湖庫水質(zhì)評價及水質(zhì)模擬預(yù)測方法研究.pdf

1、在經(jīng)濟發(fā)展高速增長的同時，水環(huán)境問題日漸突出，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)確評價水環(huán)境狀況，預(yù)測水環(huán)境變化趨勢，對于經(jīng)濟有效地防治水環(huán)境污染，具有重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義。 本論文以國家自然科學(xué)基金重點研究項目“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)基金項目“西山灣水庫水環(huán)境質(zhì)量預(yù)測模型與水環(huán)境改善對策研究”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)需水的實際，將環(huán)境

2、科學(xué)、水利科學(xué)等學(xué)科進行交叉滲透，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)評價中的應(yīng)用進行了研究，就神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在水質(zhì)模擬預(yù)測及水庫富營養(yǎng)化預(yù)測方面的應(yīng)用進行了探討，建立了基于A-BP和AGA的水質(zhì)評價、模擬預(yù)測模型，旨在尋求一種評價結(jié)果客觀、準(zhǔn)確、評價過程簡單而有效的評價預(yù)測方法。 (1)在采集分析西山灣水庫大量實測水質(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、評價模型、基于AGA的LOG曲線水質(zhì)評價模型和A-BP水質(zhì)評價模型，采用上述模型以及模糊數(shù)學(xué)法、灰色關(guān)聯(lián)法對水環(huán)境質(zhì)量進行了現(xiàn)狀綜合評價，并對各種方法進行了對比分析。 (2)將A-BP模型用于串聯(lián)水庫水質(zhì)的時空模擬與預(yù)測。根據(jù)水質(zhì)在一維空間和時間上的連續(xù)性，建立了模擬水質(zhì)一維空間分布和時間分布的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模型對水庫的富營養(yǎng)化進行了評價：建立了基于A-BP的

4、富營養(yǎng)化指標(biāo)預(yù)測模型，并對水庫富營養(yǎng)化指標(biāo)進行了預(yù)測。 (4)推算了水庫水環(huán)境容量，對入庫污染源進行了分析預(yù)測，根據(jù)水污染控制和生態(tài)修復(fù)理論，制定了水庫水污染防治對策。 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模型進行水質(zhì)評價可信度較高；采用A-BP模型各項水質(zhì)指標(biāo)模擬效果均較好，并且體現(xiàn)出可同時模擬多個變量和模擬過程大為簡化等優(yōu)點；采用AGA-LOG和A-BP進行水庫富營養(yǎng)化評價，兩種方法評