長(zhǎng)江水源調(diào)查報(bào)告-長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)

目錄/提綱：……
一、問(wèn)題的重述
二、模型假設(shè)
三、文中用到的符號(hào)及說(shuō)明
四、模型的建立與解答
二、要得出污染源主要位置用公式，再令e=,求出平均值
四、由對(duì)問(wèn)題三的解答，我們可以預(yù)測(cè)未來(lái)十年的水質(zhì)情況
（一）采用先進(jìn)技術(shù)減少排污
（二）整頓下水道，建設(shè)大規(guī)模污水處理廠
（三）合理利用水體自凈能力
五、模型的檢驗(yàn)與誤差分析
六、模型的評(píng)價(jià)
……

　　摘要為了根據(jù)所給的近十年長(zhǎng)江流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告及近兩年長(zhǎng)江流域主要城市水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告給出合理的長(zhǎng)江流域水質(zhì)污染改善方案，并盡可能地預(yù)測(cè)出今后十年內(nèi)長(zhǎng)江流域水質(zhì)惡化情況，我們建立了基于圖形分析的模型一和基于計(jì)算機(jī)模擬的模型二，并在模型擴(kuò)展中運(yùn)用已建成的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)對(duì)所得的結(jié)果和我們對(duì)于長(zhǎng)江流域水質(zhì)惡化進(jìn)行改善的想法進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
　　長(zhǎng)江流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告和長(zhǎng)江流域主要城市水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告中的數(shù)據(jù)是巨大的，所以如何有效地重組、利用已知數(shù)據(jù)是我們建立模型一的突破口。我們首先利用mathematica、matlab等相關(guān)數(shù)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立了一個(gè)以長(zhǎng)江干流水質(zhì)為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，利用灰色預(yù)測(cè)法和最小二乘法擬合出六類水質(zhì)的參數(shù)分布函數(shù)，進(jìn)而預(yù)測(cè)出未來(lái)十年的水質(zhì)狀況：可飲用水占比例為4.3％四五類水占比例為52.6％劣五類水占比例為43.1％。然后依此為參照值，再運(yùn)用時(shí)間序列模型的自回歸形式，預(yù)測(cè)了在控制水質(zhì)惡化的條件下，未來(lái)十年內(nèi)每年所需要處理的污水量。最后，運(yùn)用隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)的相關(guān)理論建立隨機(jī)規(guī)劃模型，給出概率靈敏度和誤差分析，進(jìn)而得出治理污染的最佳方案。我們也對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行了推廣和評(píng)價(jià)，指出了有效改進(jìn)方向。
　　一、問(wèn)題的重述
　　水
……（新文秘網(wǎng)http://120pk.cn省略840字，正式會(huì)員可完整閱讀）……　
預(yù)測(cè)分析，如果未來(lái)10年內(nèi)每年都要求長(zhǎng)江干流的ⅳ類和ⅴ類水的比例控制在20%以內(nèi)，且沒(méi)有劣ⅴ類水,那么每年需要處理多少污水？
　�。�5）你對(duì)解決長(zhǎng)江水質(zhì)污染問(wèn)題有什么切實(shí)可行的建議和意見
　　附表:《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（gb3838—2002）中4個(gè)主要項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值單位：mg/l
　　序
　　號(hào)
　　分類
　　標(biāo)準(zhǔn)值
　　項(xiàng)目
　�、☆�
　　ⅱ類
　�、ｎ�
　�、ゎ�
　�、ヮ�
　　劣ⅴ類
　　1
　　溶解氧(do)≥
　　7.5
　　（或飽和率90%）
　　6
　　5
　　3
　　2
　　0
　　2
　　高錳酸鹽指數(shù)(codmn)≤
　　2
　　4
　　6
　　10
　　15
　　∞
　　3
　　氨氮（nh3-n）≤
　　0.15
　　0.5
　　1.0
　　1.5
　　2.0
　　∞
　　4
　　ph值（無(wú)量綱）
　　6---9
　　二、模型假設(shè)
　　1）長(zhǎng)江干流的自然凈化能力可以認(rèn)為是近似均勻的。
　　2）要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的降解系數(shù)取0.2。
　　3）不考慮由于自然災(zāi)害所引起的特殊值。
　　4）假設(shè)各物質(zhì)間沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)。
　　5）假設(shè)長(zhǎng)江水的密度均為1g/cm^3。
　　6）不考慮人為因素在水體自凈過(guò)程中的作用,污染物除流出外不因腐爛沉積或其他任何方式從江中消失。
　　7）假設(shè)長(zhǎng)江主干流上的主要城市以外排入的污水的量少，可忽略不記。
　　8）流入江中的污染物能以很快的速度與江中的水均勻混合，也就是說(shuō)長(zhǎng)江的污染狀況與任何局部水體在長(zhǎng)江中的位置無(wú)關(guān)。
　　三、文中用到的符號(hào)及說(shuō)明
　　1）k表示降解系數(shù)
　　2）s表示站點(diǎn)之間的距離
　　3）v表示水流速
　　4）表示可被生物化學(xué)降解的污染物質(zhì)的溶度
　　5）d表示污水流過(guò)后的溶度
　　四、模型的建立與解答
　　一、為了做出定量的綜合分析，測(cè)定了17個(gè)地區(qū)兩年多的ph，do，codmn，nh3—n的值，為了能使有限次數(shù)的監(jiān)測(cè)來(lái)反映水質(zhì)的污染狀況的真實(shí)值，用算術(shù)平均值()表示集中趨勢(shì)，表示為
　　{式中：n——測(cè)定次數(shù)；*——第i次測(cè)量值（i=1,2,3,…n）}用算術(shù)平均值表示監(jiān)測(cè)結(jié)果適用于測(cè)量數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布的情況。反映了數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)，其他數(shù)據(jù)基本上以它對(duì)稱中心存在，所以用代表結(jié)果是相當(dāng)可靠的。
　　由上圖可知：長(zhǎng)江近兩年多的水質(zhì)情況雖然部分月份呈現(xiàn)比較好，但是總的趨勢(shì)還是下降的。
　　計(jì)算結(jié)果如表：
　　由上面的圖知，當(dāng)高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的折線相距越小，污染程度越高（如地區(qū)7、10、15）；相反，兩條折線相距越大，污染程度越�。ㄈ绲貐^(qū)9、11）。
　　二、要得出污染源主要位置用公式，再令e=,求出平均值。
　　從附件3中帶入數(shù)據(jù)，最后得到主要污染源在湖北宜昌到江西九江之間，據(jù)圖象還可得到在湖南岳陽(yáng)是最主要的污染源。
　　如圖所示：
　　圖1
　　圖2
　　（圖1表示氨氮，圖2表示高錳酸鹽的指數(shù)）
　　三、利用附件4中歷年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(各年的長(zhǎng)江總流量和廢水排放總量，繪制成圖表如下表所示：
　　年份
　　1995
　　1996
　　1997
　　1998
　　1999
　　2000
　　2001
　　2002
　　2003
　　2004
　　長(zhǎng)江總流量（億立方米）
　　9205
　　9513
　　9171.26
　　13127
　　9513
　　9924
　　8892.8
　　10210
　　9980
　　9405
　　廢水排放總量（億噸）
　　174
　　179
　　183
　　189
　　207
　　234
　　220.5
　　256
　　270
　　285
　　用mathmatice軟件作圖為：
　　注：由于1998年出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，故刪去此點(diǎn)，不做考慮。
　�。ㄆ渲袡M坐標(biāo)為1995~2004十個(gè)年份，縱坐標(biāo)為廢水占總流量的百分比）
　　依照過(guò)去十年的主要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)江未來(lái)水質(zhì)情況作了預(yù)測(cè)，采用了灰色預(yù)測(cè)的方法對(duì)未來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，灰色預(yù)測(cè)是以gm（1，n）模型為基礎(chǔ)
　　設(shè)=((1),(2),…,(n)),做1—ago，得=(*(1),*(2),…,*(n))=(*(1),*(1)+*(2),…,*(n-1)+ ……（未完，全文共4668字，當(dāng)前僅顯示2357字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《長(zhǎng)江水源調(diào)查報(bào)告-長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)》）