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《长江水质评价预测模型(黄海婷 刘文倩 陈丽嫦)》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、2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项
2、填写）：A我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：南方医科大学参赛队员(打印并签名)：1.刘文倩2.黄海婷3.陈丽嫦指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：李淑龙日期：2011年8月23日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：长江水质评价预测模型摘要本文针对中国第一长河--
3、--长江日趋严重的污染情况，作出量化的水质评价预测。分别从以下几个方面建立模型探究长江水质状况：定量建立水质综合评价模型，分析水质污染源，预测未来十年水质等级的发展趋势及每年可能需要处理的污水，最后对保护长江水提出了切实可行的建议。针对问题一，本文基于主成分分析将四个检测指标综合成一个水质评价函数。利用SPSS软件,将长江沿线17个观测站（地区）近两年多四个主要水质检测指标数据进行主成分分析,求得由这四个指标构成的几个相互独立的主成分Zi,最后用各主成分的贡献率作为权重,建立综合评价函数F(Zi),函数值与水质污染程度成正比。我们将分类指标值
4、带入评价函数，得到一类至五类的水质评价界值为-270.54，-203.12，-92.65，25.76，179.77。再分别计算17个城市从2003年6月到2005年9月平均每个月的水质污染评价值,从而评定长江各地区近两年的水质,看出大部分水质处于Ⅲ类和Ⅳ类,说明长江总体水质并不理想，而江西南昌滁槎水质污染较为严重,江西九江河西水厂水质较优。针对问题二,本文设一个观测站（地区）的水质污染数据是由本地区的排污量与上游流入本地区的污水量相加，并减去流入到下游的污水量，同时考虑到长江的自然净化能力，建立各观测站近一年多实际排放的高锰酸盐和氨氮污染物平
5、均浓度的模型。利用MATLAB，计算各观测站的污染物浓度，比较得到四川攀枝花和湖南岳阳污染物浓度值明显高于其他地区，故可认为四川攀枝花和湖南岳阳为污染源。针对问题三，本文采用灰色理论,依照过去十年长江污染的主要统计数据,对长江未来水质污染的发展趋势做出预测分析。利用MATLAB，通过对过去十年六类水质等级的百分比作灰色预测，分别得到六类水质等级百分比的模型。对模型得到的数据逆生成，即累减还原为，从而预测未来十年六类水质等级分别所占的百分比，并根据作图得到，Ⅰ类，Ⅲ类，Ⅳ类呈现逐年降低的趋势，降低速度较慢；而Ⅱ类，Ⅴ类，劣Ⅴ类呈现逐年升高的趋势
6、，其中劣Ⅴ类增长得最快，其次是Ⅱ类，最慢的是Ⅴ类。从此趋势我们可以看出长江污染情况越来越严重，令人担忧。针对问题四，本文通过线性回归预测未来十年长江干流每年的废水排放总量和废水排放控制量，得到未来十年内为达到污水排放量标准，长江干流流域需处理的污水量。利用SPSS软件,本文建立了时间与废水排放总量的线性回归模型，预测未来10年的废水排放总量。然后建立Ⅳ类与Ⅴ类水总和、劣Ⅴ类水与废水排放总量的线性回归模型，根据题意带入排污标准值求得每年废水排放控制量为211.12亿吨。最后用每年废水排放总量和废水排放控制量做差，得到2005年到2014年每年需
7、要处理的污水量（亿吨）依次为：80.11，92.97，105.84，118.70，131.56，144.43，157.29，170.16，183.02，195.88.问题五,本文根据所建立的模型和计算所得的结果,看出长江流域水质堪忧,故给出了以下建议:加强水资源保护法律法规体系建设，强化水功能区管理，加强入河排污口监督管理和入河污染物总量控制，加强饮用水水源安全保障，提升应急监控能力，加强水生态系统保护与修复工作。本文模型简单易懂，容易推广，所得结果正确，对生产应用具有指导意义。关键词：主成分分析MATLAB灰色理论线性回归预测18一、问题的
8、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，对于我国大江大河水资源的保护和治理应是重中之重。专家们呼吁：“以人为本，建设文明和谐社会，改善人与自然的环境
