湖庫(kù)水質(zhì)評(píng)價(jià)及水質(zhì)模擬預(yù)測(cè)方法研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速增長(zhǎng)的同時(shí)，水環(huán)境問(wèn)題日漸突出，迫切需要相應(yīng)理論及技術(shù)的支持。研究水體中污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)水環(huán)境狀況，預(yù)測(cè)水環(huán)境變化趨勢(shì)，對(duì)于經(jīng)濟(jì)有效地防治水環(huán)境污染，具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本論文以國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)研究項(xiàng)目“京蒙沙源區(qū)植被建設(shè)中水資源優(yōu)化配置研究”和內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金項(xiàng)目“西山灣水庫(kù)水環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)模型與水環(huán)境改善對(duì)策研究”為依托，結(jié)合渾善達(dá)克沙地京蒙沙源區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中生態(tài)需水的實(shí)際，將環(huán)境

2、科學(xué)、水利科學(xué)等學(xué)科進(jìn)行交叉滲透，就模糊集理論、灰色系統(tǒng)理論、自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法(A-BP)、加速遺傳算法(AGA)以及各種算法的結(jié)合在水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，就神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水質(zhì)模擬預(yù)測(cè)及水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討，建立了基于A-BP和AGA的水質(zhì)評(píng)價(jià)、模擬預(yù)測(cè)模型，旨在尋求一種評(píng)價(jià)結(jié)果客觀、準(zhǔn)確、評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)單而有效的評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)方法。 (1)在采集分析西山灣水庫(kù)大量實(shí)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了基于AGA的模糊貼近度水質(zhì)

3、評(píng)價(jià)模型、基于AGA的LOG曲線水質(zhì)評(píng)價(jià)模型和A-BP水質(zhì)評(píng)價(jià)模型，采用上述模型以及模糊數(shù)學(xué)法、灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)，并對(duì)各種方法進(jìn)行了對(duì)比分析。 (2)將A-BP模型用于串聯(lián)水庫(kù)水質(zhì)的時(shí)空模擬與預(yù)測(cè)。根據(jù)水質(zhì)在一維空間和時(shí)間上的連續(xù)性，建立了模擬水質(zhì)一維空間分布和時(shí)間分布的A-BP串聯(lián)模型，并建立了二維A-BP模型。 (3)采用A-BP模型和AGA模型對(duì)水庫(kù)的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行了評(píng)價(jià)：建立了基于A-BP的

4、富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)預(yù)測(cè)模型，并對(duì)水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。 (4)推算了水庫(kù)水環(huán)境容量，對(duì)入庫(kù)污染源進(jìn)行了分析預(yù)測(cè)，根據(jù)水污染控制和生態(tài)修復(fù)理論，制定了水庫(kù)水污染防治對(duì)策。 研究結(jié)果表明：較之其它方法，采用基于AGA的模糊貼近度模型和A-BP模型進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià)可信度較高；采用A-BP模型各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)模擬效果均較好，并且體現(xiàn)出可同時(shí)模擬多個(gè)變量和模擬過(guò)程大為簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn)；采用AGA-LOG和A-BP進(jìn)行水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，兩種方法評(píng)