基于DE的水污染模拟支持系统研究的开题报告

基于DE的水污染模拟支持系统研究的开题报告一、选题背景水资源是人类生存和发展的基本前提和保证，直接关系到国民经济的发展和人民生活的质量。随着社会经济的快速发展和人口的逐渐增多，水污染问题日益成为制约经济和社会发展的严重问题。因此，开展水污染模拟研究，建立水污染模拟支持系统，对于指导水环境的管理和控制、保障人民身体健康、促进社会经济可持续发展具有重要意义。目前国内外已有很多关于水污染模拟的研究。其中，基于数学模型的水污染模拟研究日益成为主流。利用计算机模拟水污染运移和转化，可以预测和评估各种水污染物的浓度分布和迁移规律，为水污染防治提供科学依据和技术支持。在水污染模拟研究中，DE（DifferentialEvolution）方法是一种有效的优化算法，具有全局搜索能力和不依赖于初始值的优势。结合DE方法进行水污染模拟，可以有效地提高水污染模拟的精度和效率。二、研究内容和目标本研究将基于DE方法，建立水污染模拟模型，模拟不同情况下水污染物的浓度分布和迁移规律。具体研究内容如下：1.综述目前水污染模拟研究的现状和发展趋势，介绍DE方法在优化问题中的原理和应用。2.建立水污染模拟模型，考虑城市雨水径流和污水流动的影响，建立流域模型和污染物传输模型，并针对不同的污染物建立相应的传输模型。3.开发基于DE方法的水污染模拟支持系统，实现模型的计算和参数优化。采用实测数据对模型进行验证，并进行误差分析。4.进行水污染模拟实验，分析不同的水污染源和排放量对水环境的影响，优化污染物的控制方案，预测和评估各种水污染物的浓度分布和迁移规律。本研究的主要目标是建立基于DE方法的水污染模拟支持系统，模拟不同情况下水污染物的浓度分布和迁移规律，为水污染防治提供科学依据和技术支持。三、研究意义和应用前景本研究将为水环境管理和水污染防治提供一种有效手段和技术支持。具体意义和应用前景如下：1.对于指导水环境的管理和控制有着积极的促进作用。可以预测和评估各种水污染物的浓度分布和迁移规律，为水环境的管理和控制提供科学依据和技术支持。2.可以保障人民身体健康。及时发现和控制水污染，保护水源地环境，保障人民身体健康。3.可以促进社会经济可持续发展。有效地控制水污染，维护水环境健康，对于推进工业和城市建设，促进经济稳定和可持续发展具有重要意义。四、预期研究进展和时间安排本研究计划在2021年9月至2022年6月期间完成。预计研究进展如下：1.第一学期：进行文献综述，建立水污染模拟模型。2.第二学期：开发基于DE方法的水污染模拟支持系统，采用实测数据对模型进行验证。3.第三学期：进行水污染模拟实验，分析不同的水污染源和排放量对水环境的影响，优化污染物的控制方案。4.第四学期：完成论文撰写和答辩准备。五、参考文献[1]陈志斌,张春晖,左继松.工业区污染物流动传输模拟系统及其应用研究[J].环境污染与控制,2010,32(3):76-79.[2]连涛,冯建民,陈建国,等.基于DE算法的水污染模型参数优化研究[J].水资源与水工程学报,2015,26(6):1-7.[3]孙江哲,陈晓南,赵飞,等.去除高浓度NH~+~~-N和COD的A~2/O工艺流程及其DE参数优化[J].环境科学研究,2014,27(6):608-614.[4]