长江水质的评价.doc

长江水质的评价和预测
一、摘要
文章在已有数据的基础上,建立了水质依靠流量、流速和解降系数的数学模型,找出了污染源的所在地。建立一元线性回归模型,对后十年污水治理做出了预测。利用,语言程序进行求解。得出了有关结论。
针对问题一,根据03,、04年长江流域的水质报告表,对长江近两年的水质情况的综合评价是:饮用水占,非饮用水。对每个地区近两年的的水质情况进行统计,找出该地区污染种类出现的频率是:Ⅰ类水比例为30%、Ⅱ类水比例为23%、Ⅲ类水比例为20%、Ⅳ类水比例小于1%、Ⅴ类水比例为30%、劣Ⅴ类水比例小于2%。因此水质评价和污染频率推测污染情况相当严重。
针对问题二,根据主要的污染物在各个观测点的观测数据,建立水质依靠流量、流速和降解系数的数学模型。对长江干流沿岸各个地段的排污量进行统计,找出了该地区污染源所在地区:长江中游湖北宜昌至湖南岳阳段。
针对问题三,根据各年的的废水排放总量,采用一元线性回归模型找出废水排放量总量与年份之间的关系。根据附件4污水排放量,对未来十年废水排放总量占长江总流量比例进行预测。从预测结果中,发现污水百分比呈逐年上升的趋势(从2005年的到2014年的),由此说明长江污水的处理迫在眉睫。
针对问题四,依照过去10年的Ⅳ类、Ⅴ类水和Ⅵ类水的统计数据,通过数据拟合构建了一元线性回归模型、预测的未来十年Ⅳ类、Ⅴ类水和Ⅵ水占长江总水量的百分比。引入流量的概念,得到长江的总流量HS。从而求出未来十年每年需要处理的污水量为:。
针对问题五,提出了解决长江水质污染问题从四个方面着手的方案:沿长江工厂的整治,民众意识的唤醒,上游植被的保护,以及法律的硬性要求。
关键词: 模糊综合评价法微分方程权重线性回归模型
二、问题的提出
题目给出长江沿线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。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。水质量由国标()给出的《地表水环境质量标准》衡量,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类为可饮用水。
问题一: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。
问题二:研究、分析长江干流近年一年多主要污染物高锰酸盐和氨氮的污染源主要在哪些地区。
问题三: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。
问题四:根据预测分析,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。
问题五:对解决长江水质污染问题提出切实可行的建议和意见。

三、模型的假设
。
,不考虑河宽,水深,横断面。
3.. (单位:1/天)。
4..一个观测站的水质污染主要来自本地区的排污和上游的污水,河水在通过观测点后立即被混入下段区域的污水。
四、符号的说明
溶解氧 
酸碱指数
高锰酸盐
氨氮
表4-1
问题的分析
针对问题一的分析:附表3中给出了长江上17个观测点在28个月的观测值。要对整个长江的水质情况作出综合评价就要先对这17个观测点水质情况作出评价,然后由17个观测点的评价平均值对长江的水质情况作出定量的综合评价。在处理17个观测点的数据时,认为在28个月测量的28组数据是观测点的样本,作出水质的综合评价。由于观测点分布在干流或支流上,所以通过不同位置的水质情况推测出长江水质情况。
针对问题二的分析: 污染源就是排放的污染物较多的地方,要得出某个地区排放的污染物的量,就必须求出这个地区排出污水的浓度和排出的污水量。假设这个地区所有的污水都汇集到观测点附近排放,又因为一个地区的水质污染主要来自于本地区的排污和上游的污水,所以我们可以根据上一个地区的江水流量、污水浓度和本地区的江水流量、污水浓度计算这个点的污水浓度。
针对问题三的分析:要对长江未来水质污染的发展趋势. 假定排污口分别位于江段上游和下游的情况下。取均值作为江段单位时间排污量。在对长江未来水质污染的发展趋势作预测时,通过可饮用水(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类)和污染水(Ⅳ类、Ⅴ类)的比例变化来进行分析。建立排污量与时间的灰色预测模型,得出未来10年的排污量。建立可饮用水和污染水与总流量和排污量的二元线性回归预测模型,从得到的结果看,可饮用水的比例逐年减少,水污染愈来愈严重。
针对问题四的分析:关于未来10年污水处理量,主要在问题3的基础上。得出长江的极限载污量,与预测排污量相减,求得每年需要的污水量。
针对问题五的分析:对于生活污水也需要进行一定的控制;长江上游地区植树造林制定促进循环经济发展的