题车晶晶水质的评价和预测

一、摘在第一题中，我们建立了逐步回归模型，用统计工具箱中的逐步回归命令117EViews5-3-35-3-45-3-9，Eq5-3-5至Eq5-3-10。（5-3-5）的高度重视2004年10月由与中国发展联合组“保护长江行”团，从长江上游宜宾到下游，对沿线21个重点城市做了实地，揭示了一17个观测1020%以内，且没有劣Ⅴ类水,那么每年需要处理多少污水？（CODMnN，溶解氧27月以来的各指标情况，我们对他们按照月份取平均值，利用数学软件做出他们11123123456789

图3-2- 各地区四种指标的含图3-2-2长江流域17个沿岸城市及长要支流PHPH值普遍偏弱碱性，其中地点（8.2561的碱性相对最低(7.0768)。虚线表示的是CODMn(高锰酸盐指数)指标：我们可以看出，地点8（乐山岷江大桥，岷江（与大渡河汇合前，高锰酸盐指数较高，污染也较汇合前地点15（赣江（鄱阳湖两个位点的含氧量相对较低，地点11（丹（库体）的含氧量相对较高。双划线表示的是NH3-N(氨氮)指标：地点15（赣江（鄱阳湖）处的氨氮的含量最高，污染最严重； 在进行评价之前，1-61122232425262728392313326223-3-1为了更加直观的看出各个指标的随时间的变化情况我们利用画图函数作图如（3-3-图3-3-1 地点11丹江口胡家岭(丹江口水库（库体）)：水质最好，属于一级水质地点15江西南昌滁槎(赣江（鄱阳湖 ）)：水质 ，属于劣V类水质。上面的两个地点有突出代表性的水质，而其它的地点均属于二等或三等水质17个地区的水质进行定性分析的过程，下面我们建立逐步回归模型在水质评价过程中，影响水质量评价等级Y)的因素有四种：PH值（X1X3：（CODMn，X4我们利用软件统计工具箱中的逐步回归命令Stepwise来简化我们的统（3-3-2）3-3-2X1，X2对评价等级的影响不大，可以不予考虑,而X3,X4X30.22012，X4的回归系数是 。R20.92198表示因变量（等级）92.1918%可由模型确立，F=82.65远超过F检验的临界值，P0.05，因此模型从整体上来讲是合理的。Stepwise命令并未给出回归模型的常数项b0b0Yb3X3b4X4＝1.1621（5323其中YX3X4分别是YX3X4,此处，我们已经把Y即等级连续化考虑。

（Eq3-3-（CODMn，氨氮X30.22个单位；X40.95个单位；因此应建议污水治理见下表（3-4-1地区（序号12345678Y地区（序号9Y3-4-1NH3-6NH3-663-4-2江西南昌滁槎的各主要监测项目和水质类别对照环境质量标准可知：8：CODMn1，NH3-N69：CODMn1，NH3-N61_611.87181.8718>11根据等级越大，水质越差，我们各地区的污染程度由小到大排序（仍以均值进行考虑）11<7<5<1<2<6<3<14<17<9<16<4<13<12<10<8<151511系数题目中认为长江干流进化能力均匀，降解系数取值k=0.2（1/天。cxc0exp(kcx表示断面污染物浓度

（Eq4-2-1-

24

c

)(Eq42124

6]，模型二

q)c(Qq)c

)(Eq422

W=(Q0q1q2...)cxQ0c0f(x0)q1c1f(x1)q2c2f(x2）+...(Eq4-2-2-

等）可以根据上面的具体情况来预测下一个观测点的W值。若该点的实测值为W0（每秒流过的污染物的质量WW0W可以用来衡量该地区污染，反映的是该观测点相对于上游的观测点的污染情况。q1(13800-3690)868(868+158)q2(138003690)158(868158)

(Eq4-3-(Eq4-3-Q03690c0 c1 c2并得知x0950x1169x2W=Q0c0fx0q1c1fx1q2c2f

(Eq4-3- WW0W2004.4—2005.4的差值W（见附录一，由于是相对量，起点攀枝花没有考虑。画出柱状图，从图中可以直出那些地区是污染源。如下表（图：4-4-1重庆江苏13672450 0 重庆江苏2576314图4-4-1CODMn相对污染量柱状 图4-4-2NH3-N相对污染量柱状 4（1995年~2004年长江流域水质报告）中的数据，可以发现各类水长时如果单纯用河长比来考虑各类水所占的百分比则会将干流水的影响效果掉。20046341Km33071Km，最后所得II类水（9%设长江几条支流的长度为Li，主要支流的年平均径流量为2U2

（Eq5-3-Li为长江第i条支流长度，Ui为长江第i表5-3-1长江的干流年平均径流量为U1=31060m3/s（参考文献长要支流长度(公里流量（亿立方米）Ui1汉水——汉江——2雅砻江—3嘉陵江—4沅江——沅江——5乌江——乌江——6湘江——湘江——7赣江——赣江——8岷江——岷江——9沱江——沱江——资水——资水——清江——清江——澧水——澧水——经计算得出U2=552.9427m3/s=553

（i干流的平均径流量：U1＝31060m3/s支流的平均径流量：U2＝553m3/sXL1iU1

（Eq5-3-5-3-2年1234504所给的全流域中各类水所占的百分比进行比较，发现改2000I5.6%，偏向支流的百（4.8％所得的全流域的百分比是9.1％,偏向干流百分比（9.5％，这个结果正体现了长江干流我们用数学软件画出部分年度改进后不同等级的水所占比例的关系图像（其它图像见附录二19951995002465-3-11995200420040 20030-0.22468等系列5-3-320044，5，6级处1996年以后，最高点主要集中在第三等级，20002002年的最高点虽在第二等级，但它和第三等级的差别并不大，所以我 h(m)f(m)N(0,

（Eq5-3-6N(0,20，方差2 我们再补充说明，所谓预测准确是不可能的，有过去10年的数据就可以发现，会体操作我们用了统计软件EViews。为了确定这个随机函数，我们认为，它们符合正态分布，它们的数学期望为0，它 21

[f(m)g

(Eq5-3- n

n10fi(mgi(m是第mi用水文年全流域的数据进行预测（水文年数据是年度平均值，比较合理YX：年5-3-4Y0.0156X31.4042N(05-3-5

(Eq5-3-

Y0.0009X1.3731N(0,

(Eq5-3-5-3-6Y0.0157X30.8667N(05-3-7Y0.0088X17.4253N(05-3-8Y0.0006X1.2034N(0

(Eq5-3-(Eq5-3-(Eq5-3-5-3-9其预测函数关系式是：Y0.0077X15.3361N(0, (Eq5-3-5-3-3--------因是预测的时段离现在比较远了。我们还要，各等级水的预测值出现了负值，这是0的。为了确定这个随机函数，我们认为，它们符合正态分布，它们的数学期望为0，它 21

[f(m)g

（Eq5-3- n

n10fi(mgi(m是第mi附件四给出了长江过去十年污水的排放量，我们 （5-3-图5-3- 长江污水各年度污水的排放 3137106x23.3103

(Eq5-3-其中y是废水排放总量,x1）的水比例减小，劣质等级（5）的水比例增加。为了这种趋势，5-3-11Y0.0156X31.2741N(05-3-12Y0.0051X10.4512N(05-3-13Y0.0179X35.2514N(0

(Eq5-3-(Eq5-3-(Eq5-3-5-3-14Y0.0088X17.4250N(05-3-14Y0.0004X0.7969N(0

(Eq5-3-(Eq5-3-5-3-15Y0.0067X13.3090N(00.0054)(Eq5-3-根据题目要求，列关系式如下：（Yi(i12...6表示第i等级所占的百分比Xi(i12...6）表示第i等级在一定百分比时所处的年数,X表示在未来十年内每年都4，520%6类水时的临界时间（年X=min(X4,X5,X6)

(Eq5-3-Y4Y5Y6我们用计算机处理得（详见附录二X2002。yx2

(Eq5-3-其中，x=1995,1996,…2014,y表5-3-4X(Y（万吨5-3-5X(处理污水5.3.4EViews问题。目前，长江流域大部分城市与地区的淡水资源供给已受到水质统破坏的，水环境质量不断，导致了水域生态功能，可利用水源的进一步减少和水资源供需的加剧。据统计，长江流域目前的污水排放量已由80年代初期低，大量处理的污水排入各种水体，引起长江流域水环境不同程度的污染。、、流污染趋势是下游重于中游，中游重于上游。在、重庆、镇江、岳阳、宜昌等干流城市江段因污水排放形成的岸边污染带已有500km，污染带的宽度达20-1700m。在长峡库区干流江段，因城市污水排放形成10余公里的岸边污染带，、、、部门要切实加强环境保护的宣传性工作，通过教育（会议和培训，电视、广播等大众传媒）（尤其上长江沿岸各个城市的居民）真正的了解环境污染后的重大危害性影响（缺水、、空气等，自觉养成环保的好习惯，可以很好的约束自己，劝说他人，给别人做好榜样；还有对长支不怠，并将这项内容写进相关的法律中，让相关部门对的单位处理有、的办事能力，方法和是否的问题，督促教育的效果对有大量污染物排放的企业与企事业发展相关的部门必须先认真检查这个部门可以通过技术（环境监测、推广污染治理新技术、经济（排污、行政（限期治理、法律（行政处罚、强制执行）等多管齐下，大力抓污染物乱排乱放的问题；、，虑到打捞漂浮需要大量的人力问题可以号召、动员长江沿岸各党积极分子、青年等对长江沿岸进行清理性工作；、，长江流域内的大量船只的含油废水生活污水生活的排放也是造成水污染的一个重要方面船舶管理部门要明令各种船只在江水中任意排放污染营业者互相监督，有奖；船只造成污染有部分原因是港口接收处理设施贫乏，处理能力严重不足造成的，部门必须加强港口的基本设施建设；好的企业进行，处理不好而造成严重的要进行一定的处罚；类大量还产生大量的物质严重污染水质的问题（由于N、P元素含量超复技术是通过生物(主要是微生物)的作用，人为地创造出一个有益微生物生[1]许玖平、胡知能、王委，运筹学（第二版，：科学，2004年5月[2]高延耀、顾国维，水污染控制工程，，高等教育，1989年2月[3]王树禾，数学模型基础，中国科技大学，1996年5月，1986姜启源等，数学模型（第三版，：高等教育，2003年8崔树彬、，三门峡以下水环境保护研究 .cn/newsdisy/newsdisy.asp?Id=337662005年919中国科学技术信息加工整理，长江流域水污染水环境现状及防治战略， /data/200410/1_ _93177.html2005919初二年级地理，第五 中国的河ht .cn/jajb/xiaoxue/dili/zhongguoDL/c52.htm2005919长江的支流，/hscj/cjdzl.htm，2005年9月日--------表8- 高锰酸盐指数（CODMn）相对污染时 重庆宜昌湖南岳阳江西九 安庆江苏月平均-------------表8- 氨氮（NH3-N）相对污染%攀枝花到的高锰酸盐指数污染%fori=1:13

%攀枝花到的氨氮污染%fori=1:13%到宜昌高锰酸盐指数污染%fori=1:13%到宜昌氨氮污