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2024-04-17
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长江水质的评价和预测
孙伟伟、周青菁、陶金晶
指导教师：施庆生 宫宁生
摘 要
随着社会经济的快速发展，各行各业的用水量迅猛增长，污水排放量也随之
增加虽然，诸多专家呼吁：保护水资源，减少污染，改善生存资源。但是更多的
人还未清醒地认识到这一点。通过对长江水质的评价和预测，使人们认识到长江
水质污染的日趋严重，污水处理可不容缓。
本文对长江水质的研究作了如下几个工作：
1. 考虑到平均污染指数，最大污染指数，超三类频率对，长江各地区污染
的影响，用三参量综合评价指数表示长江各观察站近两年多的平均污染指数，，
对长江水质做出综合评价，得出各地的综合评价指数，分析出各地区的污染状况。
2.用干流上相邻观测点间河段上污染的高锰酸盐、氨氮的量（kg/每天）,来
评价该河段的污染状况，分析污染严重的地区，得出近一年来长江干流地区污染
物高锰酸盐和氨氮污染源在湖北宜昌南津关至湖南岳阳城陵矶那一段。
3.由于废水排放量，各类水的百分比是经过分析，计算统计而得到的，考虑
到原始数据呈现出离散性，随机性大，是灰色量，难以用数学模型表示，所以根
据灰度原理，用灰度预测模型来处理数据，减少原始数据的随机性影响，用预测
未来 10 年长江的废水排量，得到未来 10 年长江废水排放量为 303.0122，
322.5221,343.2881，365.3912, 388.9175, 413.9585, 440.6118, 468.9812, 499.1772,
531.3174;单位(亿吨)未来 10 年饮用水的百分比预测值为 69.6138, 67.9003, 65.3197 ,
65.0212 , 64.0009,61.9120,59.6219,58.2193,57.8577,56.0467;未来 10 年 IV,V,类水百分的
预 测 值 为 18.5750, 18.7455, 19.6949,19.0292,18.9873,20.3330,
21.9018,22.2505,21.6834,22.6463;单位(%)
4．用干流中处理的主要污染物的质量对总的污染的质量的比等于处理的废
水量对总的废水量的比的模型，根据以上得到的每年的废水排放量来预测未来十
年间每年处理的废水量得出未来 10 年处理的废水量分别为 71.3509 82.865
99.7823 105.3218 111.6537 119.1223 136.3042 160.8611 154.4191
166.7386/单位(亿吨))。
5. 根据上面的模型,我们建议 对目前污染严重地区抓紧实施水污染防治重
点措施：一是加快对题 1 和题 2 中求出的重点污染区（第 3—4 段和 2-3 段）的
综合治理，二是抓好对题 1 种解出的 3 条污染支流(赣江、岷江、湘江)综合治理，
三是切实抓紧“白色污染”防治。与此同时，三峡工程和南水北调工程建设、长
江三角洲地区经济社会的快速发展，相关地区的水资源保护将更为重要，应重点
关注，并采取综合措施，切实加强三峡水库水资源保护、南水北调中线水源地(丹
江口水库)水资源保护、长江口水资源保护和水生态系统保护
关键字：三参量、灰度分析、残差
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