第22卷 第7期
2005年 12月
工 程 数 学 学 报
CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING MATHEM ATICS
文章编 ̄-:1005—3085(2005)07—0041—06
长江水质的评价预测模型
谯程骏, 张东辉, 张 敏
指导 教师: 教练组
(成都理工大学地球科学学院,成都 610059)
Vbl'22 NO.7
DOC.2005
编者按: 本文思路清晰,表述 流畅,文章特 点是;对 同水质指标用 不同方法做标准化 处理 .再综合评 价,主要污染
源位 置的确定和未来水质 发展趋 势预测等 问题 中均有 完整 的数学模 型。不足之 处是。没有 结合 长江水质 的整
体评价 。
摘 要: 奉问题是…个对长江的水质进行综合评 价、预测和控制的问题。首先对各项数据做归一化处理;再建 变权
函数 。确 定四项水质指标 的污染权值 ,进行动态加权 ,根据水质污染 的指标对长江l7个观测站每个 月的水质
排序;再用决策分析方法中的 Borda法对28个月进 行水质综合排序。先假定排污 口分别位于江段上游和下
游的情况 F。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(pc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lO年的排污量。建立W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 。关于未来lO年污水处理 量,主要在问题3的基础上 。得
小长江的极 限载污量 ,与预测排污量相减,求得每年需要的污水量。
关键 词:Borda法 ; 一维水质模型:祆色预测 :二元线性回归预测
分类号:AMS(20001 92C35 中图分类号:O212 文献标识码:A
1 问题重述及模型假设 (略)
2 问题分 析
问题l首先应采用合理的方法实现数据的标准化。其次建立变权函数,确定四项标准物的污
染度权值;根据水质综合的指标,对长江从上游到下游的17个观测点给出每个月的水质排序。
再用决策分析 方法对28个 月进行水质综合排序。
问题2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 。
把7个观测站点分为6个江段,计算各江段的排污量。利用一维水质模型可以得到每个江段中污
染物浓度变化,再通过假设排污口的位置,结合流量计算各江段的单位时间排污量。以此确定
主要污染源所 在江段。
问题3分两步解决本 问题:第一步建立长江排污量与时间(年)的数学模型:第二建立各级别
水 比例与总流量和排污量 的关系模型 。在 问题3已建模型 的基础上 ,问题4加上两个约束条件 ,
求解得 出长江的极限载 污量 ,进而求得每年需要处理的污 水量。
3 模型 的建立与求解
3.1 问题 1的模型建立 与求解
3.1.1 数据 的归一化 处理
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