長江水質(zhì)綜合評價模型論文

1、<p>　　2013高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽</p><p><b>　　承諾書</b></p><p>　　我們仔細(xì)閱讀了《全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽章程》和《全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽參賽規(guī)則》（以下簡稱為“競賽章程和參賽規(guī)則”，可從全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽網(wǎng)站下載）。</p><p>　　我們完全明白，在競賽開始后參賽隊(duì)員不能以任何

2、方式（包括電話、電子郵件、網(wǎng)上咨詢等）與隊(duì)外的任何人（包括指導(dǎo)教師）研究、討論與賽題有關(guān)的問題。</p><p>　　我們知道，抄襲別人的成果是違反競賽章程和參賽規(guī)則的，如果引用別人的成果或其他公開的資料（包括網(wǎng)上查到的資料），必須按照規(guī)定的參考文獻(xiàn)的表述方式在正文引用處和參考文獻(xiàn)中明確列出。</p><p>　　我們鄭重承諾，嚴(yán)格遵守競賽章程和參賽規(guī)則，以保證競賽的公正、公平性。如有違反

3、競賽章程和參賽規(guī)則的行為，我們將受到嚴(yán)肅處理。</p><p>　　我們授權(quán)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組委會，可將我們的論文以任何形式進(jìn)行公開展示（包括進(jìn)行網(wǎng)上公示，在書籍、期刊和其他媒體進(jìn)行正式或非正式發(fā)表等）。</p><p>　　我們參賽選擇的題號是（從A/B/C/D中選擇一項(xiàng)填寫）：</p><p>　　我們的參賽報名號為（如果賽區(qū)設(shè)置報名號的話）：</p

4、><p>　　所屬學(xué)校（請?zhí)顚懲暾娜?lt;/p><p>　　參賽隊(duì)員(打印并簽名)：1.</p><p><b>　　2.</b></p><p><b>　　3.</b></p><p>　　指導(dǎo)教師或指導(dǎo)教師組負(fù)責(zé)人(打印并簽名)：</p><p&g

5、t;　?。ㄕ撐募堎|(zhì)版與電子版中的以上信息必須一致，只是電子版中無需簽名。以上內(nèi)容請仔細(xì)核對，提交后將不再允許做任何修改。如填寫錯誤，論文可能被取消評獎資格。）</p><p><b>　　日期：年月日</b></p><p>　　賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)行編號）：</p><p>　　2013高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽</p

6、><p><b>　　編號專用頁</b></p><p>　　賽區(qū)評閱編號（由賽區(qū)組委會評閱前進(jìn)行編號）：</p><p>　　賽區(qū)評閱記錄（可供賽區(qū)評閱時使用）：</p><p>　　全國統(tǒng)一編號（由賽區(qū)組委會送交全國前編號）：</p><p>　　全國評閱編號（由全國組委會評閱前進(jìn)行編號）：<

7、;/p><p>　　長江水質(zhì)評價及預(yù)測模型的建立與分析</p><p><b>　　一摘要</b></p><p>　　水資源污染日趨嚴(yán)重，本文僅就長江流域若干觀測點(diǎn)的最近10年的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，探討水資源污染的預(yù)測與控制的問題。</p><p>　　針對問題一、我們首先采用模糊綜合評判法進(jìn)行評價，通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行歸

8、一化綜合處理，確定了水質(zhì)新的綜合評判指標(biāo)函數(shù)Ψ。在對整個長江流域所有觀測站的位置關(guān)系作一定的簡化假設(shè)后,得到長江綜合評定函數(shù)值Ψ=,水質(zhì)為良好,對各觀測點(diǎn)水質(zhì)情況給出相應(yīng)的評價：主要污染的為四川樂山崛江大橋和江西南昌滁搓,主要污染物為氨氮。</p><p>　　針對問題二、考慮到江水的流動性和自降解性，測點(diǎn)濃度不能與污染源等同起來，所以我們把每個監(jiān)測值看作是由上游對它的影響和本地污染兩部分組成的。所以我們考慮水流

9、速度、測點(diǎn)間距計算出降解次數(shù)，進(jìn)而計算出一個測點(diǎn)對下一個測點(diǎn)的影響度，通過減去來自上游的影響進(jìn)而求出每個測點(diǎn)的本地污染度。這樣就可以通過比較本地污染度找出主要污染源了。具體計算出主要污染源有:江西南昌滁槎、四川瀘州沱江二橋、四川樂山岷江大橋、湖南長沙新港、湖南岳陽城陵磯、重慶朱沱、湖南岳陽樓等地區(qū)。</p><p>　　針對問題三、問題要求預(yù)測未來十年的水質(zhì)污染趨勢，我們用預(yù)測未來10年中六種水的比例來評價水質(zhì)污

10、染趨勢。具體用灰色系統(tǒng)方法進(jìn)行預(yù)測。又由于每年的總評價河長不一樣，所以不能直接預(yù)測，但是比例是不會變的，我們把10年的六種水的比例用同一個總價河長（我們假定為10000）轉(zhuǎn)化。再進(jìn)行預(yù)測，得出未來10年的六種水的河長，然后再轉(zhuǎn)化為比例值?？梢钥闯鑫磥?0年長江劣Ⅴ類水越來多，污染越來越嚴(yán)重。</p><p>　　針對問題四、我們把6種水重新分為3類：清潔水（I、Ⅱ和Ⅲ）、污染水（Ⅳ和Ⅴ）、劣質(zhì)水（Ⅴ）。用灰色系統(tǒng)

11、方法預(yù)測未來10年原6種水的比例，折算出新3類水的比例，建立廢水率與3類水比例的逐步回歸模型，確定未來10年每一年廢水率與各種水比例之間的回歸方程。然后根據(jù)回歸方程得到在控制狀態(tài)下（Ⅳ和Ⅴ類不超過20%、劣Ⅴ類沒有）的廢水率，然后與不加控制的預(yù)測值進(jìn)行比較，得到需要處理的廢水量（億噸）。</p><p>　　針對問題五、根據(jù)我們所做模型的分析和預(yù)測結(jié)果，以及目前我國治理長江水質(zhì)污染的現(xiàn)狀給出：合理制定工業(yè)發(fā)展規(guī)劃

12、、污水處理設(shè)施的利用、控制排污總量、加大執(zhí)法力度等四點(diǎn)建議和意見。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水質(zhì)評價 模糊綜合評價 綜合指數(shù)評價 灰色系統(tǒng) 逐步回歸</p><p><b>　　二問題的重述、提出</b></p><p>　　針對問題一根據(jù)長江近兩年多的水質(zhì)情況做出定量綜合評價，并且各地區(qū)水質(zhì)的污染狀況。需要我們中各種物質(zhì)的濃度進(jìn)行測定

13、，分析是否超過某個標(biāo)準(zhǔn)的過程。題目中只給出了4種物質(zhì)作為評價指標(biāo)。通過查閱資料我們知道一般分析水質(zhì)情況的方法有指數(shù)評價法、模糊評價法、灰色評價法、物元分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法等諸多方法[1]。我們在這里先用模糊評價法作出評價，然后用比較簡單常用的指數(shù)評價法進(jìn)行驗(yàn)證。</p><p>　　針對問題二通過對長江干流近一年多主要污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的研究、分析，判斷這兩個污染源主要在哪些地區(qū)，需要我們根據(jù)附件三提

14、供的各個測點(diǎn)的污染物的濃度值進(jìn)行分析，但是題目只給出了各個測點(diǎn)的污染物的濃度值，我們很容易理解一個測點(diǎn)的監(jiān)測值高不一定說明該點(diǎn)就是主要污染源。因?yàn)榻橇鲃拥模粋€測點(diǎn)的數(shù)據(jù)應(yīng)該包括兩個部分，即來自上游的污染物的影響和本地的污染物的濃度。各測點(diǎn)本地污染物的濃度才是我們考察的目標(biāo)。那么上游污染物對下測點(diǎn)的影響度該怎么計算呢？這就要考慮兩測點(diǎn)間距離、水流速度及污染物降解與上游污染物影響度之間的關(guān)系。</p><p>

15、　　針對問題三通過依照過去10年的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù)，不考慮治理措施，對長江未來水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢做出預(yù)測，分析未來10年的情況。需要我們根據(jù)歷史數(shù)據(jù)支持和題目所給數(shù)據(jù)的特點(diǎn)：過去10年每一年中6類水的比例，以及水流量總量及排污量等不確定因素。我們可以灰色系統(tǒng)方法進(jìn)行預(yù)測。且用一年中6類水的比例也可充分表明水質(zhì)狀況。</p><p>　　針對問題四通過根據(jù)我們的預(yù)測分析，要求未來10年內(nèi)每年長江干流的Ⅳ類和Ⅴ類水的比例

16、控制在20%以內(nèi)，且沒有劣Ⅴ類水,計算出每年需要處理污水的量。需要我們在問題三的預(yù)測中知道6類水的比例反映水質(zhì)污染的程度，且題目也是要求我們通過對污水的處理達(dá)到對6類水的比例進(jìn)行控制的目的，即6類水的比例是我們的控制目標(biāo)，污水量是我們的控制點(diǎn)。所以我們要先找到污水量與6類水比例之間的關(guān)系，我們采用多元回歸對污水排放比例和6類水的比例進(jìn)行逐步回歸分析，這樣我們可以得到一個回歸方程，它就是我們要找排污比例與6類水比例之間的關(guān)系式，通過它我們

17、就可以在給定控制標(biāo)準(zhǔn)下的污水排放上限，然后跟我們預(yù)測的不加控制的排污量比較就得到了需要處理的污水量。</p><p>　　針對問題五提出我們對解決長江水質(zhì)污染問題切實(shí)可行的建議和意見。需要我們從實(shí)際出發(fā)了解長江水質(zhì)污染問題的根本所在，提出合理化建議。</p><p>　　題目附件中給出了解決上述問題的各類數(shù)據(jù)：</p><p>　　附件3給出了長江沿線17個觀測站(

18、地區(qū))近兩年多主要水質(zhì)指標(biāo)的檢測數(shù)據(jù)，以及干流上7個觀測站近一年多的基本數(shù)據(jù)(站點(diǎn)距離、水流量和水流速);</p><p>　　附件4是“1995~2004年長江流域水質(zhì)報告”給出的主要統(tǒng)計數(shù)據(jù);</p><p>　　附表是《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中4個主要項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類為可飲用水。污染物高錳酸鹽指數(shù)和氨氮的降解系數(shù)，考慮取0.2(單位：1/天)。</p>&l

19、t;p>　　已知條件：通常認(rèn)為一個觀測站（地區(qū)）的水質(zhì)污染主要來自于本地區(qū)的排污和上游的污水；污染物都有一定的自然凈化能力(指標(biāo)稱為降解系數(shù))；自然凈化能力可以認(rèn)為是近似均勻的。</p><p><b>　　三符號說明</b></p><p><b>　　四基本假設(shè)</b></p><p>　　1.假設(shè)污染物排放入長

20、江后迅速混合在水中。</p><p>　　2.假設(shè)我們研究的長江是一條平直的河流。</p><p>　　3.假設(shè)各檢測指標(biāo)無相互作用。</p><p>　　4.假設(shè)一個地區(qū)的污染只來自于上游的污水和本地區(qū)的排污。</p><p>　　5.假設(shè)預(yù)測不考慮突變因素，如洪水、干旱等。</p><p>　　6.假設(shè)溶解氧(DO

21、)濃度越高水質(zhì)越好，不考慮過含氧情況。</p><p>　　7.假設(shè)所給數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。</p><p>　　8.假設(shè)水質(zhì)狀況只與題目給我們的 4 個項(xiàng)目有關(guān)，不考慮其他項(xiàng)目</p><p><b>　　五模型的建立和求解</b></p><p>　　5.1長江水質(zhì)的綜合評價模型</p><p>　

22、　5.1.1數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理和綜合</p><p>　　(此段概念說明，如在二問題中的筆墨較多，則可有可無。)</p><p>　　按照上述要求,根據(jù)附表中提供的項(xiàng) 目標(biāo)準(zhǔn)限值,對數(shù)據(jù)歸一化處理: 以一個觀測點(diǎn)某一時刻為例,依次記四個項(xiàng)目指標(biāo)的實(shí)際測量值為, 歸一化的水質(zhì)指標(biāo)值 </p><p>　　1）溶解氧的處理 首先將數(shù)據(jù)作極小化處理，即令倒數(shù)變換 ，然后通過

23、極差變換將其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，即令</p><p>　　2)指標(biāo)高錳酸鹽指數(shù)的處理 對所有高錳酸鹽數(shù)據(jù)作極差處將其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，即令 </p><p>　　3) 指標(biāo)氨氮的處理 對所有氨氮數(shù)據(jù)作極差處理，將其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，即令</p><p>　　4) 指標(biāo)值的處理 值 (

24、酸堿度 )的大小反映出水質(zhì)呈酸堿性的程度。通常的水生物都適應(yīng)于中性水質(zhì)，即酸堿度的平衡值 (值略大于 )，在這里不妨取正常值，偏離值越大水質(zhì)就越壞 。為此，對所有的 值數(shù)據(jù)作均值差處理將其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，即令</p><p><b>　　。</b></p><p>　　記為第i個觀測點(diǎn)第j個月的水質(zhì)綜合指標(biāo)值，為第個個觀測點(diǎn)第個月歸一化后的水質(zhì)指標(biāo)值，考慮不同項(xiàng)目指標(biāo)對水

25、質(zhì)影響程度的不同，將四個項(xiàng)目指標(biāo)的權(quán)重設(shè)為，水質(zhì)綜合指標(biāo)值的表達(dá)</p><p><b>　　() (5) </b></p><p>　　5.1.2單個觀測點(diǎn)水質(zhì)的評估向量和長江全流域水質(zhì)的綜合評價</p><p>　　知道了一個觀測點(diǎn)28個月份的水質(zhì)綜合指標(biāo)，要求對該觀測點(diǎn)的綜合評價能夠反映水質(zhì)情況、是否可飲用和可飲用的程度等目標(biāo)。由此構(gòu)

26、造個觀測點(diǎn)水質(zhì)綜合指標(biāo)向量Qi=[Qi1,Qi2],其中 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　為第個觀測站水質(zhì)的綜合值，Qi2為第個觀測站水質(zhì)為不可飲用水的月份個數(shù)。假設(shè)一個觀測站代表一塊水域，設(shè)該水域內(nèi)水質(zhì)均勻，水量為, 17個觀測站代表的水域覆蓋了整個長江流域且不重復(fù)覆蓋，構(gòu)造整個長江流域水質(zhì)綜合評價函數(shù)為</p><

27、;p>　　ψ= (6)</p><p>　　權(quán)重的確定是參照附件 3 中的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計 28 組數(shù)據(jù)中“主要污染指標(biāo)中”各 指標(biāo)出現(xiàn)次數(shù)，依據(jù)次數(shù)越多，權(quán)重越大的思想計算各權(quán)重取a1=0.2,a2=a3=0.35,a4=0.1,根據(jù)（5）式計算四個項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的綜合指標(biāo)，同時考慮水質(zhì)污染月份的個數(shù)，將其分類對應(yīng)為優(yōu)質(zhì)

28、，良好，輕微污染，污染和嚴(yán)重污染，則得到水質(zhì)污染的劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。</p><p>　　根據(jù)式對個月的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理求得, 然后計算水質(zhì)綜合指標(biāo)Qi=[Qi1,Qi2], 結(jié)合表的水質(zhì)綜合指標(biāo)分類限值 , 即可對各觀測點(diǎn)水質(zhì)情況給出相應(yīng)的評價:主要污染的為四川樂山崛江大橋和江西南昌滁搓,主要污染物為氨氮。對于整個長江流域的水質(zhì)的綜合評定,關(guān)鍵在于如何確定,已知主干流和各觀測點(diǎn)的相對位置關(guān)系如圖所示 </

29、p><p>　　設(shè)每一個觀測點(diǎn)對應(yīng)的水域長度為,對應(yīng)水流橫截面積為,則有</p><p><b>　　(7)</b></p><p>　　考慮支流的,有如下假設(shè): </p><p>　　1)干流相鄰兩個觀測站的水流橫截面積之差 , 即為兩觀測站間所有支流水流橫截面積之和；</p><p>　　2）兩觀

30、測站之間所有支流水流的橫截面積相等；</p><p>　　3）支流匯入干流的水量在下一個觀測點(diǎn)處瞬間與干流水質(zhì)均勻混合 , 即在支流進(jìn)入干流到下一個觀測點(diǎn)水質(zhì)不混合；</p><p>　　4）對于支流對應(yīng)水域的長度,考慮觀測點(diǎn)與干流間的距離,根據(jù)觀察適當(dāng)賦值即可；</p><p>　　5）當(dāng)一個支流上有兩個觀測點(diǎn)時,認(rèn)為兩者對應(yīng)的水流截面積相等；</p>

31、<p>　　6）任意觀測站到下一個干流觀測站之間水質(zhì)均勻,與該觀測站水質(zhì)相同。</p><p>　　根據(jù)上述假設(shè)和處理結(jié)果,來確定所有觀測點(diǎn)的和。</p><p>　　對于干流觀測站對應(yīng)的可以根據(jù)附3-2(長江干流主要觀測站點(diǎn)的基本數(shù)據(jù))求得 。假設(shè)第個觀測點(diǎn)第個月的水流量為,第個觀測點(diǎn)第個月的水流速度為,則第個觀測點(diǎn)的平均水流截面積為</p><p>

32、;　　對于觀測站7, 其對應(yīng)的是該觀測點(diǎn)到長江入?？诘木嚯x,從圖上僅能知道,不妨設(shè),可以得到長江干流個各站點(diǎn)間距離和水流橫截面積。</p><p>　　對于支流上各觀測點(diǎn)的由觀測站到干流距離和干流入口處到下一干流觀測站距離共同決定,根據(jù)圖各觀測地點(diǎn)的相對位置關(guān)系確定。對于各支流觀測點(diǎn)的, 根據(jù)假設(shè),結(jié)合圖示位置關(guān)系 , 則有</p><p>　　結(jié)合的數(shù)值解得，但無法定量解得,考慮其它支流

33、的水流橫截面積情況,不妨令。</p><p>　　確定了所有觀測點(diǎn)的和, 利用(7)式和(6)式可得, 水質(zhì)為良好 。</p><p>　　5.2主要污染物CODMn和NH3-N的污染源分析</p><p>　　5.2.1因?yàn)橹Я骰ゲ桓蓴_且不受干流影響，所以支流可以先分離出來單獨(dú)考慮。</p><p>　　我們先找出長江支流個測點(diǎn)從年月到年月

34、個月中和兩項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)測數(shù)據(jù)， 然后求平均得到支流每個測點(diǎn)和的監(jiān)測值和 （見圖）</p><p>　　又由于和在項(xiàng)指標(biāo)中的權(quán)重為0.35和0.35，所以它們兩者之間的權(quán)重可以重新劃分為0.5和0.5。我們在把和分別進(jìn)行歸一，然后再加權(quán)平均得到綜合指標(biāo)。</p><p><b>　　用柱形圖表示</b></p><p><b>　　我們

35、取為比較標(biāo)準(zhǔn)。</b></p><p>　　可以看出污染較嚴(yán)重的測點(diǎn)依次是：測點(diǎn)（江西南昌滁槎）、測點(diǎn)（四川瀘州沱江二橋）、測點(diǎn)（四川樂山岷江大橋）、測點(diǎn)（湖南長沙新港）、測點(diǎn)（湖南岳陽樓）。 </p><p>　　因?yàn)楦鱾€支流之間是互不干擾的,所以我們可以初步判斷這個地區(qū)為主要污染源。</p><p>　　5.2.2然后我們再來考慮干流上的污染源。&

36、lt;/p><p>　　我們假設(shè)同一個測點(diǎn)上的監(jiān)測值在幾天之內(nèi)是不變的，也就是說，可以用同一時刻上上游的監(jiān)測值經(jīng)過幾天降解后的剩余兩表示其現(xiàn)時刻對下游的影響。</p><p>　　① 對干流各個測點(diǎn)間降解天數(shù)（次數(shù)） 的計算：</p><p>　　各測點(diǎn)水流速度（13 個月平均）。（單位由秒換算成天）</p><p>　　測點(diǎn)之間水流平均速度：&

37、lt;/p><p><b>　　各測點(diǎn)間距離：；</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　?、诟鶕?jù)表中數(shù)據(jù)算出干流各測點(diǎn)和 13個月的平均監(jiān)測值 和 </p><p>　　因?yàn)闆]有數(shù)據(jù)，我們在這里不考慮第一個測點(diǎn)上游對它的影響，認(rèn)為它的監(jiān)測值就</p&g

38、t;<p>　　等于本地污染。從第2點(diǎn)開始計算本地污染（降解）：</p><p>　　所以本地污染 和 的綜合評價指標(biāo) 為（先把 和進(jìn)行歸一，然后加權(quán)平均）：</p><p>　　用柱形圖表示（見圖 ）</p><p>　　因?yàn)楦闪魉|(zhì)整體情況優(yōu)于支流，所以在確定干流污染源時不能用支流的比較標(biāo)準(zhǔn)。我們?nèi)〉贸龈闪魑廴驹礊椋簻y點(diǎn)4（湖南岳陽城陵磯）、

39、測點(diǎn) 2（重慶朱沱）。</p><p>　　5.3對長江未來水質(zhì)污染的發(fā)展趨勢的預(yù)測分析</p><p>　　正文，總分形式寫。這個是一個小的總起段。</p><p>　　由于河流水質(zhì)狀況存在許多的影響因素， 而題中所給數(shù)據(jù)又十分有限，系統(tǒng)存在很強(qiáng)的不明確的因素，于是我們考慮用灰色系統(tǒng)法對其進(jìn)行分析和預(yù)測。，</p><p>　　灰色系統(tǒng)

40、模型是依據(jù)系統(tǒng)中已知的多種因素的綜合資料， 將此資料的時間序列按微分方程擬合去逼近上述時間序列所描述的動態(tài)過程， 進(jìn)而外推， 達(dá)到預(yù)測的目的。這種擬合得到的模型是時間序列的一階微分方程，因此，簡記為 模型。</p><p><b>　　建立 模型</b></p><p>　　給定原始時間 1995---2004 年資料列：</p><p>&l

41、t;b>　　=（</b></p><p>　　對坐 AGO 生成，有，，則</p><p>　　對作緊鄰均值生成，令</p><p><b>　　k=2,3…10</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　對上述 的參數(shù)a，b按下述

42、算式辨識：</p><p><b>　　基于與 ，有</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　將代入辨識算式，有</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>

43、　　得模型為</b></p><p><b>　　灰微分方程</b></p><p><b>　　白化方程</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　?、郯谆匠痰臅r間響應(yīng)式</p><p><b>　　得還

44、原方程</b></p><p>　　預(yù)測結(jié)果（見下表 ）</p><p>　　把預(yù)測值轉(zhuǎn)換成比例（見下表 ）：</p><p>　　未來 10 年長江水質(zhì)污染情況趨勢用折線圖表示（見下圖 ）</p><p>　　由圖可以輕易看出，劣Ⅴ類水在未來10年中上升趨勢很快，Ⅴ類水上升趨勢較慢，</p><p>　　

45、其它類水成下降趨勢。也就是說如果不加控制，長江水質(zhì)污染將會越來越嚴(yán)重。 </p><p>　　5.4對長江水資源污染的控制分析</p><p>　　在問題三中我們是對長江全流域的水質(zhì)情況做的預(yù)測。現(xiàn)在我們用同樣的方法用過去10年長江干流的數(shù)據(jù)預(yù)測未來10的6類水的比例，以及總流量和廢水排放量。 然后我們重新把水分為3大類：</p><p>　　清潔水：I類、Ⅱ類和Ⅲ

46、類 </p><p>　　污染水：Ⅳ類和Ⅴ類 </p><p><b>　　劣質(zhì)水：劣Ⅴ類 </b></p><p>　　各類比等于包含原類別的加和，所以3類水的比例，以及總流量和廢水排放量（見表）</p><p>　　然后根據(jù)廢水比例對三類水比例進(jìn)行逐步回歸分析，得出逐步回歸 方程。 按照題意，如果要控制污染水的比例在

47、以下，劣質(zhì)水為,所以將代入回歸方程可計算出廢水允許最大排放量 。那么需要處理的廢水量,。</p><p>　　5.5合理化建議和意見</p><p>　　5.5.1合理制定工業(yè)發(fā)展規(guī)劃</p><p>　　人口在增長，社會在發(fā)展。絕對阻止工業(yè)的發(fā)展是不現(xiàn)實(shí)的，我們能在控制工業(yè)發(fā)展規(guī)模一定的情況下，根據(jù)長江目前污染狀況，合理規(guī)劃工業(yè)的地理位置，使長江的生態(tài)生命力（降解

48、能力）達(dá)到最大。比如：在江西南昌滁槎地區(qū)，污染已經(jīng)很嚴(yán)重，工業(yè)發(fā)展規(guī)模就應(yīng)該相對減少。 </p><p>　　5.5.2污水處理設(shè)施的利用</p><p>　　中國目前有相當(dāng)一部分的污水處理場處于停止?fàn)顟B(tài)，沒有發(fā)揮作用，主要原因是處理費(fèi)用高，企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)利益的目的下以犧牲環(huán)境為代價。這就要求環(huán)保部門加大管理力度，不定期進(jìn)行檢查。加大處罰力度。 每個工業(yè)企業(yè)建立自己的處理廠，嚴(yán)格執(zhí)行許可證

49、排污制度。</p><p>　　5.5.3控制排污總量</p><p>　　一個地區(qū)的污水排放不僅要控制污染物濃度，還要控制總量，每個地區(qū)的總量上限根據(jù)水質(zhì)評測給出，總的排放量不能超過上限，否則就要關(guān)閉一些企業(yè)。 </p><p>　　5.5.4. 加大執(zhí)法力度</p><p>　　環(huán)境保護(hù)并非新鮮事物，法規(guī)已很健全，關(guān)鍵在于執(zhí)法不嚴(yán)。如果能

50、夠提高執(zhí)法人員的素質(zhì)，加強(qiáng)執(zhí)法力度，（對違法亂紀(jì)現(xiàn)象予以嚴(yán)辦！）還我山河指日可待。</p><p>　　六對問題進(jìn)行進(jìn)一步討論、改進(jìn)</p><p>　　對于水質(zhì)污染發(fā)展趨勢的預(yù)測分析 , 我們主要考慮的是 、 劣類水質(zhì)百分比的變化趨勢 , 為此 , 對模型作如下改進(jìn) ：1）將可飲用水 , 即 類水綜合考慮；2） 由于 類水沒有符合要求的線性回歸方程 , 同樣用取余的方法求得。</p

51、><p>　　根據(jù)根據(jù)前10 年數(shù)據(jù)對未來10 年水質(zhì)污染發(fā)展進(jìn)行預(yù)測 , 有以下結(jié)果：可飲用水呈逐年遞減的趨勢 , 10年以后劣類遞增的速率較快。長江流域水質(zhì)呈整體下降的趨勢 , 需要即時治理 。</p><p>　　七對本文所建模型評價</p><p>　　模糊綜合評判法所做的對長江沿岸17個城市28個月的平均值所做的綜合評價由于沒有考慮季節(jié)對它們的影響，時間方面具

52、有一定的局限性，同時由于題目給的評判水等級的項(xiàng)目只有4個，且PH值對其影響不大，所做出的評判難免有一定的誤差，但通過用總體說來該模型還是比較成功的。通過用原理簡單、常用的綜合指數(shù)評價模型進(jìn)行驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)結(jié)果吻合的很好，說明我們的模糊綜合評價法是客觀有效的。 逐步回歸模型通過連續(xù)使用預(yù)測數(shù)據(jù)不斷回歸得到 15 個不同的回歸方程，使所得到的結(jié)果更有說服力，避免了單一回歸方程計算未來10年的廢水率而帶來的誤差。 </p><

53、p><b>　　八參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 史曉新，夏軍，水環(huán)境質(zhì)量評價灰色模式識別模型及應(yīng)用， </p><p>　　http://www.syepi.com/hbkx/default.asp?cmd=show&id=397，2005-9-