利用运用GM（1，1）模型预测未来10年的污水排放量和问
3、题三中的预测结果，建立模型进行求解，分别得出未来10年的污水处理量为29.0597，2.8190，36.6129，40.292743.8392，47.1466，50.0885，52.6148，54.6210，56.0455。问题五拯救长江，执法先行。加强执法人员和政府官员的弹劾力度，设立新的政绩评价准则让经济与环境利益并重，重视孩子的环保教育并且大力提倡“绿色中国”、“以法制国”才是真正有效可行的治污之略。关键词：模糊综合评判内梅罗污染指数灰色理论高斯曲线拟合-15-1、问题的重述水是人类赖以生存的资源，保护水资源就是保护我们自己。长江是我
4、国第一、世界第三大河流，长江水质的污染程度日趋严重。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。江河自身对污染物都有一定的自然净化能力，即污染物在水环境中通过物理降解、化学降解和生物降解等使水中污染物的浓度降低。反映江河自然净化能力的指标称为降解系数。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)。利用给出的长江沿线17个观测站（地区）近两年多主要水质指标的检测数据，以及干流上７个观测站近一年多的基本数据（
5、站点距离、水流量和水流速），分析解决提出的各类问题。2、问题一（1）、问题一的符号说明：：整个长江流域第x个测站点测得的第y个月第z个污染因素的浓度（mg/l）（x=1,2,…,17,y=1,2,…,28,z=1,2,3）；：第w个水质等级上第z个污染因子的标准浓度（mg/l）（z=1,2,3w=1,2,…6）；:第y个月第x个测站点的内梅罗污染指数；：第z个污染因子修正标准的平均值；：第y个月第z个污染因素修正值的平均值。（2）、问题一分析：问题提供的数据主要反映了三方面的内容即：水质划分等级标准、17个测站点在28个月份中主要污染物的浓
6、度和水质等级。而观测点水质等级的确定是由主要污染物的浓度决定的，因此为了对长江及各观测点作出定量的综合评价我们需要将主要污染物的浓度归一到一个比较量中。这个比较量就是内梅罗污染指数。建立出来的内梅罗指数评价模型可以快速而准确的反映出各测站点的水质污染状况，但是对于整个长江流域每个月份的水质等级还需要我们判断，因此我们评价整个长江流域的水质状况采用模糊综合评判模型。注明：虽然PH值是影响水质等级的因素之一，但是给出的所有PH值都在6——9正常范围内（即PH值对于水质等级几乎没有影响），所以在以后的问题讨论中我们不在将考虑PH值的影响。（3）、
7、模型的建立与求解：一）、模糊综合评价模型问题中的因素集：所研究的评价集（水质分级标准）：-15-权重集：其中：由于求加权平均值时，氧的指标越大水质越好，其余指标值越小水质越好，所以为统一各指标方向性和问题，将除DO外的指标取倒数，经过修正之后各项指标越大水质越好。表1给出2003年6月权重因子的计算结果，其他月份的计算与之相同这里不在累述。表1DOCODMnNH3-N6.66240.69344.81963.91670.18061.80560.5878810.2604560.374637=0.48070.21300.3063模糊矩阵（为隶属度
8、）：隶属度由隶属函数去确定，在处理此问题中选用了线形折线法构造隶属函数如下:对溶解氧（DO）：I级：0,=,1.II级：,1,.III级：1,-15-IV级：,1,.V级：,1,
