13 组 聂本武(建模)张丰宇(写作)
长江水质的评价与预测摘要本文讨论如何设计对长江水质污染情况进行综合评价,对各个地区水质污染状况分析,并判断出污染物高锰酸盐和氨氮的主要污染源,以及对未来水质情况进行预测的模型,然后根据预测的情况对长江未来的水质情况采取切实可行的治理方案,并提出合理的建议与意见
根据题目附件中已有的数据和搜集的一些综合评价和预测模型,并根据实际情况作了适当的假设,对不同要求的题目建立了不同模型并进行了较为完整的求解
对于问题一: 题目要求对长江水质污染情况做出定量的综合评价
根据题目要求建立了模糊综合评价模型(模型一)来评价长江水质
本文首先对附件3 中—这两年多来17个观测站 28 个月的水质数据进行处理, 分别求出各个观测站水质处于各类污染的隶属度,建立单因子模糊评价矩阵,结合评价指标的权系数向量,求出反映17 个观测站水质状况的模糊综合评价矩阵,并进行归一化处理
评价结果为:长江全流域I 类水质断面占 %,II 类水断面 %,III 类水断面 %,IV 类水断面 %,V 类水断面 %,并得到各地区的水质情况
对于问题二: 题目要求判断出污染物高锰酸盐和氨氮的主要污染源
根据题目要求建立了稳态一维对流扩散水质模型(模型二)
本文首先利用附件3 中给出的相关数据,求出长江干流 6 个江段高锰酸盐和氨氮的污染量, 再结合支流的地理位置及支流观测站的污染浓度数据, 分析相关图像
最后得出长江干流近一年多主要污染物高锰酸盐和氨氮的污染源均主要分布在: 湖北宜昌至湖南岳阳江段、 重庆朱沱至湖北宜昌江段以及四川乐山地区
对于问题三:题目要求预测未来10 年的水质情况
根据题目要求建立了GM(1,1)模型(模型三)
本文首先利用灰色系统理论对长江未来水质污染的发展趋势做出预测,然后用 1996— 2004 年的模拟值、残差对报告表进行检验
经检验可知预测结果