漳河上游河流水質評價及預測
發(fā)布時間:2020-04-02 04:36
【摘要】:近年來,我國經(jīng)濟保持高速平穩(wěn)的增長,到2010年中國已躍升為全球第二大經(jīng)濟體。然而在經(jīng)濟增長的同時,水環(huán)境質量卻日趨惡化,當前水污染問題已嚴重制約了我國經(jīng)濟、社會的可持續(xù)發(fā)展。流經(jīng)晉冀豫三省的漳河作為多個飲用水源地的河流,其上游的水質狀況引起廣泛關注。本文采用基于組合賦權的灰色關聯(lián)評價法和季節(jié)性肯達爾檢驗法對漳河上游水質進行評價及趨勢分析,并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行了水質預測,為決策者了解水質狀況、發(fā)展態(tài)勢和制定相關保護政策提供一定的科學依據(jù)。本文主要研究內容及結論如下:(1)收集并整理了2014~2016年漳河上游麻田、合漳、三省橋和觀臺斷面的水質監(jiān)測資料,查閱有關漳河上游水質污染的相關文獻并根據(jù)河流水質特性確定了溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、總氮、總磷、五日生化需氧量、氟化物7項水質指標作為研究對象。在灰色關聯(lián)理論中,引入層次分析法和熵權法對各指標進行組合賦權,對水質進行綜合評價。四個斷面的評價結果顯示:2014~2016年漳河上游水體污染較輕,水質整體處于Ⅱ類水以上,水質狀況良好。(2)對漳河上游的水質指標進行了時空變化趨勢分析,并采用基于季節(jié)性肯達爾檢驗原理開發(fā)的PWQ-trend2010軟件對漳河上游7項指標2012~2016年的變化趨勢進行了分析,四個斷面的結果顯示:高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和總磷無明顯變化;總氮呈現(xiàn)顯著的下降趨勢;氨氮、氟化物呈現(xiàn)高度顯著的下降趨勢;溶解氧在麻田、觀臺斷面分別呈現(xiàn)顯著的上升和下降趨勢。(3)利用MATLAB軟件建立了基于改進算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡水質預測模型,以2016年為基準年,預測2020年水質狀況,預測結果顯示:麻田、合漳、三省橋和觀臺斷面水質總體處于Ⅰ類標準,但值得注意的是總氮單個指標總體超出Ⅴ類標準,污染嚴重。
【圖文】:
本文實地調研漳河上游河流的水質狀況,查閱國內外水質研究的相關文獻,以漳河上游的河流為研究對象,收集并整理相關的地形地貌、河流水系、氣候水文及水質監(jiān)測數(shù)據(jù)等資料,主要研究內容如下:(1)上游河流的水質綜合評價。結合漳河上游河流水質特性,確定評價指標,對傳統(tǒng)的灰色關聯(lián)法進行改進,提出基于組合權重的灰色關聯(lián)水質評價模型進行水質綜合評價,并用 MATLAB 軟件對繁雜的數(shù)據(jù)進行處理。(2)上游河流的水質變化趨勢分析。利用各指標監(jiān)測值繪制各評價斷面的時空變化趨勢圖,分析其變化態(tài)勢,并采用基于季節(jié)性肯達爾檢驗原理開發(fā)的PWQ-Trend 軟件分析 2012~2016 年各評價指標的總體變化趨勢。(3)上游河流的水質預測。針對 BP 算法的缺陷,采用 L-M 算法對 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡進行優(yōu)化,利用此模型對漳河上游的河流水質進行預測,為今后對漳河上游河流污染狀況做出快速、準確的預測以及制定水環(huán)境保護政策提供一定的科學依據(jù)。1.4.2 技術路線
游地形西北部高,東南部低,主要是石山區(qū)和土石山區(qū)溝壑縱橫。高程以靠近流域中部的香煙嶺為最高,其主1m。流域西北部的人頭山,海拔為 1791m。濁漳河流域內為土質區(qū),黃土覆蓋較深,植被差,水土流失嚴重,洪水行山分水嶺約 1600m~2000m,西部太岳山分水嶺約 130分水嶺約 1400m,,北部北萬山分水嶺約 1760m,流域中部程在 900m~950m 之間。以山區(qū)地貌為主,東部為太行山脈,西部為太岳山脈,兩流橫穿太行山脈。大地構造處于太行山新華夏系第三隆復式群皺組成,巖性地層出露主要有震旦系石英砂巖、,奧陶系石灰?guī)r,河谷兩巖階地由第四系積物組成。兩多是懸崖峭壁,植被稀疏,低山及丘陵面積較大,山地一蝕嚴重,土地資源少,只有少量河谷階地和河灘地,為沿資源。漳河上游流域地形地貌如圖 2-1 所示。
【學位授予單位】:河北工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:X824
【圖文】:
本文實地調研漳河上游河流的水質狀況,查閱國內外水質研究的相關文獻,以漳河上游的河流為研究對象,收集并整理相關的地形地貌、河流水系、氣候水文及水質監(jiān)測數(shù)據(jù)等資料,主要研究內容如下:(1)上游河流的水質綜合評價。結合漳河上游河流水質特性,確定評價指標,對傳統(tǒng)的灰色關聯(lián)法進行改進,提出基于組合權重的灰色關聯(lián)水質評價模型進行水質綜合評價,并用 MATLAB 軟件對繁雜的數(shù)據(jù)進行處理。(2)上游河流的水質變化趨勢分析。利用各指標監(jiān)測值繪制各評價斷面的時空變化趨勢圖,分析其變化態(tài)勢,并采用基于季節(jié)性肯達爾檢驗原理開發(fā)的PWQ-Trend 軟件分析 2012~2016 年各評價指標的總體變化趨勢。(3)上游河流的水質預測。針對 BP 算法的缺陷,采用 L-M 算法對 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡進行優(yōu)化,利用此模型對漳河上游的河流水質進行預測,為今后對漳河上游河流污染狀況做出快速、準確的預測以及制定水環(huán)境保護政策提供一定的科學依據(jù)。1.4.2 技術路線
游地形西北部高,東南部低,主要是石山區(qū)和土石山區(qū)溝壑縱橫。高程以靠近流域中部的香煙嶺為最高,其主1m。流域西北部的人頭山,海拔為 1791m。濁漳河流域內為土質區(qū),黃土覆蓋較深,植被差,水土流失嚴重,洪水行山分水嶺約 1600m~2000m,西部太岳山分水嶺約 130分水嶺約 1400m,,北部北萬山分水嶺約 1760m,流域中部程在 900m~950m 之間。以山區(qū)地貌為主,東部為太行山脈,西部為太岳山脈,兩流橫穿太行山脈。大地構造處于太行山新華夏系第三隆復式群皺組成,巖性地層出露主要有震旦系石英砂巖、,奧陶系石灰?guī)r,河谷兩巖階地由第四系積物組成。兩多是懸崖峭壁,植被稀疏,低山及丘陵面積較大,山地一蝕嚴重,土地資源少,只有少量河谷階地和河灘地,為沿資源。漳河上游流域地形地貌如圖 2-1 所示。
【學位授予單位】:河北工程大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:X824
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本文編號:2611460
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