mathorcup数学建模挑战赛获奖论文-第6届_成都理工大学二等奖A题.pdf

### mathorcup数学建模挑战赛获奖论文-第6届_成都理工大学二等奖A题 #### 知识点解析 **1. 概述** 本文档是关于mathorcup数学建模挑战赛的一项获奖作品，主要探讨了淡水养殖池塘中水华的发生机理及其控制方法。该作品荣获第六届mathorcup数学建模挑战赛成都理工大学赛区二等奖。 **2. 淡水养殖池塘水华发生及池水净化处理研究** ##### 2.1 水华的发生原因 - **研究背景**：近年来，由于水质污染等因素，淡水养殖池塘频繁出现水华现象，这对养殖环境造成了严重影响。 - **主要研究内容**：本研究通过对池塘的主要理化因子、浮游生物数据以及鱼虾生长情况的分析，探索水华发生的原因及控制措施。 ##### 2.2 理化因子分析 - **目标**：分析池水、间隙水与底泥中常见的理化因子之间的关系。 - **方法**： - 绘制常见理化因子含量变化的折线图。 - 计算Pearson相关系数。 - 使用SAS进行典型相关分析。 - **结论**： - 池水与间隙水之间的理化因子几乎无联系。 - 间隙水与底泥之间的理化因子具有较高的相关性。 - 通过典型相关分析，进一步确认了两者之间的一一对应关系。 ##### 2.3 水质评价 - **目的**：评估不同池塘对水体质量的影响。 - **方法**： - 运用Topsis模型进行综合评价。 - 建立综合污染指数模型。 - 参照《地表水环境质量标准》计算综合污染指数。 - **结果**： - 池塘3污染最严重，可能与其面积不合理有关。 - 虾池的水华情况比鱼池更严重，这与鲢鱼能摄食浮游植物有关。 ##### 2.4 浮游植物密度模型 - **目标**：建立浮游植物密度与主要理化因子之间的关系模型。 - **方法**： - 用MATLAB进行灰色关联分析，筛选影响浮游植物密度的主要因素。 - 建立回归模型，考虑主要理化因子和时间变量。 - 用灰色GM(1,1)模型预测未来水华发生情况。 - **结论**： - 通过模型分析确定了水华爆发的时间。 - 预测结果显示，池塘1和3在未来可能会发生较为严重的水华。 ##### 2.5 鱼体重与体长关系模型 - **目标**：建立鱼体长与体重之间的关系模型，用于计算换养鱼的数量。 - **方法**： - 根据鱼的生长比速公式、浮游植物超标质量等因素建立模型。 - 考虑最佳养殖密度限制，计算净化所需时间。 - 提出机械收获法和絮凝沉淀法作为辅助策略。 - **结论**： - 池塘1至少需要10周完成净化。 - 池塘2至少需要6周完成净化。 ##### 2.6 生态养殖模式 - **目的**：构建有效的生态养殖模式，实现淡水养殖水体的自净化。 - **方法**： - 运用综合控制法和互生互养原理。 - 针对鱼塘和虾塘的不同特点设计相应模式。 - **结论**： - 通过合理的生态模式设计，可以使淡水养殖生态系统达到良好的平衡状态。 **3. 总结** 本文通过对淡水养殖池塘中水华发生原因的深入探究，结合数学建模的方法，提出了一系列有效的控制和预防措施。这些成果不仅有助于提高淡水养殖的产量，还能有效减轻环境污染问题，对于推动可持续发展具有重要意义。此外，该研究还展示了数学建模在解决实际问题中的重要作用，为相关领域的研究人员提供了宝贵的参考案例。